4.1.1+基因指导蛋白质的合成课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第一章第二章第三章第四章基因的发现基因在染色体上基因的本质基因的表达→基因在哪？→基因是什么？→基因如何起作用？课前回顾必修二

第4章

基因的表达第1节

基因指导蛋白质的合成1.基于

DNA

转录、翻译的过程,加强结构与功能观；基于遗传信息流，建立生命的信息观，生命是物质、能量和信息的统一体；基于密码子的通用性，进一步认识生物界的统一性,认同生物可能有共同起源。

2.运用模型与建模的科学方法，结合中心法则，闻明DNA

上的遗传信息通过

RNA

指导蛋白质合成的过程；

3.通过了解中心法则的提出和修正过程，,认同科学是不断发展的，人类对自然界的探究永无止境。学习目标课程标准概念3遗传信息控制生物性状，并代代相传3.1亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上3.1.4概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现美国科幻电影《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。从恐龙化石中提取出恐龙DNA，真的可以使恐龙复活吗？问题探讨基因如何指导蛋白质的合成？基因

蛋白质

信使物质（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？转录翻译蛋白质原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。DNARNA蛋白质转录翻译遗传信息（1）基本单位：核糖核苷酸磷酸基团核糖含氮碱基核糖P含氮碱基CH2O1'2'3'4'5'OHHOHHHH核糖PA核糖PC核糖PG核糖PU(4种)C、H、O、N、PRNARNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似。一、RNA适于作DNA的信使核糖PA核糖PC核糖PG核糖PUmRNA的平面结构图DNA分子的平面结构图脱氧核糖PA脱氧核糖PC脱氧核糖PG脱氧核糖PT脱氧核糖PTC脱氧核糖PG脱氧核糖PA脱氧核糖P（2）比较DNA和RNA的结构，分析并归纳。一、RNA适于作DNA的信使比较DNA和RNA的结构项目DNARNA组成元素基本单位化学组成磷酸五碳糖碱基分布结构C、H、O、N、P脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A、C、G、TA、C、G、U一分子磷酸一分子磷酸双螺旋结构大多数单链结构主要在细胞核主要存在于细胞质一、RNA适于作DNA的信使

烟草、烟草花叶病毒中，所含的核苷酸种类和碱基种类各有多少？烟草中的核苷酸种类有8种，碱基种类有5种。烟草花叶病毒中所含的核苷酸种类有4种，碱基种类有4种。一、RNA适于作DNA的信使核孔核膜（3）归纳RNA适于作DNA的信使条件：（1）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。（2）RNA由4种核糖核苷酸组成，能够传递遗传信息。DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?一、RNA适于作DNA的信使（4）RNA的种类①信使RNA(mRNA)③核糖体RNA(rRNA)②转运RNA(tRNA)：携带遗传密码，指导合成蛋白质传达DNA上的遗传信息：氨基酸的运载工具：核糖体的组成部分mRNAtRNArRNA其他作用：某些病毒的遗传物质或催化作用的酶一、RNA适于作DNA的信使DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？请阅读课本P65页最后一个自然段，并结合图4-4的图解，回答下列问题：1、转录过程有哪几个步骤？2、进行转录的场所是什么？3、转录需要哪些基本条件？4、转录与复制有什么区别？二、遗传信息的转录DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?转录的方向RNA聚合酶DNAmRNA5'3'5'3'游离的核糖核苷酸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过程。①转录的概念：②场所③过程：主要在细胞核（线粒体、叶绿体也存在）解旋→配对→连接→释放转录的方向RNA聚合酶DNAmRNA5'3'5'3'游离的核糖核苷酸过程：第1步

DNA双链解开，碱基暴露第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④条件模板：原料：酶：能量：DNA的一条链RNA聚合酶游离的四种核糖核苷酸

ATP（1）识别并结合在转录起始位点（2）解旋（3）形成磷酸二酯键，催化RNA的合成⑥产物：mRNA（还有tRNA和rRNA）⑤遵循的原则：碱基互补配对AGTAC

AAATAGCUGACGGUUURNA聚合酶模拟转录过程AGT

ACAAAT

AGCGACGGUUUURNA聚合酶模拟转录过程AGT

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AGCGACGGUUUURNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGACGGUUUUARNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGACGUUGUUARNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGACGUGUUAURNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGACGGUUAUURNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGACGGUUAUUARNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GCGCGGUUAUUAURNA聚合酶模拟转录过程AGT

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GGCGGUUAUUAUCRNA聚合酶模拟转录过程AG

T

ACAAAT

GGCGGUUAUUAUCmRNADNA上的遗传信息就传递到mRNA上RNA聚合酶模拟转录过程1、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：(1)图中遗传信息的转录方向为

(用“→”或“←”表示)；RNA链延伸的方向是由

－端到

－端。(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是

，其作用：①作用于氢键，使DNA双螺旋

；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上(形成

键)。(3)b和c的名称分别是

、

。(4)此过程中的碱基配对方式为

。←5′

3′RNA聚合酶解开磷酸二酯胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸A—U、T—A、C—G、G—C1．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？复制转录时间场所模板原料酶产物细胞分裂(有丝和减Ⅰ前的间期个体生长发育的整个过程主要在细胞核(线粒体、叶绿体

)

主要在细胞核(线粒体、叶绿体

)

DNA的两条链DNA的一条模板链4种脱氧核苷酸。4种核糖核苷酸。解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶两个双链DNARNA（mRNA、tRNA、rRNA）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？复制转录特点碱基配对遗传信息传递半保留复制（多起点边解旋边双向复制）边解旋边转录（原核细胞：边转录边翻译）A－T、T－AG－C、C－GA－U、T－AG－C、C－GDNA→DNADNA→mRNA碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性核孔核膜归纳RNA适于作DNA的信使条件：（1）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。（2）RNA由4种核糖核苷酸组成，能够传递遗传信息。（3）组成RNA的碱基与模版DNA之间也严格遵循碱基互补配对原则2．与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？复制转录原料酶4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶3．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？AGTTCGGAACTCAAGCCTTGαβAGTTCGGAAC转录UCAAGCCUUGαDNADNA的一条链RNA转录成的RNA的碱基与DNA模板链（α）的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与另一条非模板链（β）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链（β）上的碱基是T。与模板链互补，与非模板链基本相同（T改U）扩展：看图回答下列问题（1）转录过程是对整个DNA分子进行转录吗？（2）

一个基因的两条链都能转录吗？（3）不同基因的模板链是否相同？ATCGAGCGAGTCTTCGTCAATCGATGACATCGGCDNAUCGCUAGCmRNAmRNA基因1基因2a链b链部分解旋不是，转录是以基因为单位进行不能，转录只能以基因的一条链为模板不一定相同,到底以DNA哪条链为模板不是固定不变的模板链不固定。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过程。①转录的概念：②场所③过程：解旋→配对→连接→释放真核生物：细胞核(主要)叶绿体和线粒体(基质)原核生物(主要)拟核(4)条件:模版原料能量酶DNA的一条链的片段RNA聚合酶ATP4种游离的核糖核苷酸(5)原则:碱基互补配对原则(A=U、G≡C)(6)特点:边解旋边转录(7)实质:遗传信息从DNA传递到mRNA(8)结果:产生mRNA、tRNA、rRNA注意：①转录不是转录整个DNA，是转录要表达的基因.②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③高度分化的细胞会进行转录,但不会进行DNA的复制;若细胞处于分裂期,转录难以进行。④细胞核中转录形成的RNA通过____进入细胞质中，穿过___层膜，_____消耗能量核孔0需要1．下列关于核酸分子的叙述，不正确的是（

）A．DNA和RNA的嘌呤种类相同

B．DNA和RNA嘧啶种类不相同C．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质D．核酸在细胞中合成都需要模板C2.在