4.1基因指导蛋白质的合成（1） 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1课时，核心涵盖RNA的结构功能、遗传信息转录过程及与DNA复制的比较。以“恐龙能否复活”问题探讨导入，通过预习导学中DNA与RNA比较表格搭建支架，衔接DNA结构与蛋白质合成的知识脉络。 其亮点在于通过对比分析（DNA与RNA、复制与转录表格）培养科学思维，结合视频与图像资料引导探究转录过程落实探究实践，强化训练题与网络构建助力知识内化。既帮助学生形成结构与功能观的生命观念，又为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 （第1课时） 预习导学 2、DNA和RNA的比较 核酸 DNA RNA 核酸功能 核酸是细胞内携带遗传信息的物质；在遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用 中文名称 基本单位 基本单位成分 磷酸 一分子 五碳糖 碱基 元素组成 结构 一般由 条脱氧核苷酸链构成 的 结构 一般为 链，且长度比DNA ，能通过 。 分布 真核生物主要在 ，次要在 、 ； 原核生物主要在 。 真核生物主要在 ，次要在 ； 原核生物在 。 脱氧核糖核酸 核糖核酸 脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸） 核糖核苷酸 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C） 脱氧核糖 核糖 C、H、O、N、P 细胞核 核孔 细胞核 拟核 单 短 线粒体 叶绿体 双螺旋 2 细胞质 细胞质 1.基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。转录+翻译 学习目标： 1. 通过比较DNA和RNA的结构，能归纳RNA适于作DNA的信使的条件。 2. 通过分析视频与图像资料，能够概述遗传信息的转录过程。 3. 能够说出DNA的复制与转录的异同。 4. 体会细胞各部分之间是紧密联系的，各部分结构与功能相适应。 3 问题探讨 DNA 生物体 ？ 蛋白质（生命活动的承担者） 探究一.RNA的结构和功能 基因(DNA） 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 ？ 不能 看图思考： 基因主要存在哪里？蛋白质在哪里合成？ DNA能不能出细胞核？ 基因(2nm) DNA 核孔(0.9nm) 细胞质中的核糖体 （20 nm） 信使 RNA RNA是什么物质？ 为什么RNA适于作信使呢？ 探究一.RNA的结构和功能 阅读课本P64-65，回答以下问题： 1、RNA与DNA在组成和结构上的相同点和不同点？（划书） 2、RNA的种类有哪些？分析它们的相同点和不同点？（填表） 3、【思考总结】RNA为什么适合作DNA的信使？ 探究任务一： 相同点： ①基本单位相同，都是核苷酸 ②核苷酸都含四种碱基 不同点： ①五碳糖不同 ②碱基组成不同 ③RNA是单链，比DNA短，能通过核孔 探究一.RNA的结构和功能 2.RNA的种类和功能 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 结 构 功 能 示 意 图 共同点 作为DNA的信使，蛋白质合成的模板 识别并转运氨基酸 核糖体的主要成分 ____链 ____链，部分碱基配对形成三叶草型结构 ____链 都是转录的产物，都是以_____________为基本单位而组成的____链。 ★注意：少数RNA还具有_______作用，有的作为RNA病毒的___________。 催化 遗传物质 核糖核苷酸 单 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 单 单 单 探究一.RNA的结构和功能 3.RNA适于作DNA的信使的原因 (1)RNA也是由基本单位——_________连接而成，也能储存遗传信息。 (3)RNA一般是_____链，而且比DNA____，因此能够通过______，从细胞核转移到细胞质中。 (2)在DNA与RNA的关系中，也遵循“________________原则”，但由于RNA中的碱基有_____没有_____，所以DNA与RNA碱基配对方式由DNA复制时的A—T稍作改变，变成了A—_____。 穿过几层膜？ A T C G A T C G DNA DNA A T C G A U C G DNA RNA 0层 核苷酸 碱基互补配对 U T U 单 核孔 短 【强化训练1】下列有关DNA和RNA的叙述，错误的是（ ）A.二者的化学组成中相同的有磷酸以及碱基A、C、G B.二者都含有C、H、O、N、P五种元素C.二者都可以携带遗传信息，都可作为遗传物质 D.DNA中含有氢键，而RNA中没有氢键 D 探究二.遗传信息的转录 DNA的遗传信息 mRNA 转录 过程如何 思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 探究二.遗传信息的转录 结合课本65页的文字和图4-4，观看视频，填写导学案。 （1）转录的概念： （2）条件：①模板 ②原料 ③能量 ④酶 （3）场所：（真核细胞中） （4）产物： （5）过程： RNA是在________中，通过RNA聚合酶以________________为模板合成的。 细胞核 DNA的一条链 探究二.遗传信息的转录 探究二.遗传信息的转录 （1）转录的概念： （2）条件： 4.遗传信息的转录 ①模板： . ②原料： .③能量： . ④酶： . DNA的一条链 ATP RNA聚合酶 4种核糖核苷酸 （3）场所： （4）产物： 真核生物： 拟核 细胞核（主要）、线粒体和叶绿体 mRNA、tRNA、rRNA 原核生物： 基因 启动子 RNA聚合酶 转录的起始（以mRNA为例) RNA聚合酶结合到基因的启动子（RNA聚合酶识别和结合位点,位于DNA上）位置，转录就开始了。 （5）过程： 终止子 RNA聚合酶移动到基因的终止子（位于DNA上）位置，转录就结束了。 ①解旋：在ATP的驱动下， DNA双链解开（_________________的催化）， ____________暴露出来； C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 5' 3' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 5' 3' ATP RNA聚合酶 该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用； RNA聚合酶 碱基 U A U G C A U G A U C G A G C U U 5' 3' RNA的延伸方向： 5'端→ 3'端 特点：边 边 解旋 转录 ②配对： 游离的_______________与________________上的碱基互补配对， 在________________的作用下开始mRNA的合成； 核糖核苷酸 DNA模板链 RNA聚合酶 ③mRNA延伸: 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（_______________的催化形成_____________键） RNA聚合酶 磷酸二酯 ④释放： U A U G C A U G A U C G A G C U U C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' 细胞质 细胞核 mRNA 合成的________从__________上释放，而后DNA_____________ mRNA DNA链 双螺旋恢复 碱基互补配对 A－_____、T－_____、G－C、C－G ②原则: ③特点: 边__________边__________ ④遗传信息传递的方向: DNA→__________ 遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备 ⑤转录的意义: ⑥mRNA的延伸方向: 从______-端到______-端 ①时间: 个体__________的整个过程 （6）深度思考及总结： 生长发育 A 解旋 转录 RNA 5' 3' U 分裂间期和分裂期都可以进行转录吗？ 分裂期的染色体高度螺旋，DNA难以解旋，转录难以发生。 ⑦转录是转录整个DNA么？ 转录______（是/不是）转录整个DNA，转录以______为单位进行（编码某种蛋白质的基因）。不同基因模板链不同 ⑧一个DNA分子中某个基因转录时， 其他基因是否一定也在进行转录？ ______（一定/不一定）同时转录。 同种生物的不同细胞中，由于基因的__________表达，mRNA的种类和数量一般是________（相同/不相同）的，但tRNA和rRNA的种类一般是______（相同/不相同）的。 ⑨同种生物的不同细胞中，mRNA、tRNA和rRNA的种类有没有差异？ 相同 不相同 选择性 不一定 不是 基因 看图回答 【强化训练2】下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ） A.tRNA、rRNA和mRNA都由DNA转录而来 B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补 C 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—A、C—G 、 G—C A—____、 T—A、C—G 、 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传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备 主要在________（真核细胞）或______（原核细胞），少部分在线粒体、叶绿体 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 细胞核 拟核 T U 【强化训练3】如图中甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，丙为其中部分片段的放大示意图。下列有关分析正确的是 (　　) A．图中酶1和酶2是同一种酶 B．图丙中b链可能是构成核糖体的成分 C．图丙是图甲的部分片段放大 D．图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生 B 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？ 转录与复制场所相同，且都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。 思考•讨论P66 意义：碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 2.与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同 ？ DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4种游离的脱氧核苷酸为原料；转录则需要RNA聚合酶，以4种游离的核糖核苷酸为原料。 思考•讨论P66 3.写出以b链（模板链）为模板转录形成的mRNA碱基序列，以及b链对应的a链（非模板链）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 G C T T G G A G T G C G G C U U G G A G U G C G 比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。 思考•讨论P66 mRNA和b链： mRNA和a链： 碱基互补配对； mRNA上是U，a链上是T，其余碱基相同。 转录时，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。因此，转录出的RNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系。该RNA碱基与DNA另一条链（非模板链）的碱基序列的区别在于RNA链上碱基U的位置，对于在非模板链上的碱基是T。 【强化训练4】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)；RNA链延伸的方向是由 －端到 －端。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 ，其作用：①作用于氢键，使DNA双螺旋 ；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成 键)。 (3)b和c的名称分别是 、 。 (4)此过程中的碱基配对方式为 。 ← 5′ 3′ RNA聚合酶 解开 磷酸二酯 胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸 A—U、T—A、C—G、G—C 网络构建： Lavf58.20.100 EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $