4.1 基因指导蛋白质的合成第一课时-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修2）

第1节 基因指导蛋白质的合成 （第一课时---转录） 第四章 基因的表达 本节聚焦 基因如何指导蛋白质的合成？ 中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 几乎所有生物共用同一套密码子的基本事实， 给我们什么启示？ 情境导入 基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 荧光小鼠 水母 绿色荧光蛋白 绿色荧光蛋白基因 控制合成 绿色荧光 表现性状 Bt抗虫 蛋白基因 Bt抗虫 蛋白 控制合成 抗虫 表现性状 转基因棉花 普通棉花 我国科学家用时五年，成功研制出转基因抗虫棉，他们将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白，并且具备抗虫的性状。 信使物质 基因 蛋白质的合成 推测：存在某种物质作为中间信使，将DNA的遗传信息从细胞核携带出至核糖体。 RNA是DNA与蛋白质之间的信使。 RNA DNA能否直接作为模板指导蛋白质的合成？ 对于真核细胞来说： DNA主要存在于 中 蛋白质合成的场所是 。 细胞核 核糖体 为什么RNA适于作DNA的信使？ 提示：结合RNA与DNA在结构上的相同点与不同点，归纳“RNA适于作信使的依据”有哪些？ ②能够携带并传递遗传信息 RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成； RNA和DNA间遵循“碱基互补配对原则” （RNA中的U与DNA中的A配对）。 这使得RNA可以传递和携带遗传信息。 ①容易转移到细胞质 RNA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。 DNA RNA 穿过0层膜 DNA与RNA的区别 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 信使 RNA (mRNA) 转运 RNA (tRNA) 核糖体 RNA (rRNA) “三叶草型” 作为DNA的信使，①翻译的模板 ②识别并转运氨基酸 ③与蛋白质组成核糖体 RNA的种类和功能： ④作为RNA病毒的遗传物质 ⑤具有催化作用（少数RNA酶） 还有其他功能吗？ 一、遗传信息的转录 阅读P65，回答转录的概念?场所?原料?过程? 概念： RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 场所： 过程：★ 真核生物： 原核生物： 细胞核（主要） 拟核（主要） 3种RNA 原料： 4种游离的核糖核苷酸 、叶绿体、线粒体 DNA 3' 3' 5' 5' 5' ①解旋 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。 不需要解旋酶 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。 4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA DNA模板链 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 （磷酸二酯键） ④释放 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 3' ②配对 ③连接 一、遗传信息的转录——过程★ 作用：①催化氢键断裂 ②催化磷酸二酯键形成 RNA聚合酶的移动方向？ 从5′-端→3′-端移动， 与新链延伸方向一致 比较项目 DNA复制 转录 时间 场所 模板 原料 酶 配对方式 ， ， 特点 产物 方向 1. 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？ 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。 思考.讨论 遗传信息的转录过程 P66 2. 与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？ 细胞分裂前的间期 生长发育过程 主要在细胞核或拟核中，少部分在线粒体、叶绿体中 DNA的每一条链 DNA的一条链（某片段/基因） 游离的4种脱氧核苷酸 游离的4种核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 A—T、G—C、C—G、T—A A—U、G—C、C—G、T—A 半保留复制、边解旋边复制 边解旋边转录 新链（酶）从5′-端→3′-端延伸 2个子代DNA分子 RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 转录不是转录整个DNA分子，而是转录其中的基因！（不同的基因的模板有可能是DNA双链中不同的链） 非模板链 模板链 3. 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？ 互补 配对 模板链（反义链） DNA T换为U 编码链（有义链） RNA与 DNA中一条链 的碱基序列互补配对。 RNA与 DNA中的另一条链的碱基序列基本相同 （碱基序列位点T→U） 转录 RNA 思考.讨论 遗传信息的转录过程 P66 模板链（反义链） 编码链（有义链） 转录以基因为单位，基因只以一条链为模板，不同基因模板链不同。 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)转录时以DNA（基因）的 条链为模板， 一个DNA分子上的所有基因的模板链 (填“一定”或“不一定”)相同。 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 。 (5) 在植物的根细胞中，上述过程发生的场所是 。 (6) 转录完成后，d需要通过 层生物膜才能与核糖体结合。 ← 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 练一练 0 细胞核、线粒体 注意：该过程不需要解旋酶 一 不一定 补充：真核、原核细胞基因转录的区别 真核细胞基因结构 编码区 非编码区 非编码区 编码区 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 原核细胞基因结构 ：能编码氨基酸 ：不能编码氨基酸 编码区 非编码区 外显子 内含子 编码区下游 编码区上游 ：含有启动子 ：含有终止子 补充：真核、原核细胞基因转录的区别 真核细胞基因结构 编码区 非编码区 非编码区 ：能编码氨基酸 ：不能编码氨基酸 编码区 非编码区 外显子 内含子 编码区下游 编码区上游 ：含有启动子 ：含有终止子 转录 前体信使RNA 转录后加工 mRNA Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $$