4.1 基因指导蛋白质的合成 （第一课时）-【学霸培优】2022-2023学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

§4-1 基因指导蛋白质的合成（第一课时） 基因的表达 从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？ 1.背景——问题探讨 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还原而来的。 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。 讨论 电影《侏罗纪公园》中的恐龙 2 思考 Thinking 对于真核细胞来说： DNA主要存在于细胞核中 蛋白质合成的场所是核糖体 那么，细胞核中的DNA分子是如何控制核糖体上的蛋白质合成的呢？ 思考1：这就需要一种把细胞核中的遗传信息传递到核糖体上的工具，这个工具是什么： 1.背景——问题探讨 3 思考 Thinking 思考1：这就需要一种把细胞核中的遗传信息传递到核糖体上的工具，这个工具是什么： mRNA 1.背景——问题探讨 资料1、1955年，科学家用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。 资料2、1955年，科学家用放射性标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。 4 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） ①碱基不同 (只存在于DNA) 嘌呤 (只存在于RNA) (DNA和RNA共有) RNA有U无T，DNA中有T无U 嘧啶 5 ②五碳糖不同 组成RNA的是核糖；组成DNA的是脱氧核糖 核糖(C5H10O5) 脱氧核糖(C5H10O4) 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） 6 ③核苷酸链 RNA一般是单链 DNA一般呈双螺旋结构 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） 7 ④其它区别 长度不同： RNA比DNA短。 能否通过核孔： RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质； DNA不能通过核孔。 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） 8 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） 名称 DNA RNA 组成元素 基本单位 五碳糖 特有含氮碱基 空间结构 真核细胞中的分布 产生途径 功能 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 <m></m> <m></m> 规则的双螺旋结构 多呈单链结构 主要在细胞核中, 少量在线粒体、叶绿体中 主要在细胞质中 储存、传递和表达遗传信息 C、H、O、N、P C、H、O、N、P DNA复制、逆转录 ①生物体内若无DNA时，RNA是遗传物质； 若有DNA时，RNA辅助DNA完成功能。 ②少数RNA具有催化作用。 转录、RNA复制 9 2.RNA——结构（与DNA结构的比较） 例1.下列叙述正确的是( )。 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合成于细胞核并在细胞核中发挥作用 D.DNA都是双螺旋结构，RNA都是单链结构 B 10 2.RNA——种类 转运RNA（transfer RNA, tRNA） 核糖体RNA（ribosomal RNA, rRNA） 信使RNA（messenger RNA, mRNA） 11 2.RNA——种类 mRNA <m></m> <m></m> 分布部位 结构 功能 联系 信使RNA（messenger RNA, mRNA） 转运RNA（transfer RNA, tRNA） 核糖体RNA（ribosomal RNA, rRNA） 常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体 翻译时作为模板 翻译时作为搬运氨基酸的工具 参与核糖体的组成 ①组成相同：4种核糖核苷酸 ②来源相同：都由转录产生 ③功能协同：都与翻译有关 12 3.遗传信息的转录（RNA的合成） 定义 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA过程。 条件 模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：由细胞呼吸提供 酶：RNA聚合酶等 场所：真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：细胞质中 13 3.遗传信息的转录（RNA的合成） 14 ③延伸：核糖核苷酸依次连接到mRNA上。 ①解旋：RNA聚合酶一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基得以暴露。 ②配对：游离的核糖核苷酸与DNA互补配对，在RNA聚合酶作用下合成mRNA。 ④释放：mRNA从DNA链上释放。DNA双螺旋恢复。 转录的过程 3.遗传信息的转录（RNA的