2024届高三生物一轮复习课件第21讲基因的表达

第21讲 基因的表达 内容要求 核心素养 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,生物的性状主要通过蛋白质表现 2.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 生命观念：基因与蛋白质和生物性状的关系，体现物质功能观，信息观。 科学思维：比较转录和翻译过程，分析表观遗传对生物性状的影响机理。 科学探究：药物对基因表达过程的影响。 社会责任：从基因表达过程共用一套遗传密码，认同自然界中生物有共同的原始祖先。 基因的表达 P63 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。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 1.基因是什么？ 2.蛋白质是在_______中 上合成的。 核糖体 细胞质 基因是通常有遗传效应的DNA片段。 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体（在细胞核） 基因控制生物性状。 蛋白质 体现者 基因的表达 P63 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。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 转录 翻译 原来，基因可以控制蛋白质的合成， 这个过程就是基因的表达。 DNA 蛋白质合成 RNA 转录 翻译 基因如何指导蛋白质合成？ DNA不能直接从细胞核进入细胞质中指导蛋白质合成！！！ 信使 思考1：如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使？ 实验思路： 加入RNA酶降解细胞中的RNA后，蛋白质合成停止，再加入细胞中提取的RNA后，细胞又可重新合成蛋白质。说明RNA就是基因与蛋白质之间的信使。 预期实验结果及结论： 加入RNA酶降解细胞中的RNA，观察蛋白质合成情况，（减法原理）再加入从细胞提取的RNA，观察蛋白质的合成情况。（自身对照） 提出问题 实验思路 加入RNA酶降解细胞中的RNA，观察蛋白质合成情况（减法原理）； 再加入从细胞提取的RNA，观察蛋白质的合成情况（自身对照）。 预期结果 加入RNA酶降解细胞中的RNA后，蛋白质合成停止，再加入细胞中提取的RNA后，细胞又可重新合成蛋白质。 实验证据 ①1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验；若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，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。 ②1955Goldstein和Plaut用放射性同位素标记变形虫RNA的原料，发现放射性都在核内，然后将细胞核转移到未标记的变形虫中。经过一段时间发现放射性已在细胞质中。 实验结论 RNA就是基因与蛋白质之间的信使。 如何设计一个实验说明RNA可能就是基因与蛋白质之间的信使？ 问题1：作为信使需要具备什么条件？ ①能在细胞核中产生并转移到细胞质中。 ②能储存（或携带）携带遗传信息。 一、RNA的结构和功能 RNA需要有什么样的结构才能和功能对应起来呢？ 核糖核苷酸 mRNA rRNA 信使RNA tRNA 转运RNA 核糖体RNA 判断：1.RNA通常是单链，没有氢键。 2.RNA有传递遗传信息、催化反应和转运物质等功能。 蛋白质 氨基酸 密码子 核糖体 遗传物质 都有哪种RNA参与蛋白质的合成过程？ × 一、RNA的结构和功能 8 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 RNA和DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。 RNA也可储存遗传信息； RNA是单链，比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 双链结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 一、RNA的结构和功能 RNA和DNA的区别 第1步 DNA双链解开（解旋不需解旋酶）碱基暴露出来 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的合成 第3步 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上，方向：5’-3’延伸 第4步 合成的mRNA从DNA链上释放，通过核孔进入细胞质。而后，DNA双螺旋恢复 以DNA为模板转录RNA的示意图 二、遗传信息的转录 1. 概念: 2. 场所: 4. 产物: 3. 条件： 5. 过程： 二. 遗传信息的转录 1. 概念: 在细胞核中，通过RNA聚合酶以______________为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 DNA的一条链 2. 场所: 主要是 ，在 、 中也