第四章第一节

基因指导蛋白质的合成

第1课时

美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来。从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。

基因如何指导蛋白质的合成？基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。基因蛋白质指导合成

1．基因（DNA）主要位于哪里？细胞核3．基因直接指导蛋白质的合成存在“距离障碍”，如何解决这问题？2．蛋白质合成的场所在哪里？细胞质（核糖体）想一想①基因直接穿过细胞核进入细胞质指导蛋白质合成②核糖体进入细胞核进行蛋白质合成③存在某种物质在细胞核和细胞质之间充当信使可能性更大

资料1：DNA直径约2nm，核糖体一般呈圆形颗粒，约29nm；细胞核核孔的直径只有0.9nm。资料2：科学家用洋葱根尖和变形虫进行实验，发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，再加入RNA，则又可以重新合成蛋白质。基因很难从细胞核中出来，核糖体也很难进入细胞核。蛋白质的合成与RNA有关。RNA作为细胞核和细胞质之间充当信使

RNA适于作为信使的原因RNA的结构DNA的结构胞嘧啶鸟嘌呤腺嘌呤尿嘧啶胞嘧啶鸟嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶碱基碱基对观察右图，阅读教材64页最后一段内容，完成比较DNA与RNA结构的表格，并思考RNA作为信使的原因。核糖脱氧核糖

项目DNARNA组成成分碱基磷酸五碳糖组成单位结构分布A、G、C、TA、G、C、U相同脱氧核糖核糖脱氧核苷酸核糖核苷酸双链（双螺旋结构）单链细胞核（线粒体、叶绿体）细胞质（主要）

RNA也是由基本单位——核苷酸组成的，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A与U配对，T与A配对，G与C配对，C与G配对。RNA一般是单链，而且比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。RNA适于作为信使的原因

RNA的类型mRNA：信使RNA，携带遗传信息，蛋白质合成的模板tRNA：又称转运RNA，识别并转运氨基酸rRNA：又称核糖体RNA，是核糖体的组成成分

观看视频，阅读教材65页图4-4，尝试回答以下问题。DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？

UAACUGCCTAGGAUGTA遗传信息的转录模板DNA的一条链的某个片段原料游离的四种核糖核苷酸RNA聚合酶酶能量ATP1．RNA合成需要什么条件？

2．转录的起始是如何确定的？3．RNA合成转录时DNA两条链是否完全打开？当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA的一条链的某个片段结合。不是，只有需要表达的基因片段才进行转录，因而只解旋要表达的基因片段。遗传信息的转录

转录4．转录后合成RNA碱基序列与DNA两条单链的碱基序列有何异同？互补配对模板链非模板链mRNA基本相同转录过程中，DNA和RNA之间遵循碱基互补配对原则：A-U，T-A，G-C，C-G，这保证了遗传信息传递的准确性。遗传信息的转录

遗传信息的转录通过RNA聚合酶，以DNA的为模版，按照的原则合成的过程。1.概念一条链碱基互补配对RNA3.场所细胞核（主要）、叶绿体、线粒体4.过程2.产物mRNA、tRNA、rRNA等

UAACUGCCTAGGAUGTARNA聚合酶①解旋②配对③连接④释放DNA双链解开，碱基暴露出来游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双螺旋恢复转录的过程合成方向：子链的5’端→3’端

5.特点边解旋边转录6.条件（1）原料（3）能量（2）模板（4）酶4种游离的核糖核苷酸DNA一条链的片段一般是ATPRNA聚合酶（作用于磷酸二酯键和氢键）7.原则碱基互补配对（A-U，T-A，C-G，G-C）提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段（基因），