4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）-【易学通】2022-2023学年高一生物下学期同步特色备课资源（人教版2019必修2）

第4章　基因的表达 第1节　基因表达与性状的关系 学习目标 RNA的组成与种类 RNA作为DNA信使的原因 遗传信息的转录、 第1课时 章节导入 为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质 Bt 抗虫蛋白基因 普通棉花 产生Bt 抗虫蛋白 成为抗虫棉 苏云金杆菌 基因的表达 基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢？ 基因的表达过程是怎样的？ 各种生物的基因表达过程有什么共同点？ 思考1： 为什么注射新冠病毒的RNA疫苗能起免疫作用？ 提示：辉瑞疫苗的有效成分是新冠病毒的RNA 章节导入 基因主要通过指导蛋白质的合成来控制性状 DNA 蛋白质的合成 碱基的排列顺序 氨基酸的种类、数目、排列顺序等 主要在细胞核 细胞质中的核糖体 思考：位于细胞核的基因如何控制细胞质核糖体进行蛋白质的合成？ 章节导入 阅读课本P64至 P65页第二段内容，然后回答下列问题： RNA的结构单位是什么？ RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？ RNA的种类有哪三种？ RNA为什么适合作DNA的信使？分析为什么RNA适于作DNA的信使？ RNA的组成与种类 1.元素组成： C、H、O、N、P 2.基本组成单位： 核糖核苷酸 3.结构： 一般是单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移至细胞质。 RNA的组成与种类 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 分布 功能 示 意 图 共同点 细胞核、细胞质 细胞质（主要） 与蛋白质结合成核糖体 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 ①都是转录产物 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关 4.RNA的种类 RNA作为DNA的信使的原因 比较项目 DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结 构 主要存在部位 DNA与RNA的比较 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 通常呈双螺旋结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 思考：RNA为什么可以作为DNA的信使传递信息呢？ DNA的基本单位 RNA的基本单位 ①RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U， 具备准确传递遗传信息的可能。 ②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔， 从细胞核转移到细胞质中。 ③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”； 因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 ④RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的 RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 RNA作为DNA的信使的原因 遗传信息的转录 1、概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶合成RNA的过程叫作转录。 mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。 思考：转录是如何进行的呢？ 思考：人体细胞中RNA是如何产生的呢？ 2.实质： 遗传信息从 转移到了 。 DNA mRNA 3.场所： 细胞核（主要） 、叶绿体、线粒体、拟核、质粒 遗传信息的转录 4.过程 U A A G U C C C T T G G A A A 游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA DNA 1. 解旋 RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使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。 4. 释放 3. 连接 2. 配对 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 细胞核 细胞质中的核糖体 转录场所 12 RNA聚合酶 T C G A T C G A T T G C A A C G T A C A C G G T A A T T ⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。 该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； 13 T C G T C G T T G C C G C G G T A C A A A T A A T T A A 5’ 3’ 5’ 3’ 转录方向 5’ 3’ C G G G A U 游离的核糖核苷酸 C A A C G G G C C A A A U U U U U U U 14 T C G T C G T T G C C G C G G T A C A A A T A A T T A A 5’ 3’ 5’ 3’ 转录方向 5’ 3’ C G G G A U C A A C G G G C C A A A U U U U U U U 15 T C G T C G T T G C C G C G G T