【课件】基因指导蛋白质的合成（第1课时）+课件高中生物人教版必修2.pptx

第四章 第一节基因指导蛋白质的合成第四章 基因的表达第1课时1本节聚焦课本第64页23生命观念：遗传信息的转录过程科学思维：对比DNA和RNA，分析并理解 为什么RNA更适合做信使科学探究：转录成的RNA碱基序列，与DNA 的两条单链的碱基序列各有哪些不同社会责任：认同基因指导蛋白质合成的方法4情景导入 转基因抗虫棉问题问题1:1:为什么将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。生物体所有特征的总和我们称之为性状，性状的主要承担者主要承担者或体现者是谁?蛋白质基因(DNA)生物体性状性状主要是由谁决定谁决定的?DNA 蛋白质核糖体DNA蛋白质信使资料1:1955年,戈德斯坦 戈德斯坦和 和普劳特 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，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2:为什么RNA适于作DNA的信使？RNA DNA 蛋白质！实验证据：RNA充当了DNA的信使一.RNA适于作为DNA的信使RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？RNA的种类有哪三种？活动1：请同学们2分钟自主阅读教材P64-65，小组合作思考讨论完成问题。RNA为什么适合作DNA的信使？RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？一.RNA适于作为DNA的信使5353脱氧核糖碱基DNAAGCT53U URNA核糖碱基AGCUDNA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1.RNA的组成一.RNA适于作为DNA的信使DNA RNA全称：基本单位：全称：基本单位：DNA一般为规则的双螺旋结构 RNA通常呈单链核糖P含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核苷酸P脱氧核糖含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）结构：结构：分布（真核细胞）：细胞核（主要）线粒体、叶绿体分布（真核细胞）：细胞质（主要）2.DNA和RNA的主要区别一.RNA适于作为DNA的信使3.RNA适合于做信使的原因原因一原因二原因三它是由基本单位核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶)共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。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。在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。一.RNA适于作为DNA的信使蛋白质rRNAtRNAmRNA“三叶草型”转运RNA（tRNA）信使RNA（mRNA）核糖体RNA（rRNA）4.RNA的种类和功能 蛋白质合成的“三剑客”遗传信息传递的媒介，蛋白质合成的模板核糖体的组成成分 转运氨基酸的工具少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质一.RNA适于作为DNA的信使DNA的遗传信息RNA的遗传信息转录过程如何呢二.遗传信息的转录活动2：请同学们结合教材P64的文字，和图4-4小组合作探究下列问题。小组合作思考讨论完成问题。1.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？2.什么是转录？模板？原料？场所？具体过程？结果？3.遗传信息的流动方向？4.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？二.遗传信息的转录在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA过程。n 模板：DNA的一条链n 原料：4种核糖核苷酸n 能量：由细胞呼吸提供n 酶：RNA聚合酶等n 场所：真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：细胞质中1.定义2.条件二.遗传信息的转录基因 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基因的启动子（RNA聚合酶结合位点,位于DNADNA上）位置，转录就开始。3.过程二.遗传信息的转录解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATA TACGTATACGGCTAGCCGTA35CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATA GCCGATATCGATCGTA TATA TA35ATPRNA 聚合酶该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；二.遗传信息的转录配对：游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则随机地与DNA 模板链上的碱基配对，确定RNA的核糖核苷酸排列顺序。CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGAT CGTATATATA35UAUGCAUGAUCGAGCU U二.遗传信息的转录CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATA CGGCCGTATAGCCGATATCGAT CGTATATATA35UAUGCAUGAUCGAGCU UUAUGCAUGAUCGAGCU U5 3ATP mRNA的延伸:在RNA聚合酶的催化下从子链的5端把子链的核糖 核苷酸聚合成核糖核苷酸链。合成方向：子链的5端 3端特点：边解旋边转录二.遗传信息的转录脱离：mRNA释放，DNA双链恢复。UAUGCAUGAUCGAGCU UCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATA TACGTATACGGCTAGCCGTA35细胞质细胞核mRNA二.遗传信息的转录UA A GU CC C T TG G A AARNA聚合酶 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，碱基暴露出来。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。新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。（5端-3端延伸）4 释放3 连接合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。2 配对二.遗传信息的转录二.遗传信息的转录DNA复制 转录时间场所解旋模板原料酶配对方式特点方向产物意义细胞分裂间期生长发育过程完全解旋只解有遗传效应片段（基因）DNA的两条链均为模板DNA的一条链为模板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A-T、TA、CG、GC A-U、CG、TA、GC 半保留复制，边解旋边复制 边解旋边转录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，为翻译做准备主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒新链从5端-3端延伸新链从5端-3端延伸DNA复制和转录的比较二.遗传信息的转录