4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时） 【轻松学生物】2022-2023学年高一生物同步教学精优课件（人教版2019必修2）

基因指导蛋白质的合成 （第一课时） 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。 从原理上分析，科学家真的能利用已灭绝恐龙DNA, 培养繁殖出图中活跃的恐龙，以让灭绝生物“复活”吗? 基因是如何指导蛋白质合成？ 基因在哪里？蛋白质合成的场所是什么？DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？ 大厦是怎样建造出来的呢？ 微观的问题可从社会生活中类比知晓 1.基因控制蛋白质的合成包括哪两阶段？ 2.各过程的场所和产物是什么？ 从视频中你可解决这两个问题没有？ 对应可类比： 其中还涉及到一个重要物质是tRNA就类似工地上运载各种建筑材料的车辆 一、遗传信息的转录 阅读课本P64-P65页第二段内容，思考下列问题: ①RNA的结构单位是什么?由哪些成分组成? ②RNA与DNA在化学组成和结构的区别有哪些? ③RNA为什么适合作DNA的信使? ④RNA的种类有哪3种? 1.RNA的结构 核糖核苷酸 (1)基本组成单位 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 比较脱氧核苷酸 我们兄妹都有磷酸腺嘌呤A、鸟嘌呤G、C胞嘧啶 妹：我有核糖多“脲”R 哥你没无“脱”没“胸”D 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 (2)结构 单链、比DNA短 为什么RNA适于作DNA的信使？ RNA是单链、比DNA短，能够通过核孔转移互细胞质中。 ①能够储存遗传信息 它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。 ②容易转移到细胞质 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 信使 RNA(mRNA) 核糖体 RNA(rRNA) 转运 RNA(tRNA) 将DNA的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传递至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。 氨基酸的运载工具 与蛋白质构成核糖体 一种转运RNA只能识别和转运一种氨基酸 8 种类 DNA RNA 组成单位 五碳糖 磷酸 嘌呤 嘧啶 空间结构 功能 双螺旋结构 通常呈单链结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 DNA与RNA分子的比较 传递和表达遗传信息 rRNA、tRNA、mRNA各不相同 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 阅读课本65页转录过程，思考下列问题： ①什么是转录?转录场所在哪? ②转录的具体过程?转录的结果? ③转录需要的原料是?模板?碱基如何配对? ④遗传信息的流动方向? DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的? 2.转录过程 RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的过程 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 解旋 配对 连接 释放 RNA聚合酶 双链解开，暴露碱基 碱基互补配对原则 DNA中解开的一条链 游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 形成一个mRNA 合成的mRNA从DNA链上释放 DNA双链恢复成双螺旋结构 酶 结果 原则 模板 原料 酶 结果 条件： 模板、原料、 RNA聚合酶 从5'端到3'-端 原则： 碱基互补配对A— U、T — A、G — C、C — G 产物： RNA (mRNA、tRNA、 rRNA) 特点： 边解旋边转录 遗传信息传递的方向： DNA→RNA 意义 遗传信息从DNA传递到mRNA 上,为翻译做准备。 mRNA的延伸方向： DNA复制:脱氧核糖核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶。 DNA转录:核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶。 讨论1：转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义? 都需要模板;都遵循碱基互补配对原则。 碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性。 讨论2：与DNA复制相比， 转录需要的原料和酶各有什么不同? 转录成的RNA的碱基序列与b链(DNA模板链)的碱基序列是互补配对的; 讨论3：转录成的RNA碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同? 转录成的RNA的碱基序列与a链(编码链)的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。 结合转录的相关内容，思考并回答以下问题： 1.转录时，DNA链完全解开吗? 2.一个基因的两条链都转录吗? 3.不同基因的模版链是否相同? 4.分裂间期和分裂期可以进行转录吗? 分裂期的染色体高度螺旋，DN