【高中生物】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第1課時） 高一生物同步備課課件（人教版2019必修2）

4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(第1課時)正在合成的肽鏈核糖體mRNA本節(jié)聚焦基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成？中心法則是如何描述遺傳信息的傳遞規(guī)律的？幾乎所有生物共用一套密碼子的基本事實(shí)，給我們什么啟示？電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的恐龍復(fù)活的？問題探討

美國科幻電影《侏羅紀(jì)公園》曾轟動一時。影片圍繞著虛構(gòu)的“侏羅紀(jì)公園”，展現(xiàn)了豐富而新奇的科學(xué)幻想：各種各樣的恐龍飛奔跳躍、互相爭斗，而這些復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取的恐龍DNA還原而來的。討論：從原理上分析，利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復(fù)活嗎？

一種生物的整套DNA中儲存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)。因此，在可預(yù)見的將來，利用DNA來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。元素、脫氧核苷酸、DNA分子、染色體的關(guān)系基本組成元素：__________________

基本組成物質(zhì)：磷酸、

、含氮堿基基本組成單位：

（4種）DNA雙鏈染色體C、H、O、N、P脫氧核糖脫氧核苷酸基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段基因在染色體上呈線性排列+蛋白質(zhì)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在_______中進(jìn)行的。細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成？基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)（核糖體）一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要在細(xì)胞核在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行通過信使RNA為什么RNA適于作DNA的信使？一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的結(jié)構(gòu)(1)基本組成單位：核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸(2)結(jié)構(gòu)：單鏈、比DNA短一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(3)種類：mRNA、rRNA、tRNA分布:結(jié)構(gòu):主要在細(xì)胞質(zhì)中主要在細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)合成核糖體單鏈三葉草形，有堿基互補(bǔ)配對。單鏈一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的結(jié)構(gòu)種類mRNAtRNArRNA名稱信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA功能結(jié)構(gòu)示意圖共同點(diǎn)傳遞遺傳信息；蛋白質(zhì)合成的模板識別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸組成核糖體單鏈單鏈，部分堿基配對形成三葉草型結(jié)構(gòu)單鏈①都是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物；②基本單位相同；③都與翻譯過程有關(guān)。少數(shù)RNA還具有催化作用，有的作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)RNA的種類、結(jié)構(gòu)及功能①它也是由基本單位——核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同組成4種核苷酸，它也能儲存遺傳信息。②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。③在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”，但由于RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時，U與A配對。為什么RNA適于作DNA的信使？一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的結(jié)構(gòu)

種類DNARNA組成成分堿基磷酸五碳糖全稱基本組成單位空間結(jié)構(gòu)分布（真核細(xì)胞）特有：T特有：U共有：A、G、C都有磷酸脫氧核糖核糖脫氧核糖核酸核糖核酸脫氧核苷酸核糖核苷酸多為規(guī)則雙螺旋結(jié)構(gòu)多為單鏈細(xì)胞核（主要）線粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)（主要）DNA和RNA的異同點(diǎn)一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA的結(jié)構(gòu)一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2.轉(zhuǎn)錄的概念RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。注意：mRNA、rRNA和tRNA都是轉(zhuǎn)錄而來的。3′5′一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄UAGC游離的核糖核苷酸RNA聚合酶第1步：DNA雙鏈解開，堿基暴露出來第2步：游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對，在RNA聚合酶作用下開始mRNA的合成第3步：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上第4步：新合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)。DNA一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄UAAGUCCCTTGGAAARNA聚合酶1

解旋RNA聚合酶與編碼蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來。游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。4釋放3

連接合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)。2

配對一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄模板鏈5’3’3’5’3.轉(zhuǎn)錄的條件原料：核糖核苷酸（A.G.C.U4種）RNA聚合酶一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄5’3’3’5’第1步：解旋DNA雙鏈解開（_____________的催化），堿基暴露出來；RNA聚合酶注意：該過程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；4.轉(zhuǎn)錄的過程一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對原則3’5’3’5’3’5’第2步mRNA開始合成在RNA聚合酶的作用下，游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對。新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上（RNA聚合酶催化）4.轉(zhuǎn)錄的過程第3步mRNA的延伸特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄（方向：）從5’-端到3’-端第4步轉(zhuǎn)錄的結(jié)束和mRNA的釋放合成的mRNA從DNA上釋放，而后DNA恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。mRNA（先合成的先釋放）4、轉(zhuǎn)錄的過程RNA聚合酶一

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.概念：2.時間：3.場所：4.條件：5.產(chǎn)物：6.特點(diǎn)：RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄個體生長發(fā)育的整個過程細(xì)胞核（主要場所）模板：原料：能量：酶：RNA（三種RNA）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）。7.遺傳信息傳遞的方向：DNA→RNADNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸ATPRNA聚合酶小結(jié)轉(zhuǎn)錄（mRNA釋放，DNA雙鏈恢復(fù)）DNA分子

堿基互補(bǔ)配對主要在細(xì)胞核四種核糖核苷酸DNA的一條鏈（供轉(zhuǎn)錄的那一條）ATP、RNA聚合酶A－U、T－AG－C、C－GDNA→mRNA場所：原則：模板：條件：

遺傳信息流動：時間：活細(xì)胞新陳代謝過程中mRNA小結(jié)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時間場所解旋模板原料酶配對方式特點(diǎn)方向產(chǎn)物意義細(xì)胞分裂間期生長發(fā)育過程完全解旋只解有遺傳效應(yīng)片段（基因）DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸解旋酶、

DNA聚合酶等RNA聚合酶等A-T、T—A、C—G

、G—CA-U、C—G、T—A、G—C半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備主要在細(xì)胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒新鏈從5’端-3’端延伸新鏈從5’端-3’端延伸小結(jié)★寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列★寫出b鏈對應(yīng)的DNAa鏈的堿基序列DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNA轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？GCUUGGAGUGCG轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列與b鏈（DNA模板鏈）的堿基序列是互補(bǔ)配對的；轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列與a鏈（編碼鏈）的堿基序列的區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。GCTTGGAGTGCG即時練習(xí)1.對于圖示，說法不正確的有(

)

①表示DNA復(fù)制過程②表示DNA轉(zhuǎn)錄過程③圖中共有5種堿基④圖中共有8種核苷酸⑤圖中共有5種核苷酸⑥圖中的A均代表同一種核苷酸A．①②③ B