高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成完整版课件ppt

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概述遗传信息的转录和翻译过程，阐明中心法则的具体内容。（生命观念）
由中心法则的提出到完善，认同科学是不断发展的；基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物可能有着共同的起源。（科学探究）
计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。（科学思维）
《侏罗纪公园》复活（视频）
转基因抗虫棉（视频）
问题1:利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？
问题2:为什么将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。
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?
生物体性状主要是由谁决定的?
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。
问题3:为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA充当了DNA的信使
RNA的结构单位是什么？由哪些成分组成？
RNA的种类有哪三种？
合作探究一：请同学们自主阅读教材P64-65，小组合作思考讨论完成问题。
RNA为什么适合作DNA的信使？
RNA与DNA在化学组成和结构上的区别有哪些？
二、RNA的结构和功能
DNA一般为规则的双螺旋结构
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）
腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）
细胞核（主要）线粒体、叶绿体
2.DNA和RNA的主要区别
3.RNA适合于做信使的原因
它是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。
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。
在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。
转运RNA（tRNA）
信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
4.RNA的种类和功能
→蛋白质合成的“三剑客”
遗传信息传递的媒介， 蛋白质合成的模板
少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质
1.下列叙述正确的是( ) 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合成于细胞核并在细胞核中发挥作用 D.DNA都是双螺旋结构，RNA都是单链结构
2.关于RNA和DNA的区别，下列说法错误的是(　　) A.DNA是规则的双螺旋结构，而RNA一般是单链 B.DNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脱氧核糖 C.DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U D.DNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定
3.下列关于DNA和RNA的叙述，错误的是 A.DNA和RNA都能携带生物的遗传信息 B.真核细胞中RNA主要分布在细胞质中 C.原核细胞中同时含有DNA和RNA分子 D.RNA分子彻底水解的产物有5种
4.信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的(　　) A.转运RNA中核苷酸的排列顺序 B.蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C.核糖体RNA中核苷酸的排列顺序 D.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
三、遗传信息的转录过程
合作探究二：请同学们结合教材P64的文字，和图4-4小组合作探究下列问题。小组合作思考讨论完成问题。
1.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？2.什么是转录？模板？原料？场所？具体过程？结果？3.遗传信息的流动方向？4.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？5.转录是转录整个DNA么？一个DNA分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA过程。
模板：DNA的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：由细胞呼吸提供酶：RNA聚合酶等场所：真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：细胞质中
转录的起始（以mRNA为例)
RNA聚合酶结合到基因的启动子（RNA聚合酶结合位点,位于DNA上）位置，转录就开始。
⑴解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。
**该过程不需要解旋酶，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。
⑶ mRNA的延伸: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
⑷脱离：mRNA释放，DNA双链恢复。
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。（5’端-3’端延伸）
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
A－U、T－A、G－C、C－G
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备
个体生长发育的整个过程
提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）
5.下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（ ） A.tRNA、rRNA和mRNA都由DNA转录而来 B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生 C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生 D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
6.某信使RNA中有碱基60个，其中G+A为25个，那么转录此RNA的DNA片段中G+A为( )A．25　　 B．35　　 C．50　　 D．60
7.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合
8.下图表示细胞核中所完成的mRNA的形成过程示意图，有关叙述正确的是(　　) A．图中RNA聚合酶的移动方向是从左向右 B．图中RNA与a链碱基互补 C．图示RNA—DNA杂交区域中DNA上的A与RNA上的T配对 D．DNA双螺旋解开需要解旋酶的参与，同时消耗能量
9.对于图示，说法不正确的有(　　) ①表示DNA复制过程　 ②表示DNA转录过程　③图中共有5种碱基　④图中共有8种核苷酸　⑤图中共有5种核苷酸　⑥图中的A均代表同一种核苷酸 A．①②③　　　 B．②③⑤ C．②③④ D．①⑤⑥
10.图甲和图乙是在人体某细胞的细胞核中发生的两个过程，下列相关判断不正确的是
A.该细胞可能是造血干细胞，不可能是胰岛B细胞 B.与图甲过程相比，图乙过程可频繁发生 C.图甲过程形成产物的长度与图乙形成的大致相同 D.基因1与基因2转录的模板链可能不在DNA的一条单链上
只解有遗传效应片段（基因）
DNA的两条链均为模板
解旋酶、 DNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
mRNA、tRNA、rRNA
使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
DNA复制和转录的比较
转录成的RNA的碱基与DNA模板链（α）的碱基是互补配对的关系，该RNA的碱基序列与另一条非模板链（β）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链（β）上的碱基是T。
问题4:转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
问题5:转录时，DNA链完全解开么？ DNA的两条链都可作为模板链么？
边解旋边转录;只有一条链可作为模板链。
问题6:转录是转录整个DNA么？
转录不是转录整个DNA，转录以基因为单位进行。
问题6:一个DNA分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？
一个DNA分子中的两个基因，不一定同时进行转录。
同种生物的不同细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量一般是不相同的，但tRNA和rRNA的种类一般没有差异。
11．遗传信息转录的过程中，mRNA 的三个碱基从 5′端到 3′端依次是 UAC，则 DNA 模板链上对应的三个碱基从 5′端到 3′端依次是( ) A．GTA B．ATG C．TUC D．AUG
12.在遗传信息的转录过程中，保证遗传信息准确无误地传给 mRNA 的关键步骤是( ) A. 破坏氢键并使 DNA 双链分开 B. 游离核糖核苷酸与母链碱基互补配对 C. 配对的游离核苷酸连接成子链 D. 子链与模板母链盘绕成双螺旋结构
13．下图是真核生物 mRNA 合成过程示意图，请据图判断下列说法正确的是（ ）
A．①片段正处于解旋状态，形成这种状态需要 DNA 复制过程中的解旋酶B．图中②是以 4 种脱氧核苷酸为原料合成的C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是 RNA 聚合酶D．图示过程在细胞核中完成，②合成后，④中的模板链降解