4.1基因指导蛋白质的合成课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 本节聚焦 RNA的结构与功能 遗传信息的转录 遗传信息的翻译及中心法则 1 基因控制生物性状 指导 合成 蛋白质 体现者 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。 （细胞核） （细胞质中核糖体） 问题：细胞核中DNA如何指导细胞质中蛋白质合成呢？ 基因的表达 = 转录 + 翻译 RNA “媒介” “信使” 转录 翻译 基因的表达概述 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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 基因 思考：基因主要存在哪里？蛋白质在哪里合成的？ DNA(2nm) 核孔(0.9nm) 信使 3 一、RNA的结构和种类 1.元素组成： C、H、O、N、P 2.基本组成单位： 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 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 那么，细胞核中的DNA分子是如何控制核糖体上的蛋白质合成的呢？ 4 种类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 元素组成 C、H、O、N、P 成分 碱基 共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤） 特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 结构 一般呈规则双螺旋结构 常呈单链结构 分布 真核生物主要在细胞核 主要存在于细胞质中 功能 主要的遗传物质 RNA病毒遗传物质；少数具有催化功能 3. RNA与DNA的比较 思考：RNA为什么可以作为DNA的信使传递信息呢？ ①RNA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。 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。 ③RNA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。 ④RNA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。 二 RNA的结构、分类和功能 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h RNA 种类 mRNA（信使RNA） tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA） 空间 结构 单链 三叶草结构 单链 特点 功能 共同点 携带从DNA上转录来的 遗传信息 一种tRNA只能识别 和转运一种氨基酸 核糖体的组成成分 翻译时作模板 识别并转运氨基酸 参与构成核糖体 都是转录的产物；基本单位都相同；都与翻译过程有关 二 RNA的结构、分类和功能 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 作为部分病毒的遗传物质 作为蛋白质合成的模板 作为运载氨基酸的工具 参与核糖体的构成 少数具有催化作用 归纳总结：RNA的功能 tRNA 蛋白质 rRNA 核糖体 mRNA 二 遗传信息的转录 9 二、遗传信息的转录 DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。 注意： mRNA、rRNA和tRNA 都是转录而来的。 联系细胞分化： 不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。 所有基因都会转录吗？ 10 二、遗传信息的转录 三 遗传信息的转录 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h （1）第1步：解旋 DNA双链解旋，碱基暴露。 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' RNA聚合酶 3. 转录过程 注意：转录需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋功能） 13 二、遗传信息的转录 转录 （mRNA释放，DNA双链恢复） DNA 碱基互补配对 主要在细胞核 四种核糖核