【高中生物】基因指导蛋白质的合成课件+高一下学期人教版必修2

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。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。学习目标1.说出RNA的类型和作用。（重点）2.概述遗传信息的转录过程。（重难点）第1节基因指导蛋白质的合成

（第1课时）基因如何指导蛋白质的合成？DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质（核糖体）中合成的。

DNA和核糖体两者在空间上是隔开的。那么，DNA携带的遗传信息是怎么传递到细胞质中的呢？基因核糖体

已知，DNA不能出核孔（核孔有选择性）科学家推测：在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。自学指导1

仔细阅读课本P64-

P65页第二段内容，思考下列问题【RNA适于作DNA的信使的原因】1.RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？2.RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？3.为什么RNA适合作DNA的信使呢？4.RNA的种类有哪三种？（5分钟）一、充当信使的物质——RNA1.RNA的结构单位是什么？2.DNA和RNA的主要区别是什么？DNARNA全称：基本单位：全称：基本单位：DNA一般为规则的双螺旋结构RNA通常呈单链核糖P含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核苷酸P脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）结构：结构：分布（真核细胞）：细胞核（主要）线粒体、叶绿体分布（真核细胞）：细胞质（主要）一、充当信使的物质——RNA3.RNA适于作DNA的信使的原因1.RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。2.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。3.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。碱基DNAATGC互补配对RNA

UACG一、充当信使的物质——RNA4.RNA的种类及功能P65核糖体RNA(rRNA）单链核糖体组成部分信使RNA（mRNA）：遗传信息传递的媒介。转运RNA（tRNA）：识别并转运氨基酸的工具。核糖体RNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。自学指导2

仔细阅读课本65页的文字和图4-4思考并回答以下问题。【遗传信息的转录过程】1.什么是转录？2.转录的场所在哪？其产物是什么？3.阐述转录的具体过程，该过程中需要的条件有哪些？4.遗传信息的流动方向？（3分钟）二、遗传信息的转录过程基因启动子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聚合酶结合位点,位于DNA上）位置，转录就开始二、遗传信息的转录过程⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶注意：该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用。二、遗传信息的转录过程⑵配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，

在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU二、遗传信息的转录过程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶连接：在RNA聚合酶的催化下从子链的5’端把子链的核糖

核苷酸聚合成核糖核苷酸链。合成方向：

子链的5’端→3’端形成磷酸二酯键二、遗传信息的转录过程⑷释放：mRNA释放，DNA双链恢复。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞质细胞核mRNA2023/5/19二、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都是）边解旋边转录提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段（并非一整个DNA）。7.遗传信息传递的方向：DNA→RNADNA的一条链4种游离的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶（打开氢键、形成磷酸二酯键）8.原则：

碱基互补配对A－U、T－A、G－C、C－G9.意义：遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备。三、遗传信息的转录相关问题探讨按照碱基配对原则1.写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列，2.写出b链对应的a链的碱基序列。DNA双链片段a链b链CGAACCTCACGC信使RNA比较mRNA和b链，以及mRNA和a链的碱基序列的差异。GCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG转录成的RNA的碱基序列与b链（DNA模板链）的碱基序列是互补配对的；转录成的RNA的碱基序列与a链（模板链的互补链）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。三、遗传信息的转录相关问题探讨3.转录时，DNA链完全解开么？DNA的两条链都可作为模板链么？4.转录是转录整个DNA么？5.一个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？边解旋边转录;只有一条链可作为模板链。转录不是转录整个DNA，转录以基因为单位进行。一个DNA分子中的两个基因，不一定同时进行转录。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和rRNA的种类一般没有差异。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开有遗传效应片段（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—CA-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