4.1基因指导蛋白质的合成（第一课时）课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“基因指导蛋白质的合成”第一课时，核心内容为RNA结构与功能、遗传信息的转录过程。以“熬夜与PER2基因”生活情境导入，通过类比推理（如“设计师-信使-助理”比喻）和科学资料（RNA酶实验）搭建学习支架，衔接基因与蛋白质合成的关系。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践。通过DNA与RNA对比表格强化结构与功能观，合作构建转录物理模型培养建模能力，结合视频与资料分析引导探究。学生能将抽象知识具象化，教师可借助情境导入和对比工具提升教学效率。

熬夜一直爽，一直熬夜一直爽 熬最晚的夜 缺最多的觉 科学家发现，我们体内有一种叫做 PER2 的蛋白质，它像一把“分子时钟”，帮助维持正常的昼夜节律。而PER2 的蛋白质是由PER2 基因指导合成。当你熬夜到很晚，室内灯光或手机屏幕的光线会通过神经系统，抑制你大脑中某个区域的细胞里 PER2 基因 的“工作”，那他不工作了会不会让我们很爽呢？ PER2 基因  PER2 的蛋白质 ？ PER2基因 在细胞核中DNA上 PER2 的蛋白质在细胞质的核糖体上合成 DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？ 基因(有遗传效应的DNA片段） 蛋白质的合成 主要存在细胞核 细胞质中的核糖体 类比推理 设计师 助理 大楼 信使 ？ 4.1 基因指导蛋白质的合成 第4章 基因的表达 （第一课时) 01 02 03 素养目标 通过对比，掌握DNA、RNA结构的异同，理解mRNA适合作DNA信使的原因;（生命观念） 概述遗传信息的转录过程，并能够与DNA的复制相比较（科学思维） 关注生物科学技术在生产生活中的应用（社会责任） 【资料1】1955年，布拉切特分别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。 【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。 信使的发现 ——RNA是DNA与蛋白质之间的信使 思考：RNA适于作为信使的原因有哪些？ 分析上述资料，你能得到什么结论？ 一、RNA的结构、种类、作用 阅读课本P64 图4--1及文字，P65 的第一、二自然段，思考并回答下列问题: 1.DNA与RNA的区别是什么？ 2.为什么RNA适合作DNA的信使呢？ 3.RNA的种类及功能是什么？ 自主学习 名称 基本单位 化学 组成 五碳糖 含氮碱基 磷酸 结构 (双螺旋/单链) 细胞中分布（真核细胞） DNA与RNA的比较 为什么RNA适合作DNA的信使呢？ ①RNA也是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，也含有4种碱基A、G、C、U，也能储存遗传信息，具备准确传递遗传信息的可能。 ②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 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。 ④RNA为单链结构，不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。 “三叶草型” →蛋白质合成的“三剑客” 遗传信息传递的媒介， 蛋白质合成的模板 核糖体的组成成分 转运氨基酸的工具 少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质 蛋白质 rRNA tRNA mRNA RNA的种类及功能 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA） 信使RNA（mRNA） 下列关于RNA的叙述，正确的是（ ） A．RNA分子中不含氢键 B．细胞中的RNA都是通过转录合成的 C．RNA分子中嘧啶数等于嘌呤数 D．RNA彻底水解产物有6种 你懂了吗？ tRNA就有折叠的部分 还可以通过复制 RNA的结构特点是一条单链，就没有这种数量关系 D 二、遗传信息的转录 自主学习 阅读课本P65页思考回答导学案上的问题： 1.转录的概念（可以在课本上做记号) 2.转录的步骤包括几个步骤？（用词语表示） 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模版合成RNA的过程 解旋 配对 连接 释放 二、遗传信息的转录 观看转录的视频，结合教材P65遗传信息的转录过程，总结出转录的场所、时间、条件、过程以及特点等完成导学案第二个表格的转录部分。 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 二、遗传信息的转录 学以致用 合作探究：构建物理模型 根据同学手中材料包构建PER2 基因的部分转录产物： 要求：1.利用材料，小组合作模拟转录的产物。 2.每组进行分工明确，推选一个代表来完成展示。叙述清晰，语言规范，其他组员可以“纠错”“补充” 注意思考： （1）转录之前怎样使DNA上的遗传信息暴露出来？ （2）在由DNA形成RNA的过程中碱基配对方式注意事项是什么？ 解旋 A-U、C—G 、T—A、 G—C （碱基互补配对形成氢键） 边解旋边转录 （碱基暴露） ②转录的特点：_________________ ③碱基配对方式: _____________________________ ④转录结束后DNA双链会：___________________ 连接 释放 RNA聚合酶 游离的核 糖核苷酸 DNA RNA 配对 解旋 ①过程： DNA双螺旋恢复 （形成磷酸 二酯键） ⑤转录的方向：_______________________________ 沿着DNA模板链的3'到5'进行 三、遗传信息的转录 转录的方向 A-U、T-A、G-C、C-G 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 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程 完全解旋 只解旋有遗传效应片段（基因） DNA的两条链均为模板 DNA的一条链为模板 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 将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性 遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，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 新链从5’端-3’端延伸 DNA复制和转录的比较 当你熬夜到很晚，室内灯光或手机屏幕的光线会通过神经系统，抑制你大脑中某个区域的细胞里 PER2 基因 的“工作”，是什么原因导致你的“生物钟”发生紊乱呢？ 环境因素（如熬夜时的光照）→ 影响基因的转录过程（抑制PER2基因表达）→ 改变PER2蛋白质的合成量 → 导致昼夜节律紊乱等性状改变。这说明性状不仅由基因决定，也受环境调控。 那影响基因的转录过程（抑制PER2基因表达）怎么会改变蛋白质的合成量呢？ 翻译 想一想 练一练 2.转录过程需要的酶是（ ） A. DNA 聚合酶 B. RNA 聚合酶 C. 解旋酶 D. 蛋白 1.转录的模板是（ ） A. DNA 的一条链 B. DNA 的两条链 C. RNA D. 氨基酸 A B 课堂小结 练一练 1.已知一段双链DNA中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由这段DNA转录出来的mRNA中，胞嘧啶的比例是( ) A. 10% B. 20% C. 40% D. 无法确定 D 2.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是...ACGGATCTT...那么，与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是 ，如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基顺序应该是 。 TGCCTAGAA UGCCAUCUU 课后作业 1.完成课本第P78选择题第4、5题及优化学案的配套试卷《基因指导蛋白质的合成》第一课时； 2.完成《基因指导蛋白质的合成》第二课时翻译的预习及优化学案P85预习内容 谢谢大家 Thank you all U U U U C T C C C T T G G A A G G G G G RN RNA聚合酶 ATP 细胞质 细胞核 G T G C T T C A G A C A 3' 5' C C C A T A T T G G G 3' 5' Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $