4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）-2023-2024学年高一生物下学期精心备课同步优质课件（人教版2019必修2）

基因指导蛋白质的合成 第一课时 RNA种类与转录 人教版高中生物必修二 第四章第一节 为什么转入荧光蛋白基因的猕猴会发出荧光呢? 转入的是基因，得到的却是蛋白质! 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。 问题探讨 为什么? DNA(基因） 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 ？ DNA无法出细胞核 核糖体也无法进细胞核 思考：基因主要存在哪里？蛋白质在哪里合成的？ DNA能不能出细胞核？ 基因(2nm) DNA 核孔(0.9nm) 细胞质中的核糖体 （20 nm） 信使 RNA RNA是什么物质？为什么RNA适于作信使呢？ 一、RNA的种类及功能 阅读P64-66，回答以下问题： 1、DNA和RNA的不同表现在哪？ 2、RNA有几类，作用是什么？ 3、为什么RNA适合做DNA的信使呢？ 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 A、G、C、T H RNA 全称： 核糖核酸 思考：DNA和RNA有什么区别？ 分布（真核细胞）： 细胞质（主要） 化学组成: A、G、C、U C、H、O、N、P 基本单位： 核糖核苷酸（4种） 结构： 通常呈单链 一般为规则的双螺旋结构 脱氧核糖核酸 脱氧核糖核苷酸（4种） 结构： 分布（真核细胞）： 细胞核（主要） 线粒体、叶绿体 DNA 全称： 化学组成: 基本单位： C、H、O、N、P 比DNA短，可进出细胞核 一、RNA的种类及功能 （局部双链） 单链 转运RNA(tRNA） 核糖体RNA(rRNA） 单链 单链 信使RNA(mRNA） ④作为某些病毒的遗传物质 ⑤某些RNA具有催化作用（酶） ②识别并转运氨基酸（tRNA） ①传递遗传信息、作为合成蛋白质的模板（mRNA） ③核糖体的组成成分（rRNA） 思考：1、RNA的种类有哪一些？作用又是什么呢? RNA共同点：都是转录的产物、基本单位相同、都与翻译过程有关。 同时催化肽键的形成 一、RNA的种类及功能 rRNA具有催化肽键形成的作用，是肽链合成的关键，这个rRNA可以称之为核酶。 (1)RNA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 )共同组成，也能储存遗传信息。 (2)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。 (3)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。 2、为什么RNA适合做DNA信使呢？ 一、RNA的种类及功能 7 DNA的遗传信息 mRNA 转录 过程如何 思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 二、遗传信息的转录 8 DNA的遗传信息 mRNA 转录 过程如何 二、遗传信息的转录 9 概念 条件 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，这一过程叫作转录 模板： 原料： 能量： 酶： 只以DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 ATP RNA聚合酶 原则 碱基互补配对 A－U、T－A、G－C、C－G DNA碱基-RNA碱基 产物 RNA（mRNA、tRNA、rRNA） 二、遗传信息的转录 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） 二、遗传信息的转录 11 A G T A C A A A T G G G U U A U U A U C 第2步：配对在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。 3' 5' 边解旋边转录 二、遗传信息的转录 思考：全部解旋完成单链再合成RNA吗？ 12 A G T A C A A A T G G C G G U U A U U A U C mRNA DNA 第3步：链接 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键） 5' 3' RNA合成方向：5’-端到3’-端（模板链） 思考：RNA的合成方向？ 二、遗传信息的转录 13 A G T A C A A A T U C A U G A U U A mRNA