2022-2023学年浙科版（2019）必修二 3.4基因控制蛋白质合成转录第1课时 课件（40张）

基因控制蛋白质合成第4节◎必修2第3章遗传的分子基础

在构成生物体的每个细胞中，都含有一定量的DNA。如非洲大象和南极企鹅，它们的生活环境不同，生活习性迥异，外表形态更是大相径庭......这是由于它们的细胞中都含有一定量的DNA，里面储存了大量的遗传信息，分别决定了大象的长鼻阔耳和企鹅的“绅士”体型等各自的性状。那么，DNA分子到底是如何控制遗传性状的呢？基因1转录2基因通常是DNA分子的功能片段01基因、蛋白质与性状的关系：①基因通过控制

直接控制生物体的性状蛋白质的结构镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因结构改变↓异常血红蛋白↓红细胞异常②基因通过控制

，间接控制生物体的性状酶的合成来控制代谢过程白化病：酪氨酸黑色素酪氨酸酶

基因基因、蛋白质与性状的关系：缺陷基因↓无有活性酪氨酸酶↓无法合成黑色素基因通过控制蛋白质的合成来控制细胞的生命活动，即性状的表现。（P69）什么是基因？基因是具有遗传效应的核酸（DNA或RNA）片段遗传物质结构和功能的基本单位DNA（或RNA）分子上含特定遗传信息的核苷酸序列的总称不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。

例如：豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。染色体基因1基因2基因与DNA和染色体以及脱氧核苷酸间的关系下图中a～d表示果蝇X染色体上的几个基因非基因片段非基因片段非基因片段基因1片段基因2片段基因3片段基因4片段基因和染色体的关系？

基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。果蝇某一条染色体的DNA上的几个基因多个基因成百上千个脱氧核苷酸

1（或2）个DNA分子1条染色体每个基因总结：染色体、DNA、基因三者关系DNA染色体基因DNA作为携带遗传信息的生物大分子，通过一系列的酶促合成过程，将遗传信息反映到蛋白质的分子结构上，所以，DNA具有双重功能：（P70）1、以自身为模板，半保留的进行复制，保持遗传信息的稳定性。——携带遗传信息2、DNA中贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。——表达遗传信息思考：基因都在染色体上吗？一、基因通常是DNA的功能片段真核生物的基因主要位于染色体上,少数位于叶绿体、线粒体中。叶绿体线粒体DNA荞麦叶绿体基因159,272bpRNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段流感病毒艾滋病毒冠状病毒RNARNARNA病毒一、基因通常是DNA的功能片段基因通常是DNA分子的功能片段。一、基因通常是DNA的功能片段绝大多数生物的遗传物质是DNA，基因是其DNA上有遗传效应的特定的片段，基因之间往往由非基因片段隔开。RNA病毒的遗传物质是RNA，其基因是RNA上有遗传效应的片段。小结一、基因通常是DNA的功能片段1.DNA能够储存足够量的遗传信息；2.遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；3.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；4.DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。5.有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。基因通常是DNA分子的功能片段。DNA主要在细胞核蛋白质的合成细胞质(核糖体)进行指导通过mRNADNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？问题为什么mRNA是DNA的信使？RNA的分类和功能02比较DNA和RNA核糖脱氧核糖比较DNA和RNA含氮碱基RNADNAA腺嘌呤A腺嘌呤U尿嘧啶T胸腺嘧啶C胞嘧啶C胞嘧啶G鸟嘌呤G鸟嘌呤比较DNA和RNA项目

DNARNA组成元素基本单位化学组成

结构分布核糖核苷酸脱氧核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCGC、H、O、N、P规则的双螺旋结构结构一般为单链结构主要在细胞核少量分布在线粒体和叶绿体中主要在细胞质磷酸磷酸DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？任务一：请阅读教材RNA的种类二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNARNA的种类二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA（1）mRNA:携带着从DNA转录来的遗传信息，是合成蛋白质的模板。mRNA上三个相邻的碱基决定着蛋白质的一个特定的的氨基酸，遗传学上将这三个碱基称为密码子（P７３）。(mRNA上的是遗传密码，DNA上的是遗传信息)思考：所有的生物都使用相同的遗传密码么？P７３起始密码子（P７４）RNA的种类二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA（2）tRNA:把氨基酸运送到核糖体上。它的一端是氨基酸结合的部位，相对的一端有3个碱基决定着携带氨基酸的各类，并能与mRNA上特定的密码子配对，称为反密码子。RNA的种类二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA（3）rRNA:它是核糖体的组成成分，同时催化肽键的形成。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA基因

蛋白质

mRNA（一）核基因携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中？（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？基因如何指导蛋白质的合成？0203转录的过程转录的概念二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录：以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶合成RNA的过程叫作转录。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA任务二：阅读Ｐ７１，参考下面两图，请简单描述以下问题：１.转录是由＿＿＿＿＿＿的＿＿＿条链为模板，形成＿＿＿的过程。２．转录过程需要什么酶？作用是什么？３.转录是不是沿着整个DNA的长链进行的？４.转录是从基因的什么结构开始的？５.转录一次一般能转录几个基因？６.RNA形成时链的延伸方向是？７.转录需要的原料是什么？８.转录时RNA聚合酶移动还是DNA移动？移动方向怎么确定？９．转录时遵循什么原则？DNA（基因）一RNARNA聚合酶。作用是：解旋；连接核糖核苷酸，催化磷酸二酯键形成；使DNA重新形成双螺旋。不是某一启动部位一个或几个５＇３＇４种游离的核糖核苷酸ＲＮＡ聚合酶移动；从合成的RNA的５＇３＇碱基互补配对原则：A－U，T—ＡＣ－Ｇ，Ｇ－Ｃ二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程a.首先，RNA聚合酶与基因中的启动子结合，DNA双链解螺旋。（转录需要解旋，但不需要解旋酶参与）b.依据碱基互补配对原则，4种游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。核糖核苷酸不含有碱基T,与模板链上的碱基A配对的是碱基U。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程c.在RNA聚合酶的作用下，这些与模板链互补的核糖核苷酸依次聚合形成RNA链。d.随着RNA聚合酶在DNA分子上移动，RNA链不断延伸，并随之与模板链分离，DNA双链恢复原双螺旋结构。二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA转录过程e.RNA聚合酶转录至基因的终止子时，RNA聚合酶脱离DNA分子，RNA合成完成。思考：1转录的产物是什么？2.真核生物细胞核内转录出来的RNA产物可以直接作为蛋白质合成的模板么？3.细胞内成熟的mRNA通过什么结构进入到细胞质中？穿过几层膜结构？包括ｍＲＮＡ在内的３种RNA需要在细胞核内进行加工，形成成熟的mRNA核孔；0层二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递RNA小结转录过程（1）转录的场所：细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体（2）转录的条件：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（3）转录的产物：RNA提醒：每次转录的只是DNA分子特定的片段，该片段携带的遗传信息能准确地传递给mRNA分子。

（4）转录的原则：碱基互补配对注意：(1)转录的基本单位是基因，而不是整个DNA，因此转录时只解旋基因片段，其他部位不解旋。(2)DNA分子的两条链中，被转录的那条链叫模板链，另一条链无转录功能，叫非模板链(又称编码链)。(3)转录的模板：同一DNA中，转录的模板不是固定不变的。可能这个基因以DNA的1链为模板进行转录，另一个基因以该DNA的2链为模板进行转录。(4)转录时mRNA与DNA模板链碱基互补，配对关系：G—C、C—G、T—A、A—U，结果mRNA与DNA编码链上碱基序列基本相同，只是用U代替T。(5)转录的产物：转录产生的RNA包括mRNA、rRNA和tRNA等，而不是只有mRNA(6)在真核细胞内，转录出来的RNA需经过加工才能成为具有生物活性的成熟的mRNA。(7)转录过程中，DNA模板被转录方向是从3′端向5′端；RNA链的合成方向是从5′端向3′端。例1

(新编)如图所示为遗传信息的转录过程。请据图回答下列问题：(1)在图中右侧空白处填上合适内容。(2)遗传信息的传递方向：DNA→______。碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸RNA聚合酶RNADNA链双螺旋RNA例2已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该A.分析碱基