【課件】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

情景1

將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt抗蟲蛋白基因）轉(zhuǎn)入普通棉花，培育出的棉花植株會產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。

轉(zhuǎn)入的是基因，得到的卻是蛋白質(zhì)！為什么會這樣？情景2小鼠的基因組指導(dǎo)合成綠色熒光蛋白導(dǎo)入綠色熒光蛋白基因發(fā)出綠色熒光基因能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀綠色熒光蛋白基因具有遺傳效應(yīng)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，叫基因的表達(dá)。電影《侏羅紀(jì)公園》億萬富豪韓文根據(jù)遺傳工程學(xué)理論，透過史前蚊子所遺留血液中的恐龍的DNA，悉心以胚胎繁殖，竟令在地球上絕跡了六千五百萬年的史前動物得以再生。討論從化石中提取出恐龍的DNA,真的可以使恐龍復(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?；蛑笇?dǎo)蛋白質(zhì)的合成1本節(jié)聚焦課本第64頁23生命觀念：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程科學(xué)思維：對比DNA和RNA，分析并理解

為什么RNA更適合做信使科學(xué)探究：轉(zhuǎn)錄成的RNA堿基序列，與DNA

的兩條單鏈的堿基序列各有哪些不同社會責(zé)任：認(rèn)同基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的方法4一信使的尋蹤記生物體所有特征的總和我們稱之為性狀，性狀的主要承擔(dān)者或體現(xiàn)者是誰?蛋白質(zhì)基因(DNA)生物體性狀主要是由誰決定的?DNA蛋白質(zhì)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段即：基因能控制生物的性狀蛋白質(zhì)直接體現(xiàn)者指導(dǎo)合成基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀?；虻谋磉_(dá)：基因(DNA)如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成？基因主要分布于哪里？蛋白質(zhì)合成的場所呢？基因(DNA)的分布：主要在細(xì)胞核（真核生物）；擬核（原核生物）蛋白質(zhì)的合成場所：________中的核糖體中合成的。分布和合成場所不同，那么遺傳信息如何傳遞？如何解讀？空間距離細(xì)胞質(zhì)遺傳信息儲存在細(xì)胞核的DNA中蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上資料1、1955年，科學(xué)家用RNA酶分解變形蟲細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)合成停止。資料2、1955年，科學(xué)家用放射性標(biāo)記尿嘧啶核苷酸的培養(yǎng)液變形蟲細(xì)胞，檢測發(fā)現(xiàn)該標(biāo)記先出現(xiàn)在細(xì)胞核，隨后出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。說明：RNA參與了蛋白質(zhì)合成。RNA先出現(xiàn)在細(xì)胞核，后出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。

？蛋白質(zhì)DNA(基因)信使核糖體合成

？蛋白質(zhì)DNA(基因)RNA轉(zhuǎn)錄翻譯核糖體合成思為什么這種物質(zhì)適于作DNA的信使呢？充當(dāng)中間信使的物質(zhì)是什么？問題一：問題二：閱讀教材P64-65第一段，完成導(dǎo)學(xué)案相應(yīng)內(nèi)容并回答下列問題RNA二RNA的種類及功能溫故知新回顧比較DNA與RNA的異同思考：為什么RNA適合做DNA的信使？5’3’5’3’脫氧核糖堿基DNAAGCT5’3’URNA核糖堿基AGCUDNA胸腺嘧啶(T)RNA尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胞嘧啶(C)脫氧核糖核糖磷酸1.RNA的組成DNARNA全稱：基本單位：全稱：基本單位：DNA一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)RNA通常呈單鏈核糖P含氮堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脫氧核糖核酸脫氧核糖核苷酸核糖核酸核糖核苷酸P脫氧核糖含氮堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：分布（真核細(xì)胞）：細(xì)胞核（主要）線粒體、葉綠體分布（真核細(xì)胞）：細(xì)胞質(zhì)（主要）2.DNA和RNA的主要區(qū)別

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）3.DNA和RNA的異同點①它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，也含有4種堿基，它也能夠儲存遺傳信息。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。RNA適于作為DNA的信使蛋白質(zhì)rRNAtRNA“三葉草型”

轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）

信使RNA（mRNA）

核糖體RNA（rRNA）4.RNA的種類和功能→蛋白質(zhì)合成的“三劍客”遺傳信息傳遞的媒介，

蛋白質(zhì)合成的模板核糖體的組成成分

轉(zhuǎn)運氨基酸的工具少數(shù)RNA還具有催化作用，有的作為RNA病毒的遺傳物質(zhì)mRNARNA種類mRNA——信使RNAtRNA——轉(zhuǎn)運RNArRNA——核糖體RNA空間結(jié)構(gòu)

單鏈

三葉草結(jié)構(gòu)

單鏈

特點攜帶從DNA上轉(zhuǎn)錄來的遺傳信息

一端攜帶特定的氨基酸,另一

端特定的三個堿基可與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對,

叫反密碼子核糖體的組成成分功能翻譯時作模板識別并轉(zhuǎn)運氨基酸參與構(gòu)成核糖體共同點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)。5.三種RNA的比較種類：多種(61種)功能：專一性（專一識別一種氨基酸密碼子、轉(zhuǎn)運一種氨基酸）實戰(zhàn)訓(xùn)練

1.下列敘述正確的是()A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中C.mRNA合成于細(xì)胞核并在細(xì)胞核中發(fā)揮作用D.DNA都是雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA都是單鏈結(jié)構(gòu)實戰(zhàn)訓(xùn)練

2.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別，下列說法錯誤的是(

)A.DNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA一般是單鏈B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脫氧核糖C.DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是UD.DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定實戰(zhàn)訓(xùn)練

3.下列關(guān)于DNA和RNA的敘述，錯誤的是A.DNA和RNA都能攜帶生物的遺傳信息B.真核細(xì)胞中RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中C.原核細(xì)胞中同時含有DNA和RNA分子D.RNA分子徹底水解的產(chǎn)物有5種實戰(zhàn)訓(xùn)練

4.信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的(

)A.轉(zhuǎn)運RNA中核苷酸的排列順序B.蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序C.核糖體RNA中核苷酸的排列順序D.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序DNA的遺傳信息RNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄過程如何呢合作探究二：請同學(xué)們結(jié)合教材P64的文字，和圖4-4小組合作探究下列問題。小組合作思考討論完成問題。

1.DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？2.什么是轉(zhuǎn)錄？模板？原料？場所？具體過程？結(jié)果？3.遺傳信息的流動方向？4.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？5.轉(zhuǎn)錄是轉(zhuǎn)錄整個DNA么？一個DNA分子中某個基因轉(zhuǎn)錄時，其他基因是否一定也在進(jìn)行轉(zhuǎn)錄？三遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA過程。模板：DNA的一條鏈原料：4種核糖核苷酸能量：由細(xì)胞呼吸提供酶：RNA聚合酶等場所：真核：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體

原核：細(xì)胞質(zhì)中1.定義2.條件遺傳信息的轉(zhuǎn)錄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過程。條件模板：原料：酶：能量：DNA的一條鏈RNA聚合酶游離的四種核糖核苷酸

ATP產(chǎn)物：RNA（mRNA、tRNA、rRNA）原則：堿基互補(bǔ)配對場所真核：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體原核：細(xì)胞質(zhì)中1.解旋2.催化磷酸二酯鍵的形成閱讀課本P65A-U,T-A,C-G,G-C1.定義2.條件基因啟動子RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的起始（以mRNA為例)RNA聚合酶結(jié)合到基因的啟動子（RNA聚合酶結(jié)合位點,位于DNA上）位置，轉(zhuǎn)錄就開始。3.過程⑴解旋：在ATP的驅(qū)動下，DNA雙鏈解開（_____________的催化），_____暴露出來。CGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'ATPRNA聚合酶該過程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；RNA聚合酶堿基⑵配對：CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUU游離的_______________與________________上的堿基互補(bǔ)配對，在________________的作用下開始mRNA的合成；核糖核苷酸DNA模板鏈RNA聚合酶CCGTAGTATACGGCTAGCCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATA3'5'UAUGCAUGAUCGAGCUUUAUGCAUGAUCGAGCUU5'3'ATP⑶mRNA的延伸:合成方向：

子鏈的5’端→3’端特點：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上（_______________的催化形成________________）RNA聚合酶磷酸二酯鍵⑷釋放：UAUGCAUGAUCGAGCUUCGTATACGGCCGTATAGCCGATATCGATCGTATATATACGTATACGGCTAGCCGTA3'5'細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核mRNA合成的________從__________上釋放，而后DNA_____________mRNADNA鏈雙螺旋恢復(fù)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶將DNA雙鏈解開，堿基暴露出來第一步游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對第二步在RNA聚合酶的作用下，新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的RNA分子上第三步合成的RNA從DNA鏈上釋放，而后DNA雙螺旋恢復(fù)第四步3′3′5′5′5′RNA與模板鏈?zhǔn)欠聪虻?/p>

堿基互補(bǔ)配對A－U、T－A、G－C、C－G原則:產(chǎn)物:特點:RNA（mRNA、tRNA、rRNA）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄遺傳信息傳遞的方向:DNA→RNA遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備轉(zhuǎn)錄的意義:mRNA的延伸方向:從5’-端到3’-端時間:個體生長發(fā)育的整個過程提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的基因片段（并非整個DNA）⑴轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。⑵轉(zhuǎn)錄的場所：⑶轉(zhuǎn)錄的模板：⑷轉(zhuǎn)錄的原料：⑸轉(zhuǎn)錄的條件：⑹轉(zhuǎn)錄時的堿基配對：⑺轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：mRNA、tRNA、rRNA。DNARNAATCGUAGCG－C、C－G、T－A、A－U（8）遺傳信息傳遞的方向：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄小結(jié)主要細(xì)胞核。DNA分子的一條鏈。四種核糖核苷酸。模板、原料、能量、酶。DNA→RNA提醒：每次轉(zhuǎn)錄的只是DNA分子特定的片段（并非一整個DNA）。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄比較項目DNA復(fù)制DNA轉(zhuǎn)錄時間模板原料堿基互補(bǔ)配對原則酶產(chǎn)物DNARNADNA的兩條鏈DNA的一條鏈四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸A-T；G-CA-U；T-A；G-C解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶分裂間期生長發(fā)育的整個過程DNARNA轉(zhuǎn)錄復(fù)制2.與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4種游離的脫氧核苷酸為原料；轉(zhuǎn)錄則需要RNA聚合酶，以4種游離的核糖核苷酸為原料。1.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有那么共同之處？這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？