4.1基因指导蛋白质的合成第1课时课件高一下学期生物人教版必修2

第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成元素、脱氧核苷酸、DNA分子、染色体的关系基本组成元素：__________________

基本组成物质：磷酸、

、含氮碱基基本组成单位：

（4种）DNA双链染色体C、H、O、N、P脱氧核糖脱氧核苷酸基因是有遗传效应的DNA片段基因在染色体上呈线性排列+蛋白质复习回顾绿色荧光水母&转基因荧光鼠生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光。水母的DNA上有一段绿色荧光蛋白基因的片段，长度为5.17×103个碱基对。将绿色荧光蛋白基因转入小鼠体内，小鼠发荧光，使小鼠有了发荧光的性状。绿色荧光蛋白基因绿色荧光蛋白控制合成绿色荧光发出新课导入为什么转入的是基因，得到的却是蛋白质如何让恐龙复活？侏罗纪公园新课导入恐龙DNA恐龙蛋白质从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？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。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。基因和蛋白质之间存在着怎样的关系？一、基因表达的概述肤色眼皮单双血型基因控制生物性状DNA蛋白质体现者指导合成基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。问题：细胞核中DNA如何指导细胞质中蛋白质合成呢？一、基因表达的概述核糖体DNA(2nm)蛋白质核孔0.9nmDNA(基因）主要存在于细胞核中，无法进入细胞质蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行信使信使一、基因表达的概述核糖体DNA蛋白质信使资料1:1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。资料2：1955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。RNADNA蛋白质实验证据：信使为什么RNA适于做DNA的信使呢？一、基因表达的概述阅读课本P64-65内容，然后回答并总结下列问题：1.RNA的结构单位是什么？2.RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？3.RNA为什么适合作DNA的信使？二、RNA的结构及分类1.RNA的结构层次基本组成元素：基本组成物质：基本组成单位：RNA(单链)：C、H、O、N、P磷酸基团、核糖、含氮碱基核糖核苷酸（4种）核苷酸链核糖P含氮碱基CH2O1'2'3'4'5'OHHOHHHH10核糖PA核糖PC核糖PG核糖PURNA一般是单链，而且比DNA短，因此能通过核孔，从细胞核转移至细胞质中。二、RNA的结构及分类名称基本单位化学组成五碳糖含氮碱基无机酸结构(双螺旋/单链)细胞中分布脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)脱氧核糖核糖T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)磷酸双螺旋结构单链结构主要在细胞核中主要在细胞质中2.RNA与DNA的异同二、RNA的结构及分类3.RNA适于作DNA的信使的原因(1)RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U)共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。也遵循“碱基互补配对原则”，传递遗传信息(2)RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔(3)RNA为单链结构，不稳定，易降解，完成使命的RNA能迅速分解，保证生命活动的有序进行。二、RNA的结构及分类种类mRNAtRNArRNA名称信使RNA转运RNA核糖体RNA功能结构示意图遗传信息传递的媒介转运氨基酸的工具组成核糖体RNA中存不存在氢键？4、RNA的种类及功能（P65）5’三、遗传信息的转录过程DNA的遗传信息RNA的遗传信息转录过程如何呢结合视频和课本P65内容，然后总结出转录的概念、场所、条件以及过程分别是什么？一个基因的结构示意图真核细胞基因结构编码区非编码区非编码区编码区非编码区非编码区启动子终止子RNA聚合酶识别结合位点，启动转录终止转录外显子内含子原核细胞基因结构遗传信息的转录三、遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程（视频）三、遗传信息的转录过程1.概念：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。2.场所：真核生物：原核生物：3.条件：模板：酶：

原料：能量：细胞核（主要）、叶绿体和线粒体（基质）拟核、细胞质

DNA的一条链RNA聚合酶（断裂氢键、形成磷酸二酯键）等

4种游离的核糖核苷酸

ATP基因启动子RNA聚合酶转录的起始（以mRNA为例)RNA聚合酶结合到基因的启动子（RNA聚合酶结合位点,位于DNA上）位置，转录就开始。遗传信息的转录三、遗传信息的转录过程⑴解旋：CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用4.转录的过程：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开，得到模板链模板链三、遗传信息的转录过程⑵配对：CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU4.转录的过程：DNARNAGCCGTAAU配对方式:游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则与DNA模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。模板链三、遗传信息的转录过程CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶mRNA的延伸:合成方向：特点：边解旋边转录4.转录的过程：子链的5’端→3’端在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端把子链的核糖核苷酸聚合成RNA链。（形成磷酸二酯键）模板链三、遗传信息的转录过程⑷脱离：UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'细胞质细胞核mRNA4.转录的过程：补充：mRNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。特点：边转录边脱离三、遗传信息的转录过程

碱基互补配对A－U、T－A、G－C、C－GRNA（mRNA、tRNA、rRNA）边解旋边转录遗传信息从DNA→RNA，为翻译做准备个体生长发育的整个过程提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）5.原则:6.产物:7.特点:8.转录的意义:4.时间:思考：DNA复制和转录的比较的相同点和不同点？三、遗传信息的转录过程DNA复制和转录的比较复制转录时间场所模板原料酶产物细胞分裂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)

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DNA（遗传物质）RNA（mRNA、tRNA、rRNA）1.你能从这张转录示意图种获取到哪些信息？思考讨论▲由于一个DNA分子上有多个基因，不同基因模板链不同，因此转录出的mRNA不完全相同▲表达某个蛋白质，转录时，只解旋目的基因片段，DNA分子其他基因不解旋编码链（1）转录不是转录整个DNA，只是转录其中要表达的基因。（2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需要消耗能量（3）细胞质基因（线粒体和叶绿体中基因）在控制蛋白质合成的过程中也进行转录（注：线粒体、叶绿体内含有核糖体，可以合成蛋白质）（4）并非所有RNA分子均为单链结构。tRNA分子虽为单链，但存在碱基互补配对的区域，具有氢键。（5）RNA特有的碱基为U(尿嘧啶)；DNA特有的碱基为T(胸腺嘧啶)。思考讨论三、遗传信息的转录过程3.分裂间期和细胞分裂期可以进行转录吗？4.高度分化的细胞转录吗？5.同种生物的不同细胞中，mRNA、tRNA、rRNA的种类相同吗？分裂间期可以转录，细胞分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生可以，不是所有的细胞都能进行DNA的复制，但是几乎所有的细胞都可以进行转录，例如：高度分化的细胞（如神经细胞、肌肉细胞），能进行转录和翻译，但不进行DNA的复制。同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA、rRNA的种类一般没有差异。DNA双链片段编码链模板链CGAACCTCACGC信使RNAGCTTGGAGTGCGGCUUGGA