4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）-【堂堂清】2024-2025学年高一生物下学期同步精品课件（2019人教版必修2）

4.1.1 基因指导蛋白质的合成 本节聚焦： 1.基因如何指导蛋白质的合成？ 2.中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 3.几乎所有生物共用一套密码子的基本事实， 给我们什么启示？ 1 基因的表达 01 基因 的过程， 叫基因的表达。 指导蛋白质合成 基因主要分布在 中。 蛋白质的合成发生在 上。 基因和核糖体两者在空间上是隔开的，那么细胞核中的基因是如何指导细胞质中的蛋白质合成的呢？ 思考 细胞核 细胞质中的核糖体 基因的表达 01 核糖体 DNA 蛋白质 信使 DNA 蛋白质 基因指导蛋白质的合成 ? 基因的表达 01 【资料1】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。 【结论1】蛋白质的合成依赖于 。 【资料2】1955年，戈德斯坦和普劳特用放射性同位素标记的尿嘧啶培养液培养变形虫，检测到放射性物质从细胞核转移到细胞质。 【结论2】 可以从细胞核转移到细胞质。 RNA 说明：RNA也参与了蛋白质合成。RNA先出现在细胞核，后出现在细胞质。 RNA 基因的表达 01 核糖体 DNA 蛋白质 信使 DNA 蛋白质 基因指导蛋白质的合成 ? RNA RNA是什么物质？ 为什么RNA适于作DNA的信使呢？ 思考 RNA的结构 元素组成： ↓ 基本单位(4种)： ↓脱水缩合 核糖核苷酸链 ↓ RNA(通常是单链) C、H、O、N、P（和DNA一样） 核糖核苷酸 磷酸 核糖 含氮碱基（A、U、C、G） RNA适于做DNA的信使的原因： ①RNA的分子组成与DNA的很相似，也是由基本单位 —— 连接而成的，核苷酸也含有 种碱基，可以准确传递遗传信息；②RNA一般为单链，且比DNA短，能通过 ，从细胞核转移到细胞质中。 核苷酸 4 核孔 02 RNA的主要种类和功能 主要种类 功能 能通过核孔，将遗传信息从 转移到 中。 识别 ，转运 。 的组成成分。 信使RNA(mRNA) rRNA tRNA mRNA 细胞核 细胞质 转运RNA(tRNA) 密码子 氨基酸 核糖体RNA(rRNA) 核糖体 除了上述RNA之外，还有没有具备其他功能的RNA？ 思考 ①有的RNA具有催化作用； ②RNA病毒的遗传物质是RNA。 02 问题探讨 核糖体 DNA 蛋白质 信使 DNA 蛋白质 基因指导蛋白质的合成 RNA DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 思考 ? ? 遗传信息的转录 03 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， 这一过程叫转录。 ①场所： 真核细胞： 、 、 . 原核细胞： 、 . ②模板： . ③原料： . ④产物：RNA（ 、 、 ）. 细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 细胞质 DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 mRNA tRNA rRNA 遗传信息的转录 03 遗传信息的转录(以mRNA形成为例) 03 能量 RNA聚合 配对 ①模板： 。 ②原料： 。 ③原则： 。. (A- 、T- 、C- 、G- ) U DNA的一条链(模板链) ①需要细胞提供 。 解旋 ②需要 酶催化, 使氢键断裂,暴露碱基。 4种游离的核糖核苷酸 碱基互补配对原则 A G C RNA聚合 mRNA 连接 ①酶： 酶。. ②结果：形成一个 分子。 合成的mRNA从 链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 释放 注：RNA合成的方向 也是5’-端→3’-端. DNA 遗传信息的转录·小结 03 时间 场所 条件 模板 原料 酶 能量 原则 特点 产物 实质 RNA聚合酶的作用？ 思考 ①与DNA结合,断开氢键。 使DNA双链解开。 ②形成磷酸二酯键, 催化RNA的合成 生长发育过程 主要是细胞核 基因特定的一条链（模板链） 四种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP mRNA、tRNA、rRNA A-U、T-A、G-C、C-G 边解旋边转录 遗传信息从DNA传递到mRNA 转录的模板是DNA中完整的一条链吗？ 思考 不是，只是有遗传效应的一段DNA中的一条链。 核心探讨：真核细胞的转录及与DNA复制的比较 某真核生物细胞内DNA的转录过程 1．如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：(1)图中遗传信息的转录方向为 (用“→”或“←”表示)。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 。 (3)b和c的名称分别是 、 。 (4)此过程中的碱基配对方式为 。 ← RNA聚合酶 胞嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 A—U、T—A、C—G、G—C 核心探讨：真核细胞的转录及与DNA复制的比较 某真核生物细胞内DNA的转录过程 2．转录时需要解旋吗？需要解旋酶吗？ . 3．转录与DNA复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ . . 需要解旋，但是不需要解旋酶。 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。 核心探讨：真核细胞的转录及与DNA复制的比较 按照碱基配对原则， 1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列. 2、写出b链对应的a链的碱基序列. DNA双链 片段 a链 b链 C G A A C C T C A C G C 信使RNA(mRNA) G C T T G G A G T G C G G C U U G G A G U G C G 转录形成的mRNA与DNA非模板链(a链)的碱基序列有哪些异同？ 思考 相同：均与a链上的碱基互补配对； 不同：RNA链上的碱基U，对应在DNA非模板链上的碱基是T。 随堂小练 (　　)1.核糖核酸是组成RNA的基本单位，一共有4种。 (　　)2.RNA是某些病毒的遗传物质。 (　　)3.RNA一般是单链，所以所有的RNA都不含有氢键。 (　　)4.转录只发生在细胞核内。 (　　)5.遗传信息转录的产物只有mRNA。 (　　)6.转录以DNA的两条链作为模板，以4种核糖核苷酸为原料。 (　　)7.转录是以DNA完整的一条链为模板合成RNA的过程。 × √ × × × × × tRNA中有部分结构会折叠形成氢键； tRNA 也能发生在细胞质中（叶绿体、线粒体）； 还有tRNA、rRNA； DNA的一条链为模板； 转录不是转录整个DNA。是转录其中的基因； 核糖核苷酸； 随堂小练 1．下列关于RNA的叙述，错误的是(　　) A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成 C．RNA参与构成核糖体 D．RNA参与构成细胞膜 D 细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，不含RNA，×； 随堂小练 2．下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是(　　) A．DNA和RNA都能携带生物的遗传信息 B．真核细胞中RNA主要分布在细胞质中 C．原核细胞中同时含有DNA和RNA分子 D．RNA分子彻底水解的产物有5种 D 6种=1种磷酸+1种核糖+4种含氮碱基，×； 碱基 核糖核苷酸 3．如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是(　　) A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D．转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合 随堂小练 B DNA中的模板链 合成的RNA RNA聚合酶 与②链上的U互补配对，×； √； RNA聚合酶，×； RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要消耗能量，×； Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$