4.1基因指导蛋白质的合成课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 1 资料1：生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(图B)，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。 基因是特定的DNA片段，可以控制某种性状。 发绿色荧光的水母 绿色荧光蛋白基因 绿色荧光蛋白 控制合成 绿色荧光 发出 思考·讨论 2 资料2：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。 转基因棉花（右） Bt抗虫 蛋白基因 Bt抗虫 蛋白 控制合成 抗虫 表现性状 基因可以控制蛋白的合成，这个过程就是基因的表达。 基因主要通过指导蛋白质的合成来控制性状 为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质? 思考·讨论 3 细胞核 DNA能不能出细胞核？ 细胞质中的核糖体 推测：有一种中间物质 蛋白质在核糖体合成 DNA在细胞核 通过信使RNA 基因是怎样指导蛋白质合成的呢？ 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。 4 1 RNA RNA为什么适合作DNA的信使？ RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？ RNA的种类？功能？ 5 基本组成元素： 基本组成物质： 基本组成单位： RNA(单链)： C、H、O、N、P 磷酸基团、核糖、含氮碱基 核糖核苷酸（4种） 核苷酸链 核糖 P 含氮碱基 CH2 O 1' 2' 3' 4' 5' OH H OH H H H 6 核糖 P A 核糖 P C 核糖 P G 核糖 P U RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能通过核孔，从细胞核转移至细胞质中。 RNA的结构 RNA中文名称： 核糖核酸 名称 基本单位 化学 组成 五碳糖 含氮碱基 无机酸 结构 (双螺旋/单链) 细胞中分布 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 脱氧核糖 核糖 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) 磷酸 双螺旋结构 单链结构 主要在细胞核中 主要在细胞质中 RNA与DNA的异同 1、mRNA——信使RNA 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 2、tRNA——转运RNA 3、rRNA——核糖体RNA 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 RNA的种类及功能 ①都是转录产物 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关 共同点: 注意：并非所有RNA分子均为单链结构。tRNA分子虽为单链，但存在碱基互补配对的区域，具有氢键。 少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质 ①RNA的基本组成单位是核苷酸，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适合做信使的原因 遗传信息储存在细胞核的DNA中 蛋白质的合成在细胞质（核糖体） 充当信使的中间物质——RNA DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 10 2 遗传信息的转录 什么是转录？场所？转录的具体过程？转录的结果？ 转录需要的原料是？模板？碱基如何配对 遗传信息的流动方向？ 11 概念： 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体（基质） 原核生物：拟核、细胞质 条件： 模板： DNA的一条链 酶： RNA聚合酶（断裂氢键、形成磷酸二酯键）等 原料： 4种游离的核糖核苷酸 能量： ATP 2.1遗传信息的转录 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 第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来。 过程： 该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； 断开氢键 注意：DNA两条链不是完全打开， 只解旋要表达的基因片段； 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 第2步：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合成。 14 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T