高中生物学（人教版）必修2 遗传与进化《基因的表达》基因表达与性状关系 第1课时 遗传信息的转录 课件

第1节

基因指导蛋白质的合成第1课时

遗传信息的转录

东至县第二中学

张小丽2023/4/1围绕《从信息到物质，从蓝图到现实》大单元主题2022年安徽省普通高中新课程新教材优质课评选活动

高中生物学人民教育出版社必修2第4章资料1：在日本的一个拍卖会上，一只橘黑白的三色公猫，拍出了2000万日元（按最新的汇率折合人民币约105万）的天价，让网友们一阵哗然！为什么三色公猫能拍出如此高的价格呢？

资料2：猫的颜色看起来有很多种，但其实只有两种：黑色和红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素：即真黑素和褐黑素。对猫来说，真黑素表达产生黑色和褐色。位于常染色体上的褐变基因B、b和b'，其控制合成的酶参与真黑素的代谢，能使真黑素表达为黑色或褐色......而位于X染色体上的橘色基因将决定猫是否会产生褐黑素......家里养猫的同学家里不养猫的同学没填调查问卷的同学14人40人2人养三花猫的同学养纯色猫的同学养其他颜色猫的同学6人5人3人猫的色素相关基因如何控制酶（蛋白质）的合成？猫的性状与基因表达具有什么关系？猫身上所有的细胞都能合成真黑素吗？三花猫的形成原因？为什么雄性三花猫比较罕见？

调查问卷统计：

调查问卷中提出比较多的问题：细胞核生产蛋白质的机器是？DNA基因DNA基因细胞核生产蛋白质的机器是？细胞质中的核糖体信息如何传达？细胞核细胞质中的核糖体？任务1：寻找信使资料1：1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。资料3：1961年，布伦纳、雅各布和梅瑟生用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，裂解细菌分离出RNA与核糖体，分离的RNA含有14C标记，把得到的RNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结合。RNA充当DNA的信使问题1：RNA为什么适合作DNA的信使？任务2：比较DNA与RNA种类DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基TU空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核细胞中分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中种类常为一种类型信使RNA、转运RNA、核糖体RNA、（lncRNA、sncRNA等）共同点都由C、H、O、N、P五种元素组成，基本组成单位都是核苷酸，都含有磷酸、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，都可以携带遗传信息RNA适合作DNA的信使的原因RNA也是由核苷酸连接而成的，4种碱基的排列顺序也可以储存遗传信息，这使得RNA具备准确传递遗传信息的可能；RNA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；RNA不稳定，易降解，使得完成使命的RNA能迅速被分解，从而保证生命活动的有序进行。问题2：DNA是如何将遗传信息传给RNA的呢？任务3：遗传信息的转录过程自主阅读教材64页的文字和图4-4，小组合作探究下列问题串：什么是转录？转录的场所？转录的时间？转录的结果？转录需要的原料是？转录过程中的模板是？转录过程中碱基如何配对？遗传信息的转录过程——（1）解旋在ATP的驱动下，RNA聚合酶在基因的启动子位置将DNA双螺旋的两条链解开。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA遗传信息的转录过程——（1）解旋基因的启动子：RNA聚合酶识别结合位点,位于DNA（基因）首端启动子RNA聚合酶基因遗传信息的转录过程——（2）配对游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA模板链上的碱基配对，从而确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATAUAUGCAUGAUCGAGCUU遗传信息的转录过程——（3）连接在RNA聚合酶的催化下从子链的3'端把核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链。遗传信息的转录过程——（3）连接合成方向：子链的5'端→3’端（同DNA复制）核糖核苷酸RNA聚合酶DNARNA5´3´5´5´3´形成磷酸二酯键转录方向模板链遗传信息的转录过程——（4）释放RNA释放，DNA双链恢复CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞核UAUGCAUGAUCGAGCUU细胞质mRNA什么是转录？转录的场所？转录的时间？转录的结果？转录需要的原料是？转录过程中的模板是？转录过程中碱基如何配对？转录的概念RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录时间个体生长发育的整个过程地点细胞核（主要）条件模板：DNA的一条链原料：4种游离的核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶产物三种RNA特点边解旋边转录遗传信息的传递方向DNA→RNA猫的色素相关基因是如何控制酶（蛋白质）的合成？思

考转录与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？

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。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