【课件】4.1基因指导蛋白质的合成第一课时课件-2021-2022学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

1、第四章 基因的表达基因的表达 P63 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。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。第一节 基因指导蛋白质的合成（第一课时）问题探讨 P64 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。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？ 一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活

2、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。目录CONTENTS遗传信息的转录（RNA的种类及功能）遗传信息的翻译中心法则010102020303 生物体所有特征的总和我们称之为性状，性状的主要承担者或体现者是谁?蛋白质基因(DNA) 生物体性状主要是由谁决定的?DNA？蛋白质小资料DNA能否直接作为模板指导蛋白质的合成？ 19531953年年7 7月的一天月的一天, ,沃森和克里克收到了一沃森和克里克收到了一封信，这封信来自著名的理论和天

3、文物理学家伽莫封信，这封信来自著名的理论和天文物理学家伽莫夫。在信中，他表示他对夫。在信中，他表示他对 DNADNA如何控制蛋白质的合如何控制蛋白质的合成非常感兴趣，并且还提出了自己的设想。成非常感兴趣，并且还提出了自己的设想。他认为：他认为：DNADNA本身就是蛋白质合成的直接模板本身就是蛋白质合成的直接模板。基因如何指导蛋白质的合成 ？ 基因通常是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中，DNA携带遗传信息，而蛋白质的合成发生在细胞质（核糖体）。 DNA和核糖体两者在空间上是隔开的，那么DNA的遗传信息怎么传递到细胞质？基因基因核糖体核糖体 已知，DNA不能出核孔（核孔有选择性）科

4、学家推测：在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。小资料1955年，布拉舍用RNA酶分解变形虫细胞中的RNA，蛋白质合成停止。19551955年，拉斯特年，拉斯特 用已用已标记尿嘧啶核苷酸标记尿嘧啶核苷酸的培养液的培养液变形虫细胞，检测发现该标记变形虫细胞，检测发现该标记先先出现在出现在细胞核细胞核，随，随后后出现在出现在细胞质细胞质。说明：蛋白质合成与RNA有关说明：说明：RNARNA先出现在细胞核，后出现在细胞质先出现在细胞核，后出现在细胞质小资料基因如何指导蛋白质的合成 ？ 说明：RNA是DNA与蛋白质之间的信使比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构 存在部位DNA与RN

5、A 的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A G C TA G C U规则的双螺旋多为单链细胞核（主要）细胞质 C、H、O、N、P充当信使的物质RNARNA是什么？ 为什么RNA适合作DNA的信使？脱氧核糖DNA胸腺嘧啶（T）磷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）RNA核糖尿嘧啶（U） RNA组成与DNA的很相似: 它也是由基本单位核苷酸连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。 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。 DNA的基本单位RNA的基本单位第第4章章RNA的种类信使 RNA mRNA核糖体 RNA rRNA 转

6、运 RNAtRNA 有些RNA：还具有催化作用或作为RNA病毒的遗传物质。识别密码子，运输特定氨基酸，呈三叶草型结构。蛋白质合成的直接模板核糖体的组成成分。rRNAtRNAmRNARNA的种类及作用 P65遗传信息的转录 P65DNA的遗传信息是怎么样传给mRNA的？核糖核苷酸RNA聚合酶DNA RNA53553RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来第一步-解旋游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步-配对在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上第三步-连接合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复第四步-释放RNA与模板链是反向的转录方向

7、（子链的53）模板链是DNA的两条链还是一条链？ 1条DNA和RNA的碱基如何配对？ A-U,T-A,G-C,C-G模板链遗传信息的转录 小结 P651.概念：2.时间：3.场所：4.条件：5.产物：6.特点：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，这一过程叫作转录个体生长发育的整个过程细胞核（主要场所）模板：原料：能量：酶： RNA（三种RNA）边解旋边转录提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）。7.遗传信息传递的方向：DNARNADNA的一条链4种游离的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶1、转录时DNA链完全解开吗？2、一个DNA分子中某个基因转

8、录时，其他基因是否一定也在进行转录？3.一个基因的两条链都能转录吗？4.不同基因的模板链是否相同？不是，只解旋基因片段不一定同时转录只以一条链为模板不同基因的模板链可能不同转录以基因为单位，1个基因只以其中一条链为模板，不同基因的模板链可能不同5.分裂间期和细胞分裂期可以进行转录吗？6.高度分化的细胞转录吗？7.同种生物的不同细胞中，mRNA、tRNA、rRNA的种类相同吗？分裂间期可以转录，细胞分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生可以，不是所有的细胞都能进行DNA的复制，但是几乎所有的细胞都可以进行转录，例如：高度分化的细胞（如神经细胞、肌肉细胞），能进行转录和翻译，但不进行

9、DNA的复制。同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA、rRNA的种类一般没有差异。 细胞核中转录形成的mRNA通过_，进入细胞质中，穿过_层膜，_消耗能量。核孔0 0需要DNA复制转录时间场所条件模板原料酶能量配对方式特点产物遗传信息流向意义有丝分裂间期、减数分裂前的间期生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体A=T、T=A、CG、GCAU、TA、CG、GC边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录两个双链DNA分子mRNA、tRNA、rRNA复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性传递遗传信息，遗传信息从DNA传递到RNA，为翻译做准备四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链DNA中的一条链解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶ATPATPDNADNADNARNA习题巩固1.在人体中，由A、U、C三种碱基参与构成的核苷酸共 ( ) A3种 B4种 C5种 D6种C2在下列的转录简式中有核苷酸（ ） DNA: -A-T-G-C- RNA: -U-A