内容正文:
第4章 基因的表达
第1课时
RNA的结构和功能及遗传信息的转录
人教版高中生物 必修2
1
辨析三种RNA的结构和功能(重点)。
2
掌握遗传信息转录的过程和特点(难点)。
情境导入
转基因棉花
Bt抗虫
蛋白基因
Bt抗虫
蛋白
控制合成
抗虫
表现性状
将苏云金杆菌抗虫蛋白基因(Bt抗虫蛋白基因)转入普通棉花,培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。
基因可以控制蛋白的合成,这个过程就是基因的表达。
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目标一
辨析三种RNA的结构和功能
细胞核
细胞质中的核糖体
信使物质
1.1 信使物质是RNA的实验证据
基因
蛋白质的合成
DNA能不能出细胞核?
实验1
1955年,J.Brachet分别用洋葱根尖和变形虫进行了实验;发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质的合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。
(1)根据实验1可以得出什么结论?
蛋白质的合成依赖于RNA。
活动1
信使物质是RNA的实验证据
实验1
1955年,J.Brachet分别用洋葱根尖和变形虫进行了实验;发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质的合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。
(2)实验2为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物?
活动1
信使物质是RNA的实验证据
尿嘧啶是RNA特有的碱基,实验中选择14C-U作为标记物可以标记新合成的RNA。
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
(3)实验2中分离出的含14C标记的RNA,能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子,
不能与细菌的DNA结合,说明什么问题?
活动1
信使物质是RNA的实验证据
实验2
1961年,南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现,用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶,培养一段时间后,把细菌裂解离心,分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记,将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。
新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
~~~~~~~~~ RNA
噬菌体的DNA
杂交分子
(4)综合实验1和实验2,尝试写出DNA控制蛋白质合成的过程?
RNA
蛋白质
DNA
活动1
信使物质是RNA的实验证据
实验1:1955年,J.Brachet分别用洋葱根尖和变形虫进行了实验;发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质的合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。
实验2:1961年,南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现,用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶,培养一段时间后,把细菌裂解离心,分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记,将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交,发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。
为什么RNA适于作DNA的信使?
1.2 RNA的结构
核糖
碱基
磷酸
A
元素组成:
1
基本单位:(4种)核糖核苷酸
2
C、H、O、N、P
RNA(核糖核酸)
3
聚合
U
C
G
比较项目 DNA RNA
分布 主要是________ 主要是__________
基本单位
化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸
五碳糖
碱基 A、_____、G、C A、_____、G、C
结构 一般为_______
1.3 RNA与DNA比较
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
双螺旋结构
单链
细胞核
细胞质
T
U
1.4 RNA的种类和功能
种类 功能 示意图
mRNA
rRNA
tRNA
作为某些病毒的遗传物质
某些RNA具有催化作用(酶)
作为DNA的信使,是蛋白质合成的模板
核糖体的组成成分
转运氨基酸,识别密码子
①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。
②RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔转移到细胞质中。
2. 为什么RNA适于作DNA的信使?
DNA
RNA
活动2
RNA适于作信使的原因
1.(2022·江西抚州高一质检)下列关于RNA的结构和功能的叙述,错误的是
A.所有RNA中都不含氢键
B.RNA含有的五碳糖是核糖
C.RNA能在细胞内传递遗传信息,也能携带氨基酸
D.某些RNA能在细胞内催化化学反应
√
解析 tRNA中含有氢键,A错误;
mRNA能在细胞核与细胞质之间传递遗传信息,tRNA能将氨基酸运输到核糖体上,C正确;
少数酶的化学本质为RNA,具有催化功能,D正确。
导 练
2.如