4.1 基因指导蛋白质的合成-2023-2024学年高一生物同步课堂精优课件（人教版2019必修2）

【资料1】 将外源生长激素基因转入鲤鱼受精卵，因合成生长激素鲤鱼生长速率加快。 【资料2】 将水母的绿色荧光蛋白基因转入小鼠，小鼠因合成荧光蛋白而发光。 【资料3】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 抗虫蛋白而抗虫。 苏云金杆菌 提取 Bt抗虫蛋白基因 导入 棉花细胞 Bt抗虫蛋白 Bt基因表达 转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 导入新课 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。 第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成 本节聚焦 1、基因如何指导蛋白质的合成？ 2、中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 3、几乎所有生物共用一套密码子的基本事实，给我们什么启示？ 思考： 基因的分布在哪，蛋白质的合成在哪？ 科学家推测在DNA和蛋白质之间有中间物质充当信使。后来发现确有这样的物质，它就是RNA。 基因 （有遗传效应的DNA片段， DNA主要存在于细胞核） 细胞核中 蛋白质合成 细胞质中的核糖体上 ?指导 阅读P64-66，回答以下问题： 1、DNA和RNA的不同表现在哪？ 2、为什么RNA适合做DNA的信使呢？ 3、RNA有几类，作用是什么？ 4、什么是转录，转录的场所、模板、原料、酶、过程分别是什么？ 自主探究 1、DNA和RNA的不同表现在哪？ 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、遗传信息的转录 DNA的基本单位 RNA的基本单位 磷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 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 2、为什么RNA适合做DNA的信使呢？ RNA由基本单位---核糖核苷酸连接而成，也有4种碱基，使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。 RNA一般是单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 RNA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。 RNA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。 DNA RNA 一、遗传信息的转录 合成蛋白质时作模板 参与构成合成蛋白质的场所 合成蛋白质时识别并转运氨基酸 3、RNA有几类，作用是什么？ 核糖体RNA---rRNA 信使RNA---mRNA 转运RNA---tRNA 相同点：①都以DNA为模板合成 ②基本单位相同③都与蛋白质合成有关 一、遗传信息的转录 场所： 模板： 原料： 原则： 产物： 概念: 酶： （解开氢键、形成磷酸二酯键） 4、什么是转录，转录的场所、模板、酶、原料、过程分别是什么？ 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。 主要在细胞核（叶绿体、线粒体、拟核、质粒） DNA的一条链（以基因为单位） RNA聚合酶 4种核糖核苷酸 碱基互补配对（A-U、T-A、G-C、C-G） RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 一、遗传信息的转录 * RNA聚合酶 1、解旋 RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。 2、配对 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。 3、连接 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 4、释放 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 过程： 游离的核糖核苷酸 转录 1、转录与复制有何共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 都需要模板,都遵循碱基互补配对原则; 碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性; 转录：核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶 DNA复制：脱氧核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶 转录成的RNA与DNA模板链的碱基互补配对，U与A配对，而非T ； RNA与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U 。 2、与DNA复制相比，转录所需的酶（酶作用的化学键）和原料有何不同？ 3、转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？ 思考讨论P65 DNA双链片段 a链 b链 C G A A C C T C A C G C 信使RNA G C T T G G A G T G C G G C U U G G A G U G C G 复制与转录的比较 主要在细胞核 主要在细胞核 完全解旋 只解有遗传效应的片段 DNA的两条链 只有DNA的一条链 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP 子