4.1基因指导蛋白质的合成（第1课时）课件(共25张PPT2个视频) 2024-2025学年人教版（2019）高中生物学必修2

(课件网) 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' DNA mRNA RNA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 mRNA rRNA tRNA ◆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→mRNA 5' 5' 3' 3' 5' 3' RNA聚合酶 游离的核糖核苷酸 DNA mRNA 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) ... ...