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4章 第1节 人教版 高中生物必修2 1 学习目标： 1. 通过比较DNA和RNA的结构，能归纳RNA适于作DNA的信使的条件。 2. 通过分析视频与图像资料，能够概述遗传信息的转录过程。 3. 能够说出DNA的复制与转录的异同。 2 基因的表达概述 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？ DNA 蛋白质 我们说基因控制生物的性状。性状的承担者或者说体现者是蛋白质，而基因能够指导合成蛋白质的合成。基因指导蛋白质合成的过程，就叫基因的表达。那我们知道，对于真核生物来说，基因位于细胞核内，而蛋白质的合成是在细胞质中的核糖体上进行的。他俩又不挨着，DNA是如何指导蛋白质的合成的呢？（基因就像宫里的皇上，他不能天天微服私访吧，所以皇上的圣旨得靠谁来传递啊？——应该是有个信使的。 3 探究RNA的结构和功能 核糖体 DNA 蛋白质 信使 资料1: 1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。 资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。 问题:为什么RNA适于作DNA的信使？ RNA DNA 蛋白质 ！ 实验证据： RNA充当了DNA的信使 4 探究RNA的结构和功能 元素组成： 基本单位： C、H、O、N、P RNA（核糖核酸） 通常是单链 聚合 1、RNA的结构 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 （4种）核糖核苷酸 5 探究RNA的结构和功能 2、DNA和RNA的比较 种 类 DNA RNA 组 成 成 分 碱基 磷酸 五碳糖 全 称 基本组成单位 空间结构 分布（真核细胞） 特有：T 特有：U 共有： A、G、C 都有磷酸 脱氧核糖 核糖 脱氧核糖核酸 核糖核酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 多为规则双螺旋结构 多为单链 细胞核（主要） 线粒体、叶绿体 细胞质（主要） 6 探究RNA的结构和功能 3、RNA的种类和功能 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 作为DNA的信使，蛋白质合成的模板 转运氨基酸， 识别密码子 组成核糖体 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 7 探究RNA的结构和功能 4、RNA适于作DNA的信使的原因 (1)RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，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)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U与A配对。 穿过0层膜 8 遗传信息的转录 DNA的遗传信息 RNA的遗传信息 转录 9 10 遗传信息的转录 真核生物： 原核生物：拟核、细胞质（质粒） 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 1、概念： 2、场所： 细胞核（主要） 叶绿体和线粒体（基质） 3、产物： mRNA、rRNA、tRNA 11 细胞核 细胞质中的核糖体 转录场所 12 RNA聚合酶 T C G A T C G A T T G C A A C G T A C A C G G T A A T T ⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将编码蛋白质的一段DNA双螺旋的两条链解开。 该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； 13 T C G T C G T T G C C G C G G T A C A A A T A A T T A A 5’ 3’ 5’ 3’ 转录方向 5’ 3’ C G G G A U 游离的核糖核苷酸 C A A C G G G C C A A A U U U U U U U 14 T C G T C G T T G C C G C G G T A C A A A T A A T T A A 5’ 3’ 5’ 3’ 转录方向 5’ 3’ C G G G A U C A A C G G G C C A A A U U U U U U U 15 T C G T C G T T G C C G C G G T A C A A A T A A T T A A 5’ 3’ 5’ 3’ 转录方向