
概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,闡明中心法則的具體內(nèi)容。(生命觀念)
由中心法則的提出到完善,認(rèn)同科學(xué)是不斷發(fā)展的;基于地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼的事實(shí),認(rèn)同當(dāng)今生物可能有著共同的起源。(科學(xué)探究)
計(jì)算DNA堿基數(shù)目、RNA堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的對應(yīng)關(guān)系。(科學(xué)思維)
《侏羅紀(jì)公園》復(fù)活(視頻)
轉(zhuǎn)基因抗蟲棉(視頻)
問題1:利用已滅絕生物的DNA,真的能夠使它們復(fù)活嗎?
問題2:為什么將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因(Bt抗蟲蛋白基因)轉(zhuǎn)入普通棉花,培育出的棉花植株會(huì)產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。
生物體所有特征的總和我們稱之為性狀,性狀的主要承擔(dān)者或體現(xiàn)者是誰?
生物體性狀主要是由誰決定的?
資料1: 1955年,戈德斯坦和普勞特觀察到放射性物質(zhì)標(biāo)記的RNA從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。
資料2:1955年,布拉切特以洋蔥根尖和變形蟲為材料,用RNA酶分解細(xì)胞中的RNA,蛋白質(zhì)的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA,蛋白質(zhì)又開始合成。
問題3:為什么RNA適于作DNA的信使?
RNA充當(dāng)了DNA的信使
RNA的結(jié)構(gòu)單位是什么?由哪些成分組成?
RNA的種類有哪三種?
合作探究一:請同學(xué)們自主閱讀教材P64-65,小組合作思考討論完成問題。
RNA為什么適合作DNA的信使?
RNA與DNA在化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別有哪些?
二、RNA的結(jié)構(gòu)和功能
DNA一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)
細(xì)胞核(主要)線粒體、葉綠體
2.DNA和RNA的主要區(qū)別
3.RNA適合于做信使的原因
它是由基本單位——核苷酸連接而成,由核糖、磷酸、堿基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同組成4種核苷酸,它也能儲存遺傳信息。
RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過核孔,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。
在RNA與DNA的關(guān)系中,也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”,但由于RNA中沒有T,DNA中沒有U,所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時(shí),U與A配對。
轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)
信使RNA(mRNA)
核糖體RNA(rRNA)
4.RNA的種類和功能
→蛋白質(zhì)合成的“三劍客”
遺傳信息傳遞的媒介, 蛋白質(zhì)合成的模板
少數(shù)RNA還具有催化作用,有的作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)
1.下列敘述正確的是( ) A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中 B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中 C.mRNA合成于細(xì)胞核并在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 D.DNA都是雙螺旋結(jié)構(gòu),RNA都是單鏈結(jié)構(gòu)
2.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別,下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),而RNA一般是單鏈 B.DNA中的五碳糖是核糖,RNA中的五碳糖是脫氧核糖 C.DNA特有的堿基是T,而RNA特有的堿基是U D.DNA中的嘧啶和嘌呤相等,但RNA中不一定
3.下列關(guān)于DNA和RNA的敘述,錯(cuò)誤的是 A.DNA和RNA都能攜帶生物的遺傳信息 B.真核細(xì)胞中RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中 C.原核細(xì)胞中同時(shí)含有DNA和RNA分子 D.RNA分子徹底水解的產(chǎn)物有5種
4.信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的( ) A.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中核苷酸的排列順序 B.蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 C.核糖體RNA中核苷酸的排列順序 D.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序
三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程
合作探究二:請同學(xué)們結(jié)合教材P64的文字,和圖4-4小組合作探究下列問題。小組合作思考討論完成問題。
1.DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的?2.什么是轉(zhuǎn)錄?模板?原料?場所?具體過程?結(jié)果?3.遺傳信息的流動(dòng)方向?4.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處?這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義?5.轉(zhuǎn)錄是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA么?一個(gè)DNA分子中某個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí),其他基因是否一定也在進(jìn)行轉(zhuǎn)錄?
在細(xì)胞核中,通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA過程。
模板:DNA的一條鏈原料:4種核糖核苷酸能量:由細(xì)胞呼吸提供酶:RNA聚合酶等場所:真核:細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 原核:細(xì)胞質(zhì)中
轉(zhuǎn)錄的起始(以mRNA為例)
RNA聚合酶結(jié)合到基因的啟動(dòng)子(RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),位于DNA上)位置,轉(zhuǎn)錄就開始。
⑴解旋:在ATP的驅(qū)動(dòng)下,RNA聚合酶將DNA雙螺旋的兩條鏈解開。
**該過程不需要解旋酶,RNA聚合酶有解旋作用;
⑵配對:游離的核糖核苷酸按堿基互補(bǔ)配對原則隨機(jī)地與DNA 模板鏈上的堿基配對,確定RNA的核糖核苷酸排列順序。
⑶ mRNA的延伸:在RNA聚合酶的催化下從子鏈的5‘端把子鏈的核糖 核苷酸聚合成核糖核苷酸鏈。
合成方向: 子鏈的5’端→ 3’端
⑷脫離:mRNA釋放,DNA雙鏈恢復(fù)。
RNA聚合酶與編碼蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合,使DNA雙鏈解開,堿基暴露出來。
游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對,在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。
新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。(5’端-3’端延伸)
合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后,DNA雙螺旋恢復(fù)。
A-U、T-A、G-C、C-G
RNA(mRNA、tRNA、rRNA)
遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上,為翻譯做準(zhǔn)備
個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程
提醒:每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段(并非整個(gè)DNA)
5.下列關(guān)于真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.tRNA、rRNA和mRNA都由DNA轉(zhuǎn)錄而來 B.同一細(xì)胞中兩種RNA的合成有可能同時(shí)發(fā)生 C.細(xì)胞中的RNA合成過程不會(huì)在細(xì)胞核外發(fā)生 D.轉(zhuǎn)錄出的RNA鏈與模板鏈的相應(yīng)區(qū)域堿基互補(bǔ)
6.某信使RNA中有堿基60個(gè),其中G+A為25個(gè),那么轉(zhuǎn)錄此RNA的DNA片段中G+A為( )A.25 B.35 C.50 D.60
7.如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過程的示意圖,下列說法正確的是
A.①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補(bǔ)配對 B.②是以4種核糖核苷酸為原料合成的 C.如果③表示酶分子,則它的名稱是DNA聚合酶 D.轉(zhuǎn)錄完成后,②需要通過兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合
8.下圖表示細(xì)胞核中所完成的mRNA的形成過程示意圖,有關(guān)敘述正確的是( ) A.圖中RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從左向右 B.圖中RNA與a鏈堿基互補(bǔ) C.圖示RNA—DNA雜交區(qū)域中DNA上的A與RNA上的T配對 D.DNA雙螺旋解開需要解旋酶的參與,同時(shí)消耗能量
9.對于圖示,說法不正確的有( ) ①表示DNA復(fù)制過程 ②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程?、蹐D中共有5種堿基 ④圖中共有8種核苷酸?、輬D中共有5種核苷酸?、迗D中的A均代表同一種核苷酸 A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.①⑤⑥
10.圖甲和圖乙是在人體某細(xì)胞的細(xì)胞核中發(fā)生的兩個(gè)過程,下列相關(guān)判斷不正確的是
A.該細(xì)胞可能是造血干細(xì)胞,不可能是胰島B細(xì)胞 B.與圖甲過程相比,圖乙過程可頻繁發(fā)生 C.圖甲過程形成產(chǎn)物的長度與圖乙形成的大致相同 D.基因1與基因2轉(zhuǎn)錄的模板鏈可能不在DNA的一條單鏈上
只解有遺傳效應(yīng)片段(基因)
DNA的兩條鏈均為模板
解旋酶、 DNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制
mRNA、tRNA、rRNA
使遺傳信息從親代傳遞給子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性
主要在細(xì)胞核或擬核,少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒
新鏈從5’端-3’端延伸
DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較
轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基與DNA模板鏈(α)的堿基是互補(bǔ)配對的關(guān)系,該RNA的堿基序列與另一條非模板鏈(β)的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U,對應(yīng)在非模板鏈(β)上的堿基是T。
問題4:轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列,與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同?
問題5:轉(zhuǎn)錄時(shí),DNA鏈完全解開么? DNA的兩條鏈都可作為模板鏈么?
邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;只有一條鏈可作為模板鏈。
問題6:轉(zhuǎn)錄是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA么?
轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA,轉(zhuǎn)錄以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行。
問題6:一個(gè)DNA分子中某個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí),其他基因是否一定也在進(jìn)行轉(zhuǎn)錄?
一個(gè)DNA分子中的兩個(gè)基因,不一定同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
同種生物的不同細(xì)胞中,由于基因的選擇性表達(dá),mRNA的種類和數(shù)量一般是不相同的,但tRNA和rRNA的種類一般沒有差異。
11.遺傳信息轉(zhuǎn)錄的過程中,mRNA 的三個(gè)堿基從 5′端到 3′端依次是 UAC,則 DNA 模板鏈上對應(yīng)的三個(gè)堿基從 5′端到 3′端依次是( ) A.GTA B.ATG C.TUC D.AUG
12.在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中,保證遺傳信息準(zhǔn)確無誤地傳給 mRNA 的關(guān)鍵步驟是( ) A. 破壞氫鍵并使 DNA 雙鏈分開 B. 游離核糖核苷酸與母鏈堿基互補(bǔ)配對 C. 配對的游離核苷酸連接成子鏈 D. 子鏈與模板母鏈盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)
13.下圖是真核生物 mRNA 合成過程示意圖,請據(jù)圖判斷下列說法正確的是( )
A.①片段正處于解旋狀態(tài),形成這種狀態(tài)需要 DNA 復(fù)制過程中的解旋酶B.圖中②是以 4 種脫氧核苷酸為原料合成的C.如果圖中③表示酶分子,則它的名稱是 RNA 聚合酶D.圖示過程在細(xì)胞核中完成,②合成后,④中的模板鏈降解
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