【生物】基因指导蛋白质的合成第1课时课件 2023-2024学年高一生物下学期任务型教学课件人教版必修2.pptx

第4章基因的表达 第1节 基因指导蛋白的合成（第1课时）学习目标1.理解理解 tRNA、mRNA等基本概念等基本概念;2.通过阅读教材，借助动画观看转录的过程，加深对知识理解通过阅读教材，借助动画观看转录的过程，加深对知识理解;3.通过小组合作说出转录的相关内容，加深理解，培养合作探究能力通过小组合作说出转录的相关内容，加深理解，培养合作探究能力;4.体会细胞各部分之间是紧密联系的，各部分结构与功能相适应。体会细胞各部分之间是紧密联系的，各部分结构与功能相适应。问题探讨引新课美国科幻电影美国科幻电影侏罗纪公园侏罗纪公园曾轰动一时。影片围绕着虚构的曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪侏罗纪公园公园”，展，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恐龙是科学家利用提取的恐龙DNADNA还原而来的。还原而来的。讨论：从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。因此，在可预见的将来，利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。基 因性状思考：基因主要分布？蛋白质的合成场所？基因基因（有遗传效应的（有遗传效应的DNADNA片段，片段，DNADNA主要存在于细胞核）主要存在于细胞核）主要细胞核中主要细胞核中蛋白质合成蛋白质合成细胞质中的核糖体上细胞质中的核糖体上?指导指导细胞核中DNA（基因）如何指导细胞质中蛋白质合成呢？巩固旧知探新知一：基因表达基因指导蛋白质合成的过程，叫基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。分析资料探新知任务一：任务一：任务一：任务一：分析资料，完成以下问题分析资料，完成以下问题分析资料，完成以下问题分析资料，完成以下问题资料资料2 2：19551955年，戈德斯坦和普劳特用放年，戈德斯坦和普劳特用放射性同位素标记的射性同位素标记的尿嘧啶尿嘧啶培养液培养变形培养液培养变形虫，检测到放射性物质虫，检测到放射性物质从细胞核转移到细从细胞核转移到细胞质。胞质。资料资料1 1：19551955年，布拉切特以洋葱根尖和年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用变形虫为材料，用RNARNA酶酶分解细胞中的分解细胞中的RNARNA，蛋白质的合成就停止，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母。如果再加入酵母中提取的中提取的RNARNA，蛋白质又开始合成蛋白质又开始合成。问题问题1 1：资料：资料1 1实验结论实验结论问题问题2 2：资料资料2 2实验结论实验结论问题问题3 3：实验实验1 1为什么选择尿嘧啶为什么选择尿嘧啶作为标记物？作为标记物？蛋白质的合成依赖于蛋白质的合成依赖于RNA。尿嘧啶是尿嘧啶是RNA特有的碱基特有的碱基，实实验中验中选择选择14C-U作为标记物可以作为标记物可以标记新合成的标记新合成的RNA。RNARNA可以从细胞核可以从细胞核转移转移到细胞质。到细胞质。核糖体蛋白质信使DNARNADNA蛋白质（遗传信息传递者）分析资料探新知任务二、阅读课本任务二、阅读课本任务二、阅读课本任务二、阅读课本6464页与页与页与页与6565页第一、二段，页第一、二段，页第一、二段，页第一、二段，回答下列问题回答下列问题回答下列问题回答下列问题1.RNA的元素组成：2.基本单位及种类：3.RNA的种类：（4种）核糖核苷酸二：二：RNAC、H、O、N、P腺嘌呤核糖核苷酸（腺嘌呤核糖核苷酸（A A）鸟嘌呤核糖核苷酸（鸟嘌呤核糖核苷酸（G G）OOOO胞嘧啶核糖核苷酸（胞嘧啶核糖核苷酸（C C）尿嘧啶核糖尿嘧啶核糖核苷酸（U U）回归课本探新知回归课本探新知RNA的五碳糖是核糖，DNA的五碳糖是脱氧核糖；（2）碱基不完全相同：科学家常用同位素分别标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸来研究DNA、RNA的动态变化；DNA胸腺嘧啶(T)RNA尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)脱氧核糖核糖磷酸4.RNA与DNA在化学组成上的主要区别（1）五碳糖不同：RNA的碱基组成中没有T，而有U，DNA与之相反；回归课本探新知(1)(1)RNARNA是由基本单位是由基本单位-核糖核糖核苷酸核苷酸组成，含氮碱基有组成，含氮碱基有A A、G G、C C、U U，也，也能储存遗传信息能储存遗传信息。(2)RNA(2)RNA一般是单链，而且比一般是单链，而且比DNADNA短，短，因此因此能够通过核孔能够通过核孔，从细胞核转移，从细胞核转移到细胞质中。到细胞质中。任务三：小组讨论任务三：小组讨论任务三：小组讨论任务三：小组讨论RNARNA适于作适于作适于作适于作DNADNA的信使的原因？的信使的原因？的信使的原因？的信使的原因？(3)RNA(3)RNA与与DNADNA的关系中，的关系中，也遵循也遵循“碱基互补配对原碱基互补配对原则则”；因此以；因此以mRNAmRNA为媒介为媒介可将遗传信息传递到细胞可将遗传信息传递到细胞质中。质中。任务四：阅读课本任务四：阅读课本任务四：阅读课本任务四：阅读课本6565页页页页DNADNA的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给mRNAmRNA，回答以下问题，回答以下问题，回答以下问题，回答以下问题三：三：三：三：遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的转录回归课本探新知2场所：3模板：5原料：1概念:4酶：RNARNA聚合酶聚合酶（解开氢键、形成磷酸二酯键）（解开氢键、形成磷酸二酯键）主要在细胞核主要在细胞核（叶绿体、线粒体、拟核、质粒）（叶绿体、线粒体、拟核、质粒）DNADNA的的一条链一条链（以基因为单位）（以基因为单位）4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸在在细胞核细胞核中，通过中，通过RNARNA聚合酶聚合酶以以DNADNA的一条链的一条链为模板合成为模板合成RNARNA的过程。的过程。任务四：阅读课本任务四：阅读课本任务四：阅读课本任务四：阅读课本6565页页页页DNADNA的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给的遗传信息怎样传给mRNAmRNA，回答以下问题，回答以下问题，回答以下问题，回答以下问题三：三：三：三：遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的转录遗传信息的转录回归课本探新知6原则：7产物：碱基互补配对（碱基互补配对（A-UA-U、T-AT-A、G-CG-C、C-GC-G）RNARNA（mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA）1、解旋RNARNA聚合酶聚合酶与与编码蛋白质编码蛋白质的一段的一段DNADNA结合，使结合，使DNADNA双双链解开，双链的碱基得以链解开，双链的碱基得以暴露。暴露。2、配对游离的核糖核苷酸与游离的核糖核苷酸与DNADNA模模板链上的板链上的碱基互补配对碱基互补配对，在在RNARNA聚合酶聚合酶的作用下开始的作用下开始mRNAmRNA的合成。的合成。3、连接新结合的核糖核新结合的核糖核苷酸连接到正在苷酸连接到正在合成的合成的mRNAmRNA分子分子上。上。4、释放合成的合成的mRNAmRNA从从DNADNA链上释放。链上释放。而后，而后，DNADNA双双螺旋恢复。螺旋恢复。以DNA为模板转录RNA的过程过程：问题2 转录是以DNA的一整条单链为模板吗？否，是以基因为单位进行转录任务五：读图任务五：读图任务五：读图任务五：读图4-4,4-4,结合文字，小组讨论回答以下问题结合文字，小组讨论回答以下问题结合文字，小组讨论回答以下问题结合文字，小组讨论回答以下问题问题1 核糖体沿模板链的移动方向3端到 5端问题3 分裂间期和分裂期可以进行转录吗？分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生。问题4 高度分化的细胞可以转录吗？发散思维共探究可以 不是所有的细胞都能进行DNA的复制，但是几乎所有的细胞可以进行转录，例如高度分化的细胞，会进行转录和翻译，但是不会进行DNA的复制。若细胞处于分裂期，转录难以进行。问题4 高度分化的细胞可以转录吗？问题5 转录的产物仅是mRNA吗？RNARNADNADNA转录转录mRNAmRNAtRNAtRNArRNArRNA发散思维共探究(1)在图中方框内用“”或“”标出转录的方向。(2)b和c的名称分别是什么?(3)在根尖细胞中,上述过程发生的场所在哪里?下图表示某真核生物细胞内下图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程的转录过程,请据图分析回答下列问题。请据图分析回答下列问题。b b是胞嘧啶脱氧核苷酸是胞嘧啶脱氧核苷酸细胞核，线粒体细胞核，线粒体c c是胞嘧啶核糖核苷酸是胞嘧啶核糖核苷酸发散思维共探究1 1、转录与复制有何共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？、转录与复制有何共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性;DNADNA复制：复制：脱氧核苷酸为原料，解旋酶和脱氧核苷酸为原料，解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶2 2、与、与DNADNA复制相比，转录所需的酶（酶作用的化学键）和原料有何不同？复制相比，转录所需的酶（酶作用的化学键）和原料有何不同？任务六：结合任务六：结合任务六：结合任务六：结合DNADNA的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题3 3、写出以、写出以a a链为模板转录成的链为模板转录成的RNARNA的碱基序列，与的碱基序列，与DNADNA两条单链的碱基序列各两条单链的碱基序列各 有哪些异同？有哪些异同？发散思维共探究转录：转录：核糖核苷酸为原料，核糖核苷酸为原料，RNARNA聚合酶聚合酶都需要模板都需要模板,都遵循碱基互补配对原则都遵循碱基互补配对原则;转录成的转录成的RNARNA与与DNADNA模板链的碱基互补配对，模板链的碱基互补配对，U U与与A A配对配对，而非而非T T；DNA双链片段a链b链CGAACCTCACGC信使RNAGCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG3 3、写出以、写出以a a链为模板转录成的链为模板转录成的RNARNA的碱基序列，与的碱基序列，与DNADNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？两条单链的碱基序列各有哪些异同？发散思维共探究任务六：结合任务六：结合任务六：结合任务六：结合DNADNA的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题的复制，小组交流回答以下问题RNARNA与与DNADNA非模板链的碱基序列基本相同，只是非模板链的碱基序列基本相同，只是DNADNA链上链上T T的位置，的位置，RNARNA链上是链上是U U。DNADNA复制复制转录转录发生时期发生时期 发生场所发生场所模板模板原料原料 是否需要能量是否需要能量酶酶 产物产物碱基配对方式碱基配对方式特点特点细胞分裂前的间期个体发育的任何时期主要在细胞核中，线粒体、叶绿体中也会发生（原核生物主要在拟核中）DNA的两条链DNA的一条链 脱氧核苷酸核糖核苷酸需要ATP供能 解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶 合成DNA 合成RNA A-T T-A C-G G-CA-U T-A C-G G-C 边解旋边复制 边解旋边转录边解旋边转录任务七：任务七：归纳对比归纳对比DNADNA复制和转录的异同复制和转录的异同1.下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是（）A.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生B.转录时RNA聚合酶的结合位点在RNA上C.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来D.一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板C2、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、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序D巩固练习促提升3、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.链的碱基A与链的碱基T互补配对B.是以4种核糖核苷酸为原料合成的C.如果表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D.转录完成后，需要通过两层生物膜才能与核糖体结合4、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，转录此RNA的DNA中G+A为()A15 B25 C30 D40BD巩固练习促提升课堂小结