基因指導蛋白質(zhì)的合成課件-高一下學期生物人教版必修22

情境導入轉基因棉花Bt抗蟲蛋白基因Bt抗蟲蛋白控制合成抗蟲表現(xiàn)性狀我國科學家用時五年，成功研制出轉基因抗蟲棉，他們將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt抗蟲蛋白基因）轉入普通棉花，培育出的棉花植株會產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白，并且具備抗蟲的性狀?；蚩梢钥刂频鞍踪|(zhì)的合成，這個過程就是基因的表達。4.1基因指導蛋白質(zhì)的合成提出問題：細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？信使物質(zhì)基因蛋白質(zhì)的合成做出假說：存在某種物質(zhì)作為中間信使，將DNA的遺傳信息從細胞核攜帶出至核糖體克里克

假設：RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使RNA實驗1

1955年，布拉奇特（Brachet）用洋蔥根尖進行了實驗：發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細胞中的RNA，則蛋白質(zhì)的合成就停止；若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。從上述科學史料中，你可以得出什么猜想？RNA與蛋白質(zhì)的合成有關。如何驗證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？實驗2

1955年，戈德斯坦和普勞特用已標記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液來培養(yǎng)變形蟲細胞，檢測發(fā)現(xiàn)該標記先出現(xiàn)在細胞核，隨后出現(xiàn)在細胞質(zhì)。如何驗證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？上述科學史料，又能說明什么？RNA在細胞的_______中合成；RNA可從_______轉移到_______。細胞核細胞核細胞質(zhì)如何驗證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？實驗31961年，霍爾和施皮格爾曼建立DNA-RNA分子雜交法。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，開始合成RNA。將新合成的RNA分離出來，分別與T2噬菌體和大腸桿菌的DNA進行分子雜交，發(fā)現(xiàn)新合成的RNA只能與T2噬菌體的DNA分子形成雜交鏈，而不能與大腸桿菌的DNA雜交。~~~~~~~~~噬菌體RNA噬菌體DNA與噬菌體RNA結合~~~~~~~~~~~~~~~~~~大腸桿菌DNA與噬菌體RNA無法結合據(jù)此可得出，新合成的RNA是以誰為模板的？新合成的RNA以噬菌體的DNA為模板。得出結論：RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使。為什么RNA適于作DNA的信使？結構與功能相適應回憶必修1所學的知識，思考與討論：結合RNA與DNA在結構上的相同點與不同點，歸納“RNA適于作DNA信使的依據(jù)”有哪些？1.2RNA的結構核糖堿基磷酸A元素組成：1基本單位：（4種）核糖核苷酸2C、H、O、N、PRNA（核糖核酸）3聚合UCG為什么RNA適于作DNA的信使？比較項目DNARNA分布主要是________主要是__________基本單位化學組成磷酸一分子磷酸一分子磷酸五碳糖堿基A、_____、G、CA、_____、G、C結構一般為_______1.3RNA與DNA比較脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖雙螺旋結構單鏈細胞核細胞質(zhì)TU為什么RNA適于作DNA的信使？①RNA的分子結構與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，也能儲存遺傳信息。②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔轉移到細胞質(zhì)中。③RNA與DNA的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”。DNARNA為什么RNA適于作DNA的信使？核心問題細胞核中的DNA如何指導細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？關鍵問題1：證明RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使關鍵問題2：歸納RNA適于做DNA信使的依據(jù)DNA儲存的遺傳信息如何傳遞給RNA呢？DNARNA轉錄2.1轉錄的概念遺傳信息的轉錄回憶：DNA復制的條件有哪些？模板、原料、能量、酶

等推測：轉錄是否也需要這些條件？任務1：閱讀教材P65最后一段文字，找出轉錄需要的條件，完成下表：項目轉錄模板原料能量酶DNA的1條鏈4種游離的核糖核苷酸由ATP提供RNA聚合酶轉錄的定義RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫做轉錄。主要場所2.2轉錄的過程遺傳信息的轉錄轉錄的過程小組活動結合教材P65圖4-4的具體步驟，進行小組討論，完成：嘗試口述轉錄動態(tài)過程并思考轉錄的原則，轉錄的方向及特點；派2名小組代表上臺利用教具模擬轉錄的動態(tài)過程。【1名負責解說，1名負責操作】2.2轉錄的過程遺傳信息的轉錄轉錄的過程原則：堿基互補配對A-U、T-A、G-C、C-G轉錄的方向子鏈的5’→3’特點邊解旋邊轉錄2.2轉錄的過程01解旋02配對03連接04釋放遺傳信息的轉錄1.4RNA的種類和功能種類功能示意圖mRNA

rRNAtRNA

作為DNA的信使，是蛋白質(zhì)合成的模板核糖體的組成成分轉運氨基酸，識別密碼子遺傳信息的轉錄轉錄的產(chǎn)物1.轉錄與DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義？都需要模板、原料、能量、酶，都遵循堿基互補配對原則；其中，堿基互補配對原則保證了遺傳信息的準確轉錄。轉錄及與DNA復制的比較2.與DNA復制相比，轉錄所需要的原料和酶各有什么不同？原料：4種游離的脫氧核苷酸模板：DNA的兩條鏈能量：由ATP提供酶：解旋酶、DNA聚合酶DNA復制的條件回顧：轉錄的條件4種游離的核糖核苷酸DNA的一條鏈

由ATP提供RNA聚合酶轉錄及與DNA復制的比較3.轉錄時，DNA的一條鏈作為轉錄的模板鏈，與其互補的另一條鏈稱為編碼鏈。下圖表示了一個DNA分子的片段：

編碼鏈（非模板鏈）模板鏈5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’轉錄不是轉錄整個DNA，是轉錄其中要表達的基因。轉錄以基因為單位，一個基因只以一條鏈為模板，不同基因模板鏈不同。轉錄及與DNA復制的比較非模板鏈模板鏈①寫出該片段轉錄出的mRNA中的堿基排列順序。②轉錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有哪些異同？5’-UACGCUCCGUACCC-3’轉錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補配對的關系。③轉錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列有哪些異同？

兩者的序列基本相同，區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對應在非模板鏈上的堿基是T。轉錄及與DNA復制的比較3.轉錄時，DNA的一條鏈作為轉錄的模板鏈，與其互補的另一條鏈稱為非模板鏈。下圖表示了一個DNA分子的片段：

非模板鏈模板鏈5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’項目DNA復制轉錄時間細胞分裂前的間期生長發(fā)育過程場所主要在細胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒解旋完全解旋只解有遺傳效應的片段(基因)模板DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈上某片段原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等配對方式A—T、T—A、C—G、G—CA—U、C—G、T—A、G—C特點半保留復制，邊解旋邊復制邊解旋邊轉錄方向新鏈從5′－端→3′－端延伸新鏈從5′－端→3′－端延伸產(chǎn)物2個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA意義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，為翻譯做準備DNA復制和轉錄的比較網(wǎng)絡構建原則：

特點：堿基互補

邊解旋配對原則

邊轉錄資料1：1955年，布拉奇特（Brachet）用洋蔥根尖進行了實驗：發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細胞中的RNA，則蛋白質(zhì)的合成就停止；若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。資料2：1955年，戈德斯坦和普勞特用已標記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液來培養(yǎng)變形蟲細胞，檢測發(fā)現(xiàn)該標記先出現(xiàn)在細胞核，隨后出現(xiàn)在細胞質(zhì)。資料3：1961年，霍爾和施皮格爾曼建立DNA-RNA分子雜交法。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，開始合成RNA。將新合