【生物】基因指导蛋白质的合成第1课时课件 2023-2024学年高一生物下学期任务型教学课件人教版必修2

第4章基因的表达

第1节

基因指导蛋白的合成（第1课时）学习目标1.理解tRNA、mRNA等基本概念;2.通过阅读教材，借助动画观看转录的过程，加深对知识理解;3.通过小组合作说出转录的相关内容，加深理解，培养合作探究能力;4.体会细胞各部分之间是紧密联系的，各部分结构与功能相适应。

问题探讨引新课美国科幻电影《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还原而来的。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。基

因性状思考：基因主要分布？蛋白质的合成场所？基因（有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核）主要细胞核中蛋白质合成细胞质中的核糖体上?指导细胞核中DNA（基因）如何指导细胞质中蛋白质合成呢？巩固旧知探新知一：基因表达基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。分析资料探新知任务一：分析资料，完成以下问题资料2：

1955年，戈德斯坦和普劳特用放射性同位素标记的尿嘧啶培养液培养变形虫，检测到放射性物质从细胞核转移到细胞质。资料1：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。问题1：资料1实验结论问题2：资料2实验结论问题3：实验1为什么选择尿嘧啶作为标记物？蛋白质的合成依赖于RNA。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。RNA可以从细胞核转移到细胞质。核糖体蛋白质信使DNARNADNA蛋白质（遗传信息传递者）分析资料探新知任务二、阅读课本64页与65页第一、二段，回答下列问题1.RNA的元素组成：2.基本单位及种类：3.RNA的种类

：

（4种）核糖核苷酸二：RNAC、H、O、N、P腺嘌呤核糖核苷酸（A）鸟嘌呤核糖核苷酸（G）OOOO胞嘧啶核糖核苷酸（C）尿嘧啶核糖核苷酸（U）回归课本探新知回归课本探新知RNA的五碳糖是核糖，DNA的五碳糖是脱氧核糖；（2）碱基不完全相同：

科学家常用同位素分别标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸来研究DNA、RNA的动态变化；DNA胸腺嘧啶(T)RNA尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)脱氧核糖核糖磷酸4.RNA与DNA在化学组成上的主要区别（1）五碳糖不同：RNA的碱基组成中没有T，而有U，DNA与之相反；回归课本探新知(1)RNA是由基本单位--核糖核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，也能储存遗传信息。(2)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。任务三：小组讨论RNA适于作DNA的信使的原因？(3)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”；因此以mRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。任务四：阅读课本65页DNA的遗传信息怎样传给mRNA，回答以下问题三：遗传信息的转录回归课本探新知2场所：3模板：5原料：1概念:4酶：RNA聚合酶（解开氢键、形成磷酸二酯键）主要在细胞核（叶绿体、线粒体、拟核、质粒）DNA的一条链（以基因为单位）4种核糖核苷酸在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。任务四：阅读课本65页DNA的遗传信息怎样传给mRNA，回答以下问题三：遗传信息的转录回归课本探新知6原则：7产物：碱基互补配对（A-U、T-A、G-C、C-G）RNA（mRNA、tRNA、rRNA）1、解旋RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。2、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。3、连接新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。4、释放合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。以DNA为模板转录RNA的过程过程：问题2转录是以DNA的一整条单链为模板吗？否，是以基因为单位进行转录任务五：读图4-4,结合文字，小组讨论回答以下问题问题1核糖体沿模板链的移动方向3’端到5’端问题3分裂间期和分裂期可以进行转录吗？分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生。问题4高度分化的细胞可以转录吗？发散思维共探究可以

不是所有的细胞都能进行DNA的复制，但是几乎所有的细胞可以进行转录，例如高度分化的细胞，会进行转录和翻译，但是不会进行DNA的复制。若细胞处于分裂期，转录难以进行。问题4高度分化的细胞可以转录吗？问题5转录的产物仅是mRNA吗？RNADNA转录mRNAtRNArRNA发散思维共探究

(1)在图中方框内用“→”或“←”标出转录的方向。(2)b和c的名称分别是什么?(3)在根尖细胞中,上述过程发生的场所在哪里?下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。←b是胞嘧啶脱氧核苷酸细胞核，线粒体c是胞嘧啶核糖核苷酸发散思维共探究1、转录与复制有何共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？

碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性;DNA复制：脱氧核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶2、与DNA复制相比，转录所需的酶（酶作用的化学键）和原料有何不同？任务六：结合DNA的复制，小组交流回答以下问题3、写出以a链为模板转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各

有哪些异同？

发散思维共探究转录：核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶都需要模板,都遵循碱基互补配对原则;转录成的RNA与DNA模板链的碱基互补配对，U与A配对，而非T；DNA双链片段a链b链CGAACCTCACGC信使RNAGCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG3、写出以a链为模板转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？

发散思维共探究任务六：结合DNA的复制，小组交流回答以下问题RNA与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。DNA复制转录发生时期

发生场所模板原料

是否需要能量酶

产物碱基配对方式特点细胞分裂前的间期个体发育的任何时期主要在细胞核中

，线粒体、叶绿体中也会发生（原核生物主要在拟核中）

DNA的两条链DNA的一条链

脱氧核苷酸核糖核苷酸需要ATP供能

解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶

合成DNA合成RNAA-TT-AC-GG-CA-UT-AC-GG-C边解旋边复制

边解旋边转录任务七：归纳对比DNA复制和转录的异同1.下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是（）A.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生B.转录时RNA聚合酶的结合位点在RNA上C.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来D.一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板C2、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（

）

A、转运RNA中核苷酸的排列顺序

B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序

C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序

D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序D巩固练习促提升3、如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是()A.①链的碱基A与②