4.1基因指导蛋白质的合成（2024年优化版） 第一课时-【生物一起课件】高中生物必修二同步PPT课件（人教版2019）

基因指导蛋白质的合成 T A G C T A T G A T C G A G C T A G C A T A C T A C T A G C T G C A A T A C A T A 3' 5' U U U A A G G C 授课人 / 一起做生物课件 第一课时 学习目标 生命观念 概述遗传信息的转录和翻译过程，阐明中心法则的具体内容。 科学思维 计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。 科学探究 由中心法则的提出到完善，认同科学是不断发展的；基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物可能有着共同的起源。 社会责任 有些科幻电影围绕着虚构的未来场景，展现了这样的科学幻想：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培育繁殖而来的。 视频来源：《侏罗纪公园》 从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使这些生物“复活”吗? 问题探讨 从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使这些生物“复活”吗? 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。 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）导入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。导入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 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 基因如何控制蛋白质的合成？ 问题探讨 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？ 细胞核 核孔 基因 DNA ! DNA不能出细胞核 细胞中的核糖体 推测有一种中间物质？ … 01 遗传信息的转录 科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使 1955年 1955年 戈德斯坦和普劳特 RNA充当DNA的信使 观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。 以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。 布拉切特 为什么可以充当信使？ 细胞质 细胞核 洋葱根尖 变形虫 01 遗传信息的转录 RNA 回顾旧知 核糖核酸 核糖核苷酸 中文名称 基本单位 CH2 OH OH 碱基 H H H H O O OH O P 磷酸 OH 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 核糖 RNA与DNA的区别 回顾旧知 组成元素 基本单位 化学组成 磷酸 五碳糖 碱基 分布 结构 C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 一分子磷酸 双螺旋结构 主要在细胞核 核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 一分子磷酸 大多数单链结构 主要存在于细胞质 01 遗传信息的转录 1 RNA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。 2 RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 3 RNA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。 4 拓展：RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速降解，保证生命活动的有序进行。 RNA适于作DNA的信使的原因 01 遗传信息的转录 RNA的种类及功能 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示意图 共同点 遗传信息传递的媒介 转运氨基酸的工具 组成核糖体 单链 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 1 都是转录产物 2 基本单位相同 3 都与翻译过程有关 RNA中不存在氢键？ 也存在氢键，如tRNA 01 遗传信息的转录 转录的过程是怎样的呢？ DNA的遗传信息 RNA的遗传信息 转录 01 遗传信息的转录 转录 RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的过程。 游离的四种核糖核苷酸 条件 原则 DNA的一条链 模板 酶 能量 RNA聚合酶 ATP 原料 产物 碱基互补配对原则 RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 以DNA为模板转录RNA的示意图 转录的方向 游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA DNA 5' 3' 5' 3' 5' 3' 解旋 1 配对 2 连接 3 释放 4 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mRN