【课件】RNA的结构和功能及遗传信息的转录课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第4章基因的表达第1课时RNA的结构和功能及遗传信息的转录人教版高中生物必修21辨析三种RNA的结构和功能(重点)。2掌握遗传信息转录的过程和特点(难点)。情境导入转基因棉花Bt抗虫蛋白基因Bt抗虫蛋白控制合成抗虫表现性状

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。基因可以控制蛋白的合成，这个过程就是基因的表达。><目标一辨析三种RNA的结构和功能细胞核细胞质中的核糖体信使物质1.1信使物质是RNA的实验证据基因蛋白质的合成DNA能不能出细胞核？实验11955年，J.Brachet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。（1）根据实验1可以得出什么结论？蛋白质的合成依赖于RNA。活动1信使物质是RNA的实验证据实验11955年，J.Brachet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。（2）实验2为什么选择14C的尿嘧啶作为标记物？活动1信使物质是RNA的实验证据尿嘧啶是RNA特有的碱基，实验中选择14C-U作为标记物可以标记新合成的RNA。A腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶（3）实验2中分离出的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA分子形成杂交分子，

不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？活动1信使物质是RNA的实验证据实验21961年，南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现，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，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。~~~~~~~~~RNA噬菌体的DNA杂交分子（4）综合实验1和实验2，尝试写出DNA控制蛋白质合成的过程？RNA蛋白质DNA活动1信使物质是RNA的实验证据实验1：1955年，J.Brachet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。实验2：1961年，南非生物学家布伦纳等科学家经过实验发现，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，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。为什么RNA适于作DNA的信使？1.2RNA的结构核糖碱基磷酸A元素组成：1基本单位：（4种）核糖核苷酸2C、H、O、N、PRNA（核糖核酸）3聚合UCG比较项目DNARNA分布主要是________主要是__________基本单位化学组成磷酸一分子磷酸一分子磷酸五碳糖碱基A、_____、G、CA、_____、G、C结构一般为_______1.3RNA与DNA比较脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖双螺旋结构单链细胞核细胞质TU1.4RNA的种类和功能种类功能示意图mRNA

rRNAtRNA

作为某些病毒的遗传物质某些RNA具有催化作用（酶）作为DNA的信使，是蛋白质合成的模板核糖体的组成成分转运氨基酸，识别密码子①它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息。②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔转移到细胞质中。2.为什么RNA适于作DNA的信使？DNARNA活动2RNA适于作信使的原因1.(2022·江西抚州高一质检)下列关于RNA的结构和功能的叙述，错误的是A.所有RNA中都不含氢键B.RNA含有的五碳糖是核糖C.RNA能在细胞内传递遗传信息，也能携带氨基酸D.某些RNA能在细胞内催化化学反应√解析tRNA中含有氢键，A错误；mRNA能在细胞核与细胞质之间传递遗传信息，tRNA能将氨基酸运输到核糖体上，C正确；少数酶的化学本质为RNA，具有催化功能，D正确。2.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个磷酸基团即可C.③在人的遗传物质中只有4种D.DNA分子中每个②均只与一个①相连√解析分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点，一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G4种，在RNA中③有A、U、C、G4种，A错误；如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误；人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确；DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。><目标一遗传信息的转录2.1转录的概念真核生物：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体（基质）原核生物：拟核、细胞质通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。概念：场所：2.2转录的过程细胞核细胞质中的核糖体转录场所RNA聚合酶TCGATCGATTGCAACGTACACGGTAATT解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。第一步该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAU游离的核糖核苷酸CAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAA5’3’5’3’转录方向5’3’CGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。模板链（新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键）第二步第三步TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUUTCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。第四步2.2转录的过程01解旋02配对03连接04释放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?②RNA链延伸的方向是_____________________。原料：4种游离的核糖核苷酸模板：DNA的一条链的某片段能量：由ATP提供酶：RNA聚合酶（1）转录的条件（2）方向由5’端到3’端

5’3’活动3遗传信息的转录（3）RNA聚合酶的作用（4）此过程中的碱基配对方式为：①作用于氢键，使DNA双螺旋解开。②催化核糖核苷酸连接到RNA链上（形成磷酸二酯键）A—U、T—A、C—G、G—C（5）转录的特点：______________________________（6）b和c的名称分别是：___________________________________________边解旋边转录胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸活动3遗传信息的转录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DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则，这保证了遗传信息的准确转录。活动4真核细胞的转录及与DNA复制的比较2.与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？原料：4种游离的脱氧核苷酸模板：DNA的两条链能量：由ATP提供酶：解旋酶、DNA聚合酶DNA复制的条件回顾：RNA转录的条件4种游离的核糖核苷酸DNA的一条链的某片段

由ATP提供RNA聚合酶活动4真核细胞的转录及与DNA复制的比较3.转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，可成为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。下图表示了一个DNA分子的片段：非模板链（有意义链）模板链（反意义链）5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’转录不是转录整个DNA，是转录其中要表达的基因。转录以基因为单位，一个基因只以一条链为模板，不同基因模板链不同。活动4真核细胞的转录及与DNA复制的比较①写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。②转录出的mRNA碱基序列与DNA模板链的碱基序列有哪些异同？5’-UACGCUCCGUACCC-3’转录出的mRNA的碱基与DNA模板链的碱基是互补配对的关系。③转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链的碱基序列有哪些异同？

两者的序列基本相同，区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。活动4真核细胞的转录及与DNA复制的比较3.转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，可成为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。下图表示了一个DNA分子的片段：非模板链（有意义链）模板链（反意义链）5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’项目DNA复制转录时间细胞分裂前的间期生长发育过程场所主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒解旋完全解旋只解有遗传效应的片段(基因)模板DNA的两条链均为模板DNA的一条链上某片段原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等配对方式A—T、T—A、C—G、G—CA—U、C—G、T—A、G—C特点半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录方向新链从5′－端→3′－端延伸新链从5′－端→3′－端延伸产物2个子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA意义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DNA复制和转录的比较3.如图为真核细胞内的转录过程示意图，①②表示两条多聚核苷酸链，下列叙述正确的是A.①为DNA上的模板链，②链的左侧为3′－端B.RNA聚合酶不可以催化①②之间氢键的断裂C.图中甲、乙两处圆圈内均代表腺嘌呤核糖核苷酸D.RNA聚合酶与DNA上启动部位结合后开始转录√解析①为DNA上的