4.1 基因指导蛋白质的合成（第1课时）课件(共45张PPT) 2025-2026学年人教版（2019）高中生物学必修2

(课件网) 4.1 基因指导蛋白质的合成 （第一课时） 苏云金杆菌 Bt抗虫蛋白基因 普通棉花 产生Bt抗虫蛋白成为抗虫棉 为什么转入的是基因，而得到的却是蛋白质？ 基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。 为什么一种生物的基因能在另一种生物在中表达呢？ 基因的表达过程是怎样的？ 各种生物的基因表达过程有什么共同点？ 一、问题探讨 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DNA还原而来的。 电影《侏罗纪公园》中的恐龙 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？ 讨论： 一、问题探讨 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？ 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，也可以说使构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具体各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物仍是难以做到的。 讨论： 基因如何指导蛋白质合成呢？ 核孔 核糖体 蛋白质合成的场所 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 核膜双层 细胞质 DNA （主要在细胞核） 细胞质的核糖体 蛋白质合成 碱基的排列顺序 氨基酸的排列顺序 基因如何指导蛋白质合成呢？ 核糖体 细胞质 RNA 科学家推测。在DNA和蛋白质之间，还有一种物质充当信使。 RNA（核糖核酸） 1. RNA作为信使的原因 ① 能够储存遗传信息 它的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位———核苷酸链接而成，也能储存遗传信息。 CH2OH H O H OH H OH H OH CH2OH H O H OH H H H OH 核糖和脱氧核糖的结构模式图 RNA（核糖核酸） 1. RNA作为信使的原因 ① 能够储存遗传信息 RNA与DNA不同的是：组成RNA的五碳糖是核糖而不是脱氧核糖；RNA的碱基组成中没有碱基T（胸腺嘧啶）而替换成U（尿嘧啶）。 DNA和RNA在化学组成上的区别 DNA RNA 脱氧核糖 胸腺嘧啶(T) 磷酸 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 核糖 尿嘧啶(U) RNA（核糖核酸） 1. RNA作为信使的原因 ② 容易转移到细胞质 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。 RNA（核糖核酸） 2. RNA的种类 信使RNA (mRNA) 作为DNA的信使 核糖体RNA (rRNA) 核糖体的组成部分 转运RNA (tRNA) 氨基酸的运载工具 转录过程 1. 转录的概念 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。 3' 5' 5' 3' DNA mRNA RNA聚合酶 游离的脱氧核苷酸 转录方向 转录过程 2. 转录的过程 3' 5' 5' 3' ① 解旋：DNA双链解开，碱基暴露出来。 转录过程 2. 转录的过程 3' 5' 5' 3' ② 配对：DNA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。 转录过程 2. 转录的过程 3' 5' 5' 3' ③ 连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 转录过程 2. 转录的过程 3' 5' 5' 3' ④ 释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双螺旋恢复。 转录过程 3. 转录的所需的基本条件 模板 DNA的一条链 原料 4种游离的核糖核苷酸 酶 RNA聚合酶等 能量 细胞提供（如ATP） 转录过程 思考·讨论：遗传信息的转录过程 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？ 转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律。 碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。 与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？ DNA复制所需要的原料是4种游离的脱氧核苷酸，所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶； 转录所需要的原料是4中游离 ... ...