2020-2021学年高一生物（人教版（2019）必修二）4.1 基因指导蛋白质的合成 课件（41张PPT）

第4章 基 因 的 表 达 第1节 基因指导蛋白质的合成 课程要求 核心素养 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成 1．科学思维：从化学组成、结构、分布、功能等方面，概括说明DNA和RNA分子的异同。从存在位置、作用等方面，概括说明遗传信息、密码子、反密码子的区别。 2．生命观念：结合图示图解，概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 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要的全部遗传信息。但是，从遗传信息（DNA）到遗传性状（蛋白质）的生物体，需要复杂的过程，因此复活恐龙很难做到。 问题探讨 基因如何指导蛋白质合成？ 基因(DNA)的分布： 主要存在于细胞核（真核生物）中；拟核（原核生物） 蛋白质的合成场所： 核糖体（细胞质） DNA的分布和蛋白质的合成场所不同，那么遗传信息如何传递？如何解读？ 科学家推测： 在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使。 基因如何指导蛋白质合成？ DNA为什么不能出细胞核指导蛋白质的合成？ DNA是遗传物质； 细胞核控制细胞的遗传和代谢。 核糖体为何不能进入细胞核合成蛋白质？ 细胞核的核孔通道直径为9nm，核糖体为圆形颗粒状，直径约为23nm。 最终结论： 在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质充当信使，这种中间物质是RNA。 一、遗传信息的转录 为什么RNA适于作DNA的信使？ DNA与RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A T C G A U C G 结 构 双链结构 多为单链结构 主要存在部位 细胞核 细胞质 组成RNA的五碳糖是核糖； RNA的碱基组成中没有碱基T（胸腺嘧啶）而替换成碱基U (尿嘧啶)。 1.RNA适于作DNA的信使的原因 （2）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能通过核孔进入细胞质。 这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。 （1）RNA的分子组成与DNA的很相似，使得RNA具备准确传递遗传信息 的可能。 ２. RNA的种类 种类 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 分布 功能 结构 示 意 图 共同点 主要在细胞质中 主要在细胞质中 与蛋白质结合成核糖体 翻译的直接模板 翻译时运载氨基酸 组成核糖体 单链 单链 单链 ①都是转录产物 ②基本单位相同 ③都与翻译过程有关 (1)概念： (2)场所： 细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 3.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的过程。 U A A G U C C C T T G G A A A 游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA DNA 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。 4. 释放: 3. 连接: 2. 配对: 合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。 (3) 过程： 模板： 原料： 能量： 酶： （6）转录的产物： （7）转录的原则： （4）转录的条件： DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 ATP RNA聚合酶 mRNA、rRNA、tRNA 碱基互补配对原则 A-U G-C T-A C-G （8）转录时遗传信息流动： DNA　　 RNA （5）转录的特点: 边解旋边转录 比较项目 DNA复制 DNA转录 模板 原料 碱基互补配对原则 酶 产物 DNA RNA DNA的两条链 DNA的一条链 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 A-T；T-A；G-C；C-G A-U；T-A；G-C；C-G 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶 模板链 思考?讨论 1.转录与DNA复制有那么共同之处？这对保证 ... ...