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

4.1 基因指导蛋白质的合成 1 问题探讨 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。害虫啃食植株，Bt抗虫蛋白会进入害虫体内，产生毒素，使害虫死亡。 思考：这个现象说明什么？ 基因 蛋白质的合成 指导 基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 思考： 1.真核生物的基因主要存在于细胞的什么结构中？ 2.蛋白质的合成产所在哪里？ 细胞核 核糖体（细胞质） 3.DNA的分布和蛋白质的合成场所不同， 那么遗传信息如何传递？ 科学家推测： 在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质 充当信使。 ——RNA 遗传信息储存在细胞核的DNA中 蛋白质的合成发生在核糖体 充当信使的中间物质---RNA 20世纪三四十年代，人们认识到DNA是由以下四种脱氧核苷酸连成的长链，并且具备2nm的稳定直径。但是因为当时人们对蛋白质更加熟悉，主流观点认为蛋白质是遗传物质，所以科学家们并没有对DNA的结构展开深层次的研究 4 5 1、基本单位： 核糖核苷酸 磷酸基团 核糖 含氮碱基 核糖 P 含氮碱基 CH2 O 1' 2' 3' 4' 5' OH H OH H H H 核糖 P A 核糖 P C 核糖 P G 核糖 P U (4种) C、H、O、N、P 一、认识RNA 一般是单链、比DNA短 DNA 一、认识RNA 2、RNA的结构： 6 一、认识RNA 3、RNA的种类： rRNA （核糖体RNA） mRNA （信使RNA） tRNA （转运RNA） 信使 RNA—— mRNA 核糖体 RNA—— rRNA 转运 RNA—— tRNA 2、RNA的种类和功能 作为DNA的信使，传递遗传信息的媒介，翻译的模板。 转运氨基酸的工具 与蛋白质共同构成核糖体 （RNA也可作为某些病毒的遗传物质或催化作用的酶） 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示 意 图 共同点 传递遗传信息； 蛋白质合成的模板 识别并转运特定氨基酸 组成核糖体的成分 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 单链 ①都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。 少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质 比较DNA和RNA的结构 项目 DNA RNA 组成元素 基本单位 化学组成 磷酸 五碳糖 碱基 分布 结构 C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A、C、G、T A、C、G、U 一分子磷酸 一分子磷酸 双螺旋结构 大多数单链结构 主要在细胞核 主要存在于细胞质 ①RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，跟DNA一样能储存遗传信息。 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。 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。 总结：RNA适合做DNA的信使的原因 11 DNA的遗传信息 RNA的遗传信息 转录 二、遗传信息的转录 12 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过程。 1、转录的概念： 2、时间： 活细胞新陈代谢过程中 3、场所：主要是 ，在 、 中也能发生转录过程。 细胞核 叶绿体 线粒体 二、遗传信息的转录 实质：将DNA脱氧核苷酸序列转录成mRNA核糖核苷酸的序列。 ⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。 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' ATP RNA聚合酶 4、遗传信息转录的过程 该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； ⑵配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。 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