基因指导蛋白质的合成第1课时课件高一下学期生物人教版必修22.pptx

4.1基因指导蛋白质的合成

第1课时

学习目标

01

能说出RNA适于作DNA的信使的原因。

03

能够说出DNA的复制与转录的异同。

02

能够概述遗传信息的转录过程。

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。

生物体所有特征的总和我们称之为性状，性状的主要承担者或体现者是谁?

蛋白质

基因(DNA)

生物体性状主要是由谁决定的?

DNA

？

蛋白质

细胞质

核孔0.9nm

信使

DNA

如何设计实验验证呢？

思考：基因主要存在哪里？蛋白质在哪里合成的？

资料1:1955年,戈德斯坦和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。

RNA充当了DNA的信使

一、信使寻踪记

资料3：1961年，生物学家用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，一段时间后，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA只能与噬菌体的DNA形成双链杂交分子。

二、RNA适于作DNA的信使的原因

DNA

AGCT

1.RNA的组成：

RNA通常呈单链

2.结构：

3.RNA的种类和功能：

蛋白质合成的“三剑客”

“三叶草型”

转运RNA（tRNA）

信使RNA（mRNA）

核糖体RNA（rRNA）

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

共同点:

①都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。

(1)RNA也是由基本单位——核苷酸连接而成，也能储存遗传信息（碱基的排列顺序）。

(3)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。

(2)在RNA与DNA关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没T，DNA中没U，所以U与A配对。

4.RNA适于作DNA的信使的原因:

1.下列关于RNA的叙述，错误的是()

A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应

B．RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成

C．RNA参与构成核糖体

D．RNA参与构成细胞膜

D

三、遗传信息的转录

1.转录：

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。

◆真核生物：

细胞核(主要)

◆原核生物:

叶绿体、线粒体

拟核、细胞质

3.遗传信息的转录过程

⑴解旋：在ATP驱动下，RNA聚合酶将DNA两条链解开碱基暴露出来

ATP

RNA聚合酶

该过程不需解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用。

⑵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。

RNA与模板链是反向的

ATP

⑶连接：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

形成磷酸二酯键

⑷脱离：mRNA释放，DNA双链恢复

细胞质

细胞核

mRNA

mRNA、tRNA、rRNA等

4.转录产物：

◆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

转录的方向

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

讨论1.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?

DNA双链片段

a链

b链

C

G

A

A

C

C

T

C

A

C

G

C

信使RNA

G

C

U

U

G

G

A

G

U

G

C

G

与b链（DNA模板链）碱基序列互补配对的。

与a链（非编码链）碱基序列区别：RNA链上碱基U对应非模板链上T。

GCTTGGAGTGCG

不一定

讨论3.一个DNA分子中某基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？

同种生物不同细胞中，基因选择性表达，mRNA种类和数量一般不相同，但t