4.1基因指导蛋白质的合成 （第1课时）课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

人教版（2019）必修二 第1章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第1课时 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用（科学思维、社会责任） 辨析三种RNA的结构和功能（重点） 01 构建转录过程的模型，分析转录的场所、原料、模板及特点（难点） 02 学习目标 男 女 男 女 情境导入 美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时，影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想，各种各样的恐龙飞奔跳跃，相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。 电影《侏罗纪公园》中的恐龙 讨论： 从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？ 一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。 情境导入 1955年，布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。 说明：蛋白质合成与RNA有关 1955年，拉斯特用已标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。 说明：RNA先出现在细胞核，后出现在细胞质 辨析三种RNA的结构和功能 01 遗传信息的转录 02 目录 辨析三种RNA的结构和功能 核糖体 蛋白质 ？ DNA和核糖体两者在空间上是隔开的，那么DNA的遗传信息怎么传递到细胞质？ 合成 1.信使物质是RNA的实验证据 辨析三种RNA的结构和功能 资料1 1955年，科学家用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。 资料2 1955年，科学家用放射性标记尿嘧啶核苷酸的培养液变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。 DNA RNA ？ 蛋白质 核 质 ？ 转 录 翻 译 为什么RNA适于做DNA的信使呢？ RNA充当了DNA的信使 辨析三种RNA的结构和功能 1. DNA和RNA在分子组成上的区别 DNA RNA RNA的分子组成与DNA相似：具备传递遗传信息的可能。 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 A G C T 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 A G C U 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 辨析三种RNA的结构和功能 比较项目 DNA RNA 分布 主要是________ 主要是__________ 基本单位 化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸 五碳糖 碱基 A、_____、G、C A、_____、G、C 结构 一般为_______ 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 双螺旋结构 单链 细胞核 细胞质 T U 2.RNA与DNA比较 辨析三种RNA的结构和功能 思考：为什么RNA适于作DNA的信使？ ①它的分子结构与DNA很相似，是由基本单位——核糖核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。 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。 DNA RNA 辨析三种RNA的结构和功能 作为某些病毒的遗传物质 某些RNA具有催化作用（酶） 信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA) 是翻译蛋白质的模板，只有mRNA携带有遗传信息。 运输特定氨基酸 核糖体的组成成分 氨基酸 氢键 3.RNA的种类和功能 辨析三种RNA的结构和功能 01 遗传信息的转录 02 目录 遗传信息的转录 1.定义： 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。 2. 主要场所： 细胞核 3. 过程： 解旋 配对 连接 释放 遗传信息的转录 3. 过程： RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。 01 解旋 02 配对 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 03 连接 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 04 释放 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 遗传信息的转录 概念 场所 时期 条件 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，这一过程叫作转录。 主要是在细胞核（少量细胞质） 个体生长发育的整个过程（真核细胞分裂期较少） 遗传信息的转录 模板 原料 酶 能量 DNA的一条链 以细胞中游离的4种核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP等 （打开氢键、形成磷酸二酯键） 遗传信息的转录 特点 精确复制的原因 意义 延伸方向 产物 边解旋边转录 碱基互补配对原则A－U、T－A、G－C、C－G 遗传信息从DNA传递到RNA上，为翻译做准备 RNA（mRNA、tRNA、rRNA） RNA从5' 端向 3' 端延伸 遗传信息的转录 遗传信息的流动方向 DNA→RNA 遗传信息的转录 真核细胞的转录及与DNA复制的比较 （1）转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ RNA转录 DNA复制 转录与DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则，这保证了遗传信息的准确转录。 遗传信息的转录 真核细胞的转录及与DNA复制的比较 （2）与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？ 原料： 4种游离的脱氧核苷酸 模板： DNA的两条链 能量： 由ATP提供 酶： 解旋酶、DNA聚合酶 DNA复制的条件 回顾： RNA转录的条件 4种游离的核糖核苷酸 DNA的一条链的某片段 由ATP提供 RNA聚合酶 课堂小测 1.下列哪项不属于RNA的功能( ) A.在DNA与蛋白质之间传递遗传信息 B.组成染色体的重要成分 C.在密码子和氨基酸之间起连接作用 D.组成核糖体的重要成分 解析：DNA→RNA→蛋白质，RNA在DNA与蛋白质之间传递遗传信息过程中起着信使作用，A不符合题意；DNA和蛋白质是组成染色体的重要成分，B符合题意；mRNA作为合成蛋白质的模板，tRNA转运氨基酸，RNA在密码子和氨基酸之间起连接作用，C不符合题意；RNA和蛋白质是组成核糖体的重要成分，D不符合题意。 B 课堂小测 2.下列对转运RNA的描述，正确的是( ) A.每种转运RNA能识别并转运1种氨基酸 B.转运RNA上的3个相邻碱基是决定氨基酸的1个密码子 C.转运RNA的合成在细胞质中完成 D.转运RNA能与DNA相应的密码子互补 解析：每种转运RNA—端的三个碱基叫反密码子,它与信使RNA上的三个碱基一密码子进行碱基互补配对。转运 RNA是在细胞核内通过转录合成的,而不是在细胞质内合成的。 A 课堂小测 3.基因通过控制蛋白质的生物合成而使基因的遗传信息得以表达，从而实现基因对生物性状的控制。如图为真核细胞中正在发生的生理过程，下列叙述正确的是( ) A.图示表示翻译过程 B.①是DNA聚合酶 C.②是模板链 D.图中①正在从右往左移动 解析：图示表示转录过程，A错误；①是RNA聚合酶，B错误；据图可知，合成的RNA链与②链进行碱基互补配对，故②是模板链，C正确；RNA的合成方向为5'到3'，故图中①正在从左往右移动，D错误。 C 课堂小测 4.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.转录以DNA的两条链为模板 B.转录过程中不可能发生碱基T与A的配对 C.转录需要tRNA作运载工具 D.转录的产物与DNA的长度不相等 解析：转录以DNA的一条链为模板，A错误；转录过程中存在碱基T和碱基A的配对，B错误；翻译过程需要tRNA作运载工具，C错误；转录的产物的长度小于DNA的长度，D正确。 C 谢谢观看 $$