【高中生物】基因指导蛋白质的合成第1课时课件 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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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。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中储存着该种生物生长、发

2、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，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。来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。学习目标1 1.说出说出RNARNA的类型和作用。的类型和作用。（重点）（重点）2 2.概述遗传信息的转录过程概述遗传信息的转录过程。（重（重难点难点）第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成

3、（第（第1 1课时）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？基因基因核糖体核糖体 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。自学指导自学指导1 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.RNA1.RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？的结构单位是什么？由哪些成分组成？2.RNA2.RNA与与DNADNA在化学组成和结构上的区别有哪些？在化学组成

4、和结构上的区别有哪些？3.3.为什么为什么RNARNA适合作适合作DNADNA的信使呢？的信使呢？4.RNA4.RNA的种类有哪三种？的种类有哪三种？（5 5分钟分钟）一、充当信使的物质RNA1.1.RNARNA的结构单位是什么？的结构单位是什么？2.2.DNADNA和和RNARNA的主要区别是什么？的主要区别是什么？DNARNA全称：全称：基本基本单位：位：全称：全称：基本基本单位：位：DNADNA一般为规则的双螺旋结构一般为规则的双螺旋结构RNARNA通常呈单链通常呈单链核糖核糖P含氮碱基含氮碱基腺腺嘌呤（呤（A）鸟嘌呤（呤（G）胞胞嘧啶（C）尿尿嘧啶（U）脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖

5、核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核酸核糖核苷酸核糖核苷酸P脱氧脱氧核糖核糖含氮碱基含氮碱基腺腺嘌呤（呤（A）鸟嘌呤（呤（G）胞胞嘧啶（C）胸腺胸腺嘧啶（T T）结构：构：结构：构：分布分布（真核细胞真核细胞）：）：细胞核细胞核（主要）（主要）线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体分布分布（真核细胞真核细胞）：）：细胞质细胞质（主要）（主要）一、充当信使的物质RNA3.RNA3.RNA适于作适于作DNADNA的信使的原因的信使的原因1.RNA1.RNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成，跟核苷酸连接而成，跟DNADNA一样一样能储存遗传信息能储存遗传信息。2.RNA2.RNA一般为一般为单链单链，比，

6、比DNADNA短短，能，能通过核孔通过核孔，从细胞，从细胞核转移到细胞质中。核转移到细胞质中。3.RNA3.RNA与与DNADNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”。碱基碱基DNA A T G CDNA A T G C互补互补配对配对RNARNA U UA A C CG G一、充当信使的物质RNA4.RNA4.RNA的种类及功能的种类及功能P65核糖体RNA(rRNA）单链单链核糖体组成部分信使信使RNARNA（mRNAmRNA）：）：遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。转运转运RNARNA（tRNAtRNA）：）：识别并转运氨基酸的工具。识别并转运氨基酸

7、的工具。核糖体核糖体RNARNA（rRNArRNA）：）：与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。自学指导自学指导2 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 3分钟分钟）二、遗传信息的转录过程基因基因启启动子子RNA聚合聚合酶转录的起始的起始（以以mRNA为例例)RNARNA聚合酶聚合酶结合到基因的结合到基因的启动子启动子（RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点,位于位于DNADNA上）位置，转录就开始上）位置，转录就开始二

8、、遗传信息的转录过程解旋解旋：在：在ATPATP的驱动下，的驱动下，RNARNA聚合酶聚合酶将将DNADNA双螺旋的两条链解开。双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA35CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35ATPRNA聚合聚合酶注意：该过程不需要解旋酶，注意：该过程不需要解旋酶，RNARNA聚合酶有解旋作用。聚合酶有解旋作用。二、遗传信息的转录过程配对：配对：游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸与与DNA模板链上的碱基互补配对

9、，模板链上的碱基互补配对，在在RNA聚合酶聚合酶的作用下开始的作用下开始mRNA的合成。的合成。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35UAUGCAUGAUCGAGCUU二、遗传信息的转录过程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA35UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU53ATP连接：连接：在在RNA聚合酶聚合酶的催化下的催化下从子链的从子链的5端端把子链的核糖把子链的核糖 核苷酸聚合成核糖核苷酸链。核苷酸聚合成核

10、糖核苷酸链。合成方向：合成方向：子链的子链的5端端 3端端形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键二、遗传信息的转录过程释放：释放：mRNA释放，释放，DNA双链恢复。双链恢复。UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA35细胞质细胞质细胞核细胞核mRNA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RN

11、A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：DNARNADNA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）（打开氢键、形成磷酸二酯键）8.原则：碱基互补配对AU、TA、GC、CG9.意义：遗传信息从遗传信息从DNADNA传递到传递到RNARNA（mRNAmRNA）上，为翻译做）上，为翻译做准备。准备。三、遗传信息的转录相关问题探讨按照碱基配对原则按照碱基配对原则1.1.写出以写出以b链为模板链为模板转录形成的转录形成的mRNA碱基序列，碱基序列，2.2.写出写出b链对应的链对应的a链的碱基序列。链的碱基

12、序列。DNA双链双链片段片段a链链b链链C G A A C C T C A C G C信使信使RNA比较比较mRNA和和b链链，以及，以及mRNA和和a链链的碱基序列的差异。的碱基序列的差异。G C T T G G A G T G C GG G C C U U U U G G G G A A G G U U G G C C G G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；转录成的成的RNA的碱基序列与的碱基序列与a链（模板（模板链的互的互补链）的碱基序列的碱基序列的区的区别是是RNA链上的碱基上的碱基U，对应在非模板在非模板链上的碱基是上的碱基是T。三、遗传信息的转

13、录相关问题探讨3.转录时，转录时，DNA链完全解开么？链完全解开么？DNA的两条链都可作为模板链么的两条链都可作为模板链么？4.转录是是转录整个整个DNADNA么么？5.一个一个DNADNA分子中某个基因分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在，其他基因是否一定也在进行行转录？边解旋解旋边转录;只有只有一条一条链可作可作为模板模板链。转录不是不是转录整个整个DNADNA，转录以以基因基因为单位位进行。行。一个一个DNADNA分子中的两个基因，分子中的两个基因，不一定同不一定同时进行行转录。同种生物的不同同种生物的不同细胞中，由于胞中，由于基因的基因的选择性表达，性表达，mRNA的种的种类和数

14、量一般是不相同的和数量一般是不相同的，但，但tRNA和和rRNA的种的种类一般没有差异。一般没有差异。2.2.与与DNADNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？DNADNA复制过程需要复制过程需要解旋酶和解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶，以，以4 4种游离的种游离的脱氧脱氧核苷酸核苷酸为原料；为原料；转录则需要转录则需要RNARNA聚合酶聚合酶，以，以4 4种游离的种游离的核糖核苷酸核糖核苷酸为原料。为原料。1.1.转录与转录与DNADNA复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的准确传复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的准确传递有什么意义？递有什么意义？转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。保证转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。保证遗传遗传信息传递的准确性信息传递的准确性。讨论