基因指导蛋白质的合成课件-高一下学期生物人教版必修22

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我国科学家用时五年，成功研制出转基因抗虫棉，他们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，并且具备抗虫的性状。基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。4.1基因指导蛋白质的合成提出问题：细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质合成呢？信使物质基因蛋白质的合成做出假说：存在某种物质作为中间信使，将DNA的遗传信息从细胞核携带出至核糖体克里克

假设：RNA是DNA与蛋白质之间的信使RNA实验1

1955年，布拉奇特（Brachet）用洋葱根尖进行了实验：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。从上述科学史料中，你可以得出什么猜想？RNA与蛋白质的合成有关。如何验证RNA是DNA与蛋白质之间的信使？实验2

1955年，戈德斯坦和普劳特用已标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。如何验证RNA是DNA与蛋白质之间的信使？上述科学史料，又能说明什么？RNA在细胞的_______中合成；RNA可从_______转移到_______。细胞核细胞核细胞质如何验证RNA是DNA与蛋白质之间的信使？实验31961年，霍尔和施皮格尔曼建立DNA-RNA分子杂交法。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，开始合成RNA。将新合成的RNA分离出来，分别与T2噬菌体和大肠杆菌的DNA进行分子杂交，发现新合成的RNA只能与T2噬菌体的DNA分子形成杂交链，而不能与大肠杆菌的DNA杂交。~~~~~~~~~噬菌体RNA噬菌体DNA与噬菌体RNA结合~~~~~~~~~~~~~~~~~~大肠杆菌DNA与噬菌体RNA无法结合据此可得出，新合成的RNA是以谁为模板的？新合成的RNA以噬菌体的DNA为模板。得出结论：RNA是DNA与蛋白质之间的信使。为什么RNA适于作DNA的信使？结构与功能相适应回忆必修1所学的知识，思考与讨论：结合RNA与DNA在结构上的相同点与不同点，归纳“RNA适于作DNA信使的依据”有哪些？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为什么RNA适于作DNA的信使？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TU为什么RNA适于作DNA的信使？①RNA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。③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。DNARNA为什么RNA适于作DNA的信使？核心问题细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质合成呢？关键问题1：证明RNA是DNA与蛋白质之间的信使关键问题2：归纳RNA适于做DNA信使的依据DNA储存的遗传信息如何传递给RNA呢？DNARNA转录2.1转录的概念遗传信息的转录回忆：DNA复制的条件有哪些？模板、原料、能量、酶

等推测：转录是否也需要这些条件？任务1：阅读教材P65最后一段文字，找出转录需要的条件，完成下表：项目转录模板原料能量酶DNA的1条链4种游离的核糖核苷酸由ATP提供RNA聚合酶转录的定义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，这一过程叫做转录。主要场所2.2转录的过程遗传信息的转录转录的过程小组活动结合教材P65图4-4的具体步骤，进行小组讨论，完成：尝试口述转录动态过程并思考转录的原则，转录的方向及特点；派2名小组代表上台利用教具模拟转录的动态过程。【1名负责解说，1名负责操作】2.2转录的过程遗传信息的转录转录的过程原则：碱基互补配对A-U、T-A、G-C、C-G转录的方向子链的5’→3’特点边解旋边转录2.2转录的过程01解旋02配对03连接04释放遗传信息的转录1.4RNA的种类和功能种类功能示意图mRNA

rRNAtRNA

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，识别密码子遗传信息的转录转录的产物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？都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则；其中，碱基互补配对原则保证了遗传信息的准确转录。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：转录的条件4种游离的核糖核苷酸DNA的一条链

由ATP提供RNA聚合酶转录及与DNA复制的比较3.转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，与其互补的另一条链称为编码链。下图表示了一个DNA分子的片段：

编码链（非模板链）模板链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。转录及与DNA复制的比较非模板链模板链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。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，与其互补的另一条链称为非模板链。下图表示了一个DNA分子的片段：

非模板链模板链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复制和转录的比较网络构建原则：

特点：碱基互补

边解旋配对原则

边转录资料1：1955年，布拉奇特（Brachet）用洋葱根尖进行了实验：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。资料2：1955年，戈德斯坦和普劳特用已标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液来培养变形虫细胞，检测发现该标记先出现在细胞核，随后出现在细胞质。资料3：1961年，霍尔和施皮格尔曼建立DNA-RNA分子杂交法。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，开始合成RNA。将新合