4.1.1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

课题：第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第1课时 一、教学目标 1.概述RNA的结构、种类和功能。2.比较DNA和RNA的结构，归纳RNA适于作DNA的信使的原因。 3.概述遗传信息转录的过程。 二、教学重难点 遗传信息转录的过程。 三、教学过程 阅读教材P66-65相关知识，完成本框的内容： （一）RNA的结构、种类及功能 1.RNA的基本单位：___________。由一分子磷酸、一分子______和一分子_______构成。 2.结构：一般是____链，长度比DNA短。 3.RNA的种类和功能 种类 功能 示意图 信使RNA(mRNA) 作为DNA的信使，传递遗传信息。 核糖体RNA(rRNA） 核糖体的组成成分 （核糖体：rRNA+蛋白质） 转运RNA（tRNA） 识别密码子，转运氨基酸 4.DNA与RNA的比较： 试描述DNA和RNA在化学组成上的异同：_____________________________________________________。 5.RNA适于作信使的原因： (1)基本单位是核苷酸，4种碱基排列顺序的多样性使RNA具备准确传递遗传信息的可能。 (2)RNA一般是单链的，比DNA短，RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。 (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。 （二）遗传信息的转录 1．概念：RNA是在____________中，通过RNA聚合酶以______________为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.场所：(1)真核细胞：主要在__________，_________和__________也会发生。 (2)原核细胞：主要在__________。 3.过程：阅读课本图4-4“以DNA为模板转录RNA的示意图”及相关文字完成下图 (1)转录过程中RNA聚合酶的作用：①断开_____键，使DNA双链解开；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成_______________键)。 (2)转录的方向：mRNA的____-端到____-端。 4.产物： 。 5.条件： (1)模板：_____________________; (2)原料：______________________； (3)酶：___________________________； (4)能量：由ATP 提供 6.特点：DNA的两条链全部解旋后，才开始DNA的转录吗？ 由此可知DNA转录的特点是：边______边______。 【准确记忆】DNA复制与转录的比较 【小组讨论】： 1.判断正误 (1)遗传信息转录的产物只有mRNA(　　) （2）遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程需要解旋酶（ ） (3)转录是以DNA完整的一条链为模板合成RNA的过程(　　) （4)一个DNA分子上的所有基因的模板链是同一条(　　) 2.如图表示一个DNA分子的片段，讨论相关问题。 5′－TACGCTCCGTACCC－3′　非模板链 3′－ATGCGAGGCATGGG－5′　模板链 (1)写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。 (2)转录出的mRNA碱基序列与DNA模板链的碱基序列有什么关系？ (3)转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链的碱基序列有哪些异同？ 四、巩固训练 A层：1.下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是(　　) A.DNA和RNA所含有的五碳糖不同，但碱基完全相同 B.DNA一般由一条脱氧核苷酸链构成，RNA由两条核糖核苷酸链组成 C.在原核细胞中DN主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中 D.部分病毒的遗传物质可直接储存在RNA中，如HIV 2．下列关于真核生物遗传信息的转录过程的叙述，正确的是(　　) A.RNA聚合酶作用前需解旋酶将DNA双链解开 B.转录方向是沿着DNA模板链的5’→3’ C.转录时以DNA为模板，并以脱氧核苷酸为原料 D.转录的产物与DNA的长度不相等 B层：3．如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。下列有关分析正确的是 (　　) A．图中酶1和酶2是同一种酶 B．图丙中b链可能是构成核糖体的成分 C．图丙是图甲的部分片段放大 D．图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生 学科网（北京）股份有限公司 $$ 人教版高中生物必修二 第四章 第一节 哪些细胞组分参与蛋白质的合成？ 什么是遗传密码？ 基因如何指导蛋白质的合成？ Genes Guide The Synthesis of Proteins 指导蛋白质的合成 基 因 2.4.1 第四章 基因的表达 1 #ca3e47 普通棉花（不产生Bt抗虫蛋白） #ca3e47 Bt抗虫棉花（产生Bt抗虫蛋白） 转入Bt抗虫蛋白基因 基因 蛋白质 的合成 控制 导 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。 核孔 核糖体 细胞核 细胞质 DNA 蛋白质 DNA和蛋白质之间有没有中间物质充当信使呢？ 导 RNA的结构和功能 核糖核苷酸 C、H、O、N、P 基本单位： 核糖核苷酸 A(腺嘌呤） U(尿嘧啶) C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 元素组成： RNA: 脱水缩合 1 RNA的组成： 磷酸二酯键 学 4 RNA 种类 空间 结构 单链 三叶草结构 单链 单链 功能 2、RNA的种类 蛋白质 rRNA 核糖体 mRNA—信使RNA tRNA—转运RNA rRNA—核糖体RNA 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并转运氨基酸 核糖体的组成成分 教 少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质 种类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本单位 元素组成 成分 碱基 共有 特有 五碳糖 磷酸 结构 分布 功能 3. RNA与DNA比较 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 C、H、O、N、P A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤） U(尿嘧啶) 脱氧核糖 核糖 磷酸 一般呈规则双螺旋结构 常呈单链结构 真核生物主要在细胞核 主要存在于细胞质中 主要的遗传物质 RNA病毒遗传物质；少数具有催化功能 T(胸腺嘧啶) 展 (1)RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息（碱基的排列顺序）。 (3)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。 (2)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 4、RNA适于作DNA的信使的原因 （为什么RNA可以帮DNA送信？） 思 7 遗传信息的转录 8 转录的方向 RNA聚合酶 DNA mRNA 5' 3' 5' 3' 游离的核 糖核苷酸 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）条件 模板： 原料： 酶： 能量： DNA的一条链 RNA聚合酶（解旋+聚合） 游离的四种核糖核苷酸 ATP （4）产物： mRNA（还有tRNA和rRNA） （3）原则： 碱基互补配对 5. 遗传信息的转录 教 （5）特点： 边解旋边转录 碱基 碱基互补配对 核糖核苷酸 DNA链 双螺旋 一条链 DNA上 。 酶： 。 RNA聚合酶 教 淀粉：植物特有，储能物质 糖原：肝糖原、肌糖原，动物特有，储能物质 纤维素：植物特有，结构物质，组成细胞壁 1.转录成的RNA的碱基序列与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同？ RNA DNA 2.转录与DNA复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的传递有什么意义？ 转录与DNA复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。 碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 遗传信息的转录 模板链 非模板链 互补 配对 相同， T换为U 思 11 3、看图回答下列问题： A T C G A G C G A G T C T T C G T C A A T C G A T G A C A T C G G C DNA U C G C U A G C mRNA mRNA 基因1 基因2 a链 b链 部分解旋 不能，转录只能以基因的一条链为模板 不一定相同,到底以DNA哪条链为模板不是固定不变的 遗传信息的转录 不是，转录是以基因为单位进行 （2） 一个基因的两条链都能转录吗？ （3）不同基因的模板链是否相同？ （1）转录过程是对整个DNA分子进行转录吗？ 思 12 DNA复制 转录 时间 场所 解旋 模板 原料 酶 配对方式 特点 方向 产物 意义 细胞分裂 间期 生长发育过程 先后 完全解旋 只解有遗传效应片段（基因） DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶、 DNA聚合酶 RNA聚合酶 A-T、 T—A、C—G 、 G—C A-U、 C—G 、T—A、 G—C 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录 2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA 使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上 主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒 新链从5’端-3’端延伸 DNA复制和转录的比较 展 13 真核细胞 基因结构 编码区（基因） 非编码区 非编码区 编码区（基因） 非编码区 非编码区 启动子 终止子 RNA聚合酶识别结合位点，启动转录 终止转录 外显子 内含子 原核细胞 基因结构 真核细胞和原核细胞基因转录过程的区别 14 1. 如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分 片段的放大示意图。以下分析正确的是 (　　 ) B A.图中酶1和酶2是同一种酶 B.图丙中b链可能是构成核糖体的成分 C.图丙是图甲的部分片段放大 D.图乙所示过程在高度分化的细胞中不能发生 DNA聚合酶 RNA聚合酶 RNA DNA(模板链） rRNA 乙 能 课堂训练 15 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$