4.1 基因指导蛋白质的合成课件-高一下学期生物人教版(2019)必修2

第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质合成情境导入情境导入美国科幻电影《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。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。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?基因是有遗传效应的DNA片段。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中合成的。DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢?当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢?真核细胞科学家推测，在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质充当信使。RNA情境导入DNA蛋白质RNA的结构和功能RNA与DNA的区别核苷酸基本单位——RNA具备准确传递遗传信息的可能4种碱基磷酸五碳糖核糖脱氧核糖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RNA与DNA的区别DNA一般呈双螺旋结构RNA一般是单链的，而且比DNA短RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质DNA不能通过核孔RNA的结构和功能从结构上分析RNA适于作信使的条件是什么?▲RNA一般是单链的，比DNA短，RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质思考讨论▲基本单位是核苷酸，4种碱基排列顺序的多样性使RNA具备准确传递遗传信息的可能RNA的结构和功能RNA的种类作为DNA的信使，是蛋白质合成的模板转运氨基酸，识别密码子核糖体的组成成分①信使RNA(mRNA)②转运RNA(tRNA)③核糖体(rRNA)RNA的结构和功能遗传信息的转录转录：DNA的遗传信息是怎样传给RNA的?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。场所◆真核生物细胞核(主要)◆原核生物叶绿体、线粒体拟核、细胞质遗传信息的转录——过程第1步RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来第2步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的合成第3步新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上第4步合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复解旋延伸配对转录的方向5'5'3'3'5'3'DNAmRNARNA聚合酶游离的核糖核苷酸释放遗传信息的转录——过程mRNA、tRNA、rRNA等mRNArRNAtRNA◆转录产物：遗传信息的转录遗传信息的转录条件◆模板DNA的一条链(模板链)◆原料4种游离核糖核苷酸◆能量ATP◆酶RNA聚合酶核心归纳◆RNA链延伸的方向：◆此过程碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C◆转录的特点：由5’端到3’端边解旋边转录◆遗传信息流向：DNA→mRNA5'5'3'3'5'3'RNA聚合酶游离的核糖核苷酸DNAmRNA转录的方向遗传信息的转录思考讨论转录与复制都需要模板、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则；这保证了遗传信息的准确转录。DNA复制转录转录与DNA复制有什么共同之处？这对遗传信息的转录有什么意义?遗传信息的转录思考讨论如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：遗传信息的转录思考讨论转录时，DNA的一条链作为转录的模板链，可为反意义链，与其互补的另一条链称为有意义链。如图表示一个DNA分子的片段，讨论相关问题。5′－TACGCTCCGTACCC－3′非模板链(有意义链)3′－ATGCGAGGCATGGG－5′模板链(反意义链)①写出该片段转录出的mRNA中的碱基排列顺序。5′－UACGCUCCGUACCC－3′转录出的mRNA碱基序列与DNA非模板链的碱基序列基本相同，区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。②转录出的mRNA碱基序列与DNA模板链的碱基序列有什么关系？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？DNA复制和转录的比较核心比较项目DNA复制转录时间场所解旋模板原料酶细胞分裂前的间期生长发育过程主要在细胞核或拟核中，少部分在线粒体、叶绿体、质粒中完全解旋只解有遗传效应的片段(基因)DNA的两条链均为模板DNA的一条链上某片段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DNA复制和转录的比较核心比较项目DNA复制转录酶配对方式特点方向产物意义解旋酶、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新链从5′－端→3′－端延伸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，为翻译作准备有关转录的问题分析思考讨论转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因转录是转录整个DNA吗？基因1基因2基因3非基因片段非基因片段非基因片段非基因片段一个DNA分子上的所有基因的模板链是同一条吗？不一定转录前体信使RNAmRNA转录后加工外显子内含子转录真核生物的一个基因中既含有编码氨基酸的外显子，又含有不编码氨基酸的内含子，而且外显子与内含子都被转录，这样形成的RNA称为前体信使知识拓展前体信使RNA序列与作为模板的DNA序列完全互补。前体信使RNA中不编码氨基酸的序列在RNA自身的催化作用下被切除,编码氨基酸的序列连接在一起，形成信使RNA有关转录的问题基因有关转录的问题分析核心比较RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜细胞核中转录形成的RNA进入细胞质穿过几层膜？学习小结转录场所概念过程条件1.某生物的一个体细胞中有50个DNA分子，其中某个DNA分子含有3000个碱基。由该DNA分子控制合成的蛋白质分子中最多有氨基酸（

）A.21种B.50种C.500种D.1000种1.下列关于密码子和反密码子的叙述，正确的是（

）A.密码子位于mRNA上，反密码子位于rRNA上B.密码子和反密码子都可以发生碱基配对，所以他们的种类相同C.密码子和反密码子中都不含胸腺嘧啶D.密码子和反密码子都具有简并性AC即时训练2.下图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图，有关叙述正确的是(

)

A．图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右B．图中RNA与a链碱基互补C．图示RNA—DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对D．DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与，同时消耗能量A即时练习判断正误,从课本中找到依据并标出页码。1.DNA和RNA成分的区别是五碳糖种类不同,碱基和磷酸种类均相同。()2.RNA主要有三