4.1 基因指导蛋白质的合成（第一课时）课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

生物学（新人教版） 遗传与进化 第四章第一节 基因指导蛋白质的合成 第一课时 你喜欢吃辣吗？人类对于“辣”的感知途径与酸甜咸不同。准确来讲，“辣”是一种刺痛感和烧灼感的总和。而辣椒素正是致使皮肤黏膜产生这一特殊感觉的主要活性成分。 David Julius发现了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因一辣椒素感应基因。该基因编码了一种通道蛋白一辣椒素受体，后来被命名为TRPV1,这种受体既能被高温激活，也能被辣椒素激活，一旦被激活就可把刺激转化为电信号传递给大脑，也就产生辣的感觉。 辣椒素受体TRPV1的发现 基因碱基序列如何决定蛋白质氨基酸序列 资料：1954年伽莫夫假设:蛋白质是在双螺旋DNA的表面上形成的，DNA是蛋白质合成的直接模板，预言所有生物的遗传密码都能由DNA中的A、T、G、C四个碱基的组合来表示。 思考1：真核生物的基因主要存在于哪里？ 思考2： 蛋白质的合成场所在哪里？ 事实:1: DNA作为遗传物质，被折叠压缩固定在核骨架上，无法随意移动，目的是对DNA进行保护 事实2：DNA分子直径约2nm，核糖体大致为圆形颗粒，直径为23nm，而核孔只有0.9nm。 基因碱基序列如何决定蛋白质氨基酸序列 能识别DNA上的遗传信息 能携带遗传信息 具有多样性 分子量小，易于通过核孔 思考1：信使分子需要具备什么条件 思考2：RNA是否具有作为信使相适应的结构基础 任务一：探究信使分子的本质（理论推测） 5' 3' 5' 3' T G C A G A C G T C 思考2：RNA是否具有作为信使相适应的结构基础 5' 3' u G C A G DNA RNA 脱氧核糖 核糖 P P A/C/G/T A/C/G/U 能识别DNA上的遗传信息 能携带遗传信息 具有多样性 分子量小，易于通过核孔 设计对照实验：证明RNA在基因指导蛋白质合成的过程中至关重要 任务一：探究信使分子的本质（实验证据） 资料一：科学家用洋葱根尖和变形虫进行了实验。发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质的合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质。 任务一：探究信使分子的本质（实验证据） 说明：蛋白质的合成依赖于RNA 资料二：1955年戈德斯坦(Goldstein) 和普劳特(Plaut) 将真核细胞放在含3H标记 （？碱基）的培养基中培养，发现放射性同位素一开始只出现在细胞核内。经过一段时间，发现放射性同位素出现在细胞质中。 任务一：探究信使分子的本质（实验证据） 尿嘧啶 任务二：DNA指导蛋白质合成的过程（转录） 挑战一：概括归纳师 细胞核 细胞质中的核糖体 转录场所 阅读课本P65，结合屏幕动画，尝试将转录过程概括为几个动词 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 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 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 16 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 17 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 18 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 19 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 模板链 20 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 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 21 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 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 22 场所: 条件: RNA是在 中，通过 以DNA的 为模板合成的，这一过程叫作转录。 细胞核（主要），少部分在线粒体、叶绿体、质粒 模板： 原料： 能量： 酶： DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 ATP RNA聚合酶（解旋、连接核糖核苷酸） 任务二：DNA指导蛋白质合成的过程（转录） 定义: 原则： 特点： 方向： 碱基互补配对原则 边 边转录 解旋 子链5’—3’ 挑战二:超级填空者 细胞核 RNA聚合酶 一条链 任务二：DNA指导蛋白质合成的过程（转录） 挑战三：模拟操作员 小组合作模拟TRPV1基因片段的转录过程，提出你认为的缺失信息。 已有信息：①部分解旋的碱基序列 ②游离的核糖核苷酸 任务二：DNA指导蛋白质合成的过程（转录） 挑战四：翻牌冒险家 一 号 牌 某基因转录时，其所在的DNA双链是否需要全部解旋？ 二 号 牌 同一DNA分子上不同基因的模版链是否相同？ 四 号 牌 转录成的RNA序列，与DNA两条单链的碱基序列有什么关系？ 三 号 牌 高度分化的细胞可以转录吗？ DNA复制 转录 时间 场所 解旋部位 模板 原料 酶 配对方式 特点 方向 产物 意义 课后作业：对比DNA复制和转录的异同点，完成表格 tRNA——转运RNA rRNA——核糖体RNA 基因指导蛋白质的合成闯关预告 闯关预告：转录的产物只有mRNA吗？有什么功能？ 28 $$