4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）-2023-2024学年高一生物名师精选备课备件（人教版2019必修2）

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 遗传与进化 基因：通常是具有遗传效应的DNA片段 遗传效应：基因能指导蛋白质合成，进而控制生物的性状 基因的表达：基因指导蛋白质的合成的过程 基因如何指导蛋白质合成的呢？ 知识回顾：基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？ 知识回顾：基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？ 细胞核 细胞质中的核糖体上 知识回顾：基因主要存在于哪里？蛋白质合成的场所呢？ 细胞核 遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而指导蛋白质合成呢？ ？ ？ 在战争中，如果总司令是深入前沿阵地直接作战，就会影响他指挥全局。 想象空间 P64 如果把细胞核想象成司令部，把细胞质想象成战场，那么DNA相当于什么角色？ 它为什么不能到细胞质中直接指挥蛋白质合成？ 总司令 DNA如何克服核质间的空间距离将遗传信息传递到细胞质中呢？ 遗传信息储存在细胞核的DNA中 蛋白质的合成在细胞质的核糖体上 充当信使的中间物质——RNA 遗传信息的转录 遗传信息的翻译 7 遗传信息的转录 阅读课本P64至P65页第二段内容，探究下列问题： 1.RNA为什么适合作DNA的信使？ 2.RNA的种类？功能？ 3.RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？ 探究1：RNA为什么适合作DNA的信使？ 所有RNA都能携带DNA的遗传信息传递到细胞质中吗？ ①与DNA分子组成类似，也能储存遗传信息 ③为单链，且比DNA短，易通过核孔,从细胞核转移到细胞质中 ②DNA链和RNA链能遵循“碱基互补配对原则”进行互补配对： 配对方式为：A-U、T-A、G-C、 C-G ④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 9 探究2：RNA的种类？功能？ 种类 tRNA mRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 作为DNA的信使 携带遗传信息 蛋白质合成的直接模板 识别并运载氨基酸 与蛋白质构成核糖体   DNA RNA 名称 分布 结构 基本单位 五碳糖 碱基 功能 脱氧核糖核酸 核糖核酸 细胞核（主要） 细胞质（主要） 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 生物界主要的遗传物质 ①mRNA： ②rRNA： ③tRNA： ④RNA病毒： ⑤酶： 作为遗传物质 催化作用，降低化学反应的活化能 DNA的信使，携带遗传信息 探究3：RNA与DNA在化学组成和结构上的区别？ 与蛋白质构成核糖体 识别并运载氨基酸 阅读教材P64的文字，和图4-4，思考下列问题： 1.什么是转录？ 2.转录的场所？时间？ 3.转录的具体过程？ 4.转录的条件（模板？原料？能量？酶？）？碱基如何配对？ mRNA合成方向？特点？结果？遗传信息传递方向？ 5.转录的意义？ 遗传信息的转录 DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的呢？ 遗传信息的转录 1.概念： 通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程 2.场所： 真核生物：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体 原核生物：拟核（主要）、质粒 个体生长发育的整个过程 3.时间： 4.过程（以转录合成mRNA为例）： 解旋→mRNA合成→mRNA延伸→mRNA释放 基因 启动子 RNA聚合酶 遗传信息的转录过程 ①RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，转录开始 4.转录的过程（以转录合成mRNA为例）： 第1步：解旋 基因（启动子） 4.转录的过程（以转录合成mRNA为例）： 第1步：解旋 ②RNA聚合酶催化DNA双链解开，碱基暴露出来 ①RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，转录开始 5’ 3’ 3’ 5’ 基因（启动子） 即氢键断裂（注：该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用，需ATP供能） 4.转录的过程（以转录合成mRNA为例）： 第2步：mRNA开始合成 ①游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对 3’ 5’ 3’ 5’ 具转录功能：模板链或反义链 不具转录功能：编码链或有义链 DNA的一条链 形成氢键结合 不需酶和能量 ②在RNA聚合酶作用下，核糖核苷酸连接合成mRNA 配对方式： A—U、T—A G—C、C—G RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键 4.转录的过程（以转录合成mRNA为例）： 第3步：mRNA的延伸 3’ 5’ 3’ 5’ 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 3’ 5’ 延伸/合成方向：从5'-端到3'-端 边解旋边转录 特点： mRNA 终止子 RNA聚合酶 4.转录的过程（以转录合成mRNA为例）： 第4步：mRNA的释放 ①RNA聚