4.1 基因指导蛋白质的合成（精美课件）-2023-2024学年高一生物下学期同步精美课件（2019人教版必修2）

必修2 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 Transcription Translation 导入 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。 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？ 讨论 一种生物的整套DNA中储存着控制该物种生物生长、发育等生命活动所需要的全部遗传信息，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。 遗传信息的转录 从海蜇体内提取出绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠成功表达绿色荧光蛋白，在紫外灯的照射下小鼠发出绿色荧光 DNA 蛋白质 指导 RNA 转录 翻译 “信使” 基因的表达 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程 细胞核 细胞质中的核糖体 DNA 一般呈规则的双螺旋 多呈单链 RNA 基本单位 分布 (真核） 空间结构 主要在细胞核 少量在细胞质（线粒体、叶绿体） 主要在细胞质（细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体） 少量在细胞核 思考:为什么RNA可以作为媒介指导蛋白质的合成？ RNA是由四种核糖核苷酸组成，可携带遗传信息 RNA单链结构，长度短，可以从细胞核中转移到细胞质中 Q: RNA出核的方式？是否需要消耗能量 RNA不稳定，完成使命立刻分解，保证生命活动有序的进行 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。 通过核孔；需要消耗能量 一、RNA种类 （1）信使RNA/mRNA(message RNA) 作为DNA的信使 （2）转运RNA/tRNA(tansfer RNA) 识别并转运氨基酸 （3）核糖体RNA/rRNA(Ribosome RNA) 构成核糖体 （4）*催化作用的酶 酶大部分是蛋白质，少部分是RNA 二、转录 1. 概念: ①解旋 3. 过程: 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的RNA的过程。 2. 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 病毒：宿主细胞内 在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。 注：不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋的功能。 5’ 3’ 3’ 5’ ②配对 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上碱基互补配对 A C C T G C T A T G A G C G A T U U A G C C 有义链/编码链 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ ③连接 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子 Q.碱基之间形成了什么？ Q.核糖核苷酸之间形成了什么键？ RNA聚合酶 无义链/模板链 有义链/编码链 & 的关系 有义链/编码链 无义链/模板链 无义链/模板链 合成的mRNA 合成的mRNA 有义链/编码链 无义链/模板链 互补配对 相同（T变为U） A C C T G RNA聚合酶 C T A G C G A T A G T A U C G C U C 结合至转录起始位点 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ Q：转录的方向？ RNA聚合酶移动的方向 Q：RNA聚合酶结合的位点是随机的吗？ A C C T G 转录方向 C T A G C G A T A G T A U C G C U C DNA双链打开 DNA双链恢复 ④释放 合成的RNA从DNA链上释放，DNA双链恢复 Q：转录的特点？ 边解旋边转录 碱基 A 一条链 核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA DNA 双螺旋 2. 过程 解旋 配对 连接 释放 边解旋边转录 3.特点 4.条件 ①模板 DNA的一条链 ②原料 4种核糖核苷酸 ③能量 ATP ④酶 RNA聚合酶、ATP水解酶 Q:为什么以一条链为模板？为什么不以两条链为模板？ 1 2 A T T C C G A T G A T C A G 1链作为模板链 U A A G G C U 2链作为模板链 A U U C C G A (1) 所含遗传信息不同，同一基因表达出了两种蛋白质 (2)1、2链转录出的两条链互补，形成双链，没办法再成为翻译的模板 思考：转录是以DNA的一整条单链为模板吗？ 否，是以基因为单位进行转录 5.产物 Q:转录的产物仅是mRNA吗？ RNA DNA 转录 mRNA tRNA rRNA Q:转录生成的mRNA的碱基数与DNA模板的碱基数相等吗？ 外显子 外显子 内含子 少于模板链 内含子 内含子 基因 Pre-mRNA 成熟mRNA 细胞质 6.产物的去向： 思考 同一生物，不同细胞