4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）（课件）-2023-2024学年高一生物同步备课资源包（人教版2019必修2）

教学课件 人教版高中生物必修二 基因指导蛋白质的合成 （第1课时） 1 学习目标 知识与技能目标： 1.理解基因的基本结构和功能，掌握基因如何作为遗传信息的载体。 2.掌握DNA转录为RNA的过程，包括转录的起始、延伸和终止等关键步骤。 3.理解RNA如何进一步翻译为蛋白质，包括核糖体的作用、tRNA与mRNA的配对、肽链的合成等过程。 4.识别并区分DNA、RNA和蛋白质在结构和功能上的差异与联系。 情感态度与价值观目标： 1.激发学生对生命科学的好奇心和探究欲，认识到基因指导蛋白质合成是生命活动的基础。 2.培养学生的科学精神，通过严谨的学习和实践，形成对生命科学知识的尊重和信任。 3.增强学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论和合作实验，培养团队合作精神和解决问题的能力。 2 目录 1、情境导入 2、认识RNA 3、遗传信息的转录过程 4、真核细胞的转录及与DNA复制的比较 5、当堂练习 6、课堂小结 情境导入 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。 课堂新知一：认识RNA 5 科学家用洋葱根尖和变形虫进行了实验。发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质的合成就停止，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。 实验1 （1）根据实验1可以得出什么结论？ 蛋白质的合成依赖于RNA。 RNA酶 蛋白质的合成停止 RNA 提取物 蛋白质的合成恢复 课堂新知一：认识RNA 科学家经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，把细菌裂解、离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。 实验2 （2）实验2为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物？ 尿嘧啶是RNA特有的碱基，实验中选择14C-U作为标记物可以标记新合成的RNA。 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 C 胞嘧啶 U 尿嘧啶 课堂新知一：认识RNA （3）实验2中分离出的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子， 不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？ 新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。 ~~~~~~~~~ RNA 噬菌体的DNA 杂交分子 课堂新知一：认识RNA （4）综合实验1和实验2，尝试写出DNA控制蛋白质合成的过程？ RNA 蛋白质 DNA 课堂新知一：认识RNA 元素组成： 基本单位：（4种）核糖核苷酸 C、H、O、N、P RNA（核糖核酸） 聚合 腺嘌呤核糖核苷酸（A） 鸟嘌呤核糖核苷酸（G） 胞嘧啶核糖核苷酸（C） 尿嘧啶核糖核苷酸（U） O O O O 脱氧核糖 核糖 1 2 3 课堂新知一：认识RNA 核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 H H H H T 脱氧核苷酸 2)结构： 单链、比DNA短 RNA的基本单位： 课堂新知一：认识RNA RNA的种类和功能 mRNA(信使RNA) 功能 结构 作为DNA的信使 识别并转运特定的氨基酸 与蛋白质共同构成核糖体 单链 三叶草形 有碱基互补配对 单链 rRNA (核糖体RNA) tRNA (转运RNA) 其他作用： 某些病毒的遗传物质 或催化作用的酶（端粒酶、逆转录酶） 课堂新知一：认识RNA 12 RNA与DNA的主要区别： （1）五碳糖不同 （2）碱基不完全相同 （3）RNA一般为单链 课堂新知一：认识RNA RNA适于作DNA的信使的原因 ①RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。 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。 ③在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。 课堂新知一：认识RNA 课堂新知二：遗传信息的转录过程 DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的 ？ 1.定义： 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 2.场所： 真核生物：细胞核（主要） 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。 解旋 配对 连接 释放 课堂新知二：遗传信息的转录过程 3.转录 过程： ⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开，碱基暴露出来。 C G T