4.1基因指导蛋白质的合成 课时1课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

荧光蛋白基因(DNA) 将绿色水母基因及红色珊瑚基因殖入于体色花纹较深的野生斑马鱼体内，进而成功研发出各种颜色的萤光斑马鱼。 绿色荧光 绿色荧光蛋白 绿色荧光蛋白基因 基因表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程 第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第一课时 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。 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，也可以说是构建生物体的蓝图。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。 讨论：从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？ 问题探讨 1.概述遗传信息的转录和翻译； 2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系； 3.理解生物都有共同的起源。 学习目标 复习回顾转录与复制的区别，设计问题，为什么RNA适合做信使？导入新课；设置问题情境，mRNA如何将信息传递给蛋白质？转运RNA如何转运氨基酸？比较三种RNA，遗传信息与密码子反密码子的区别于联系，及碱基比例对应关系，突破难点。 在新课讲授过程中，先让学生观看转录及翻译的视频，学生总结转录与翻译的模板、原料、产物、酶等各方面的区别与联系，其中密码子为信使RNA上的三个碱基通过数学归纳法推测总结，更易于学生理解。 1、DNA的复制、转录过程有何差异？ RNA DNA 产物 DNA的一条链 DNA的两条链 模板 边解旋边转录 半保留复制， 边解旋边复制 特点 DNA mRNA DNA DNA 信息传递方向 RNA聚合酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶(主要酶) 酶 4种核糖核苷酸 4种脱氧核苷酸 原料 只解有遗传效应的片段 完全解旋 解旋 细胞核 细胞核 场所  转录 DNA复制 2、DNA和RNA的主要区别 比较项目 DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 多为双链结构 多为单链结构 细胞核 细胞质 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 功能 结构 示意图 共同点 遗传信息传递的媒介 转运氨基酸的工具 组成核糖体 单链 单链，部分碱基配对形成三叶草型结构 单链 ①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关 RNA中不存在氢键？ × 一、RNA的种类及功能 RNA还有其他类型，比如催化RNA，还有作为遗传物质的RNA。RNA中不存在氢键？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1、为什么RNA适合作信使？ ？ 1.RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 2.RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 3.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。 2、DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的 二、遗传信息的转录 （1）概念：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 （注：线粒体、叶绿体中也有） 2025/4/23 转录的过程： 细胞核 DNA mRNA C G A C T G G C G T T A G A T C T G A C C C G A A U G C A C U G G C G U A U C C G A C U G G C G U U A G RNA聚合酶 4种游离的核糖核苷酸 模板链 DNA 形成的 mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。 过程： DNA 局部解旋； 以DNA一条链为模板合成RNA； mRNA从DNA模板链上释放，DNA复原 打开氢键、形成磷酸二酯键 RNA (mRNA、tRNA、rRNA) 6. 产物： 主要在细胞核，少数在线粒体叶绿体 边解旋边转录 解旋、配对、连接、释放 碱基互补配对原则（A=U，T=A，G=C，C=G） 1. 场所： 2. 过程： 3. 条件： 模板：DNA的一条链为模板； 酶：RNA聚合酶； 原料：游离的四种脱氧核苷酸； 能量：ATP； 4. 特点： 5. 原则： 【转录小结】 DNA 转录 RNA 遗传信息传递方向： 7.时间： 个体生长发育的整个过程 (4)DNA复制和转录的比较 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 完全解旋 只解有遗传效应片段（基因） DNA的两条链 DNA的一条链 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 解旋酶、 DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 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⟶mRNA，为翻译做准备 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 1.与DNA相比，RNA所特有的成分是 （ ） A. 脱氧核糖和鸟嘌呤 B. 核糖和尿嘧啶 C. 脱氧核糖和胸腺嘧啶D. 核糖和胸腺嘧啶 2.下列过程中，不出现碱基互补配对的是( ) A . DNA 分子的复制 B ．以 DNA为模板合成mRNA C ．以 mRNA 为模板合成蛋白质 D . RNA 通过核孔转移到细胞质中 B D D $$