4.1 基因指导蛋白质的合成(第1课时)高一生物课件(人教版2019必修2)

3. 不同基因的模板链是否相同？
不一定相同,到底以DNA哪条链为模板不是固定不变的
二、遗传信息的转录
转录意义
将基因（双链DNA片段）中碱基序 列蕴含的遗传信息，转化为了单链 RNA碱基序列中的信息，为后续的翻 译过程作准备。
转录使特定遗传信息从 DNA 传递到 RNA
知识延伸 真核细胞和原核细胞基因转录过程的区别
转录与DNA复制的区别
比较项目
DNA复制
DNA转录
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
原料
四种脱氧核糖核苷酸
四种核糖核苷酸
碱基互补配对原则
A-T；G-C
A-U；T-A；G-C
酶
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
产物
DNA分子
RNA分子
时期
细胞分裂间期
生长发育过程
二、遗传信息的转录
思考·讨论
3.转录产生的RNA的碱基序列与其模板链的碱基序列有何 异同点？与DNA的另外一条链的碱基序列有何异同点？
2.一个DNA分子转录出多少种多少个mRNA（ C）
A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个
注意：转录以基因为单位，一个DNA上有许多个基因，不同 基因转录形成的mRNA不同，并且每个基因可以发生多次转 录，因此一个DNA分子可以转录出多种及多个mRNA分子。
随堂练习
3．对于下列图解的说法，正确的有( C )
DNA双
a 链
GC T T
GGAGT GCG
链片段
b 链
CGA
A
C
C
T
C
A
CGC
信使RNA G C U U G G A G U G C G
转录成的RNA的碱基序列与模板链：碱基互补配对 转录成的RNA的碱基序列与非模板链：碱基序列基本相同 （T变成U）
二、遗传信息的转录
mRNA
部分解旋
结果
U AGC A T CG
DNA碱基-RNA碱基 模板： 只以DNA的一条链
原料： 4种游离的核糖核苷酸 能量： ATP 酶： RNA聚合酶
产物 RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
二、遗传信息的转录
3. 转录过程 第1步：解旋 DNA双链解旋，碱基暴露。
注意：转录需要解旋，但不需要解旋酶（RNA聚合酶本身具有解旋功能）3'
单链 核糖体RNA(rRNA）
③核糖体的组成成分 （rRNA）
同时催化肽键的形成
④作为某些病毒的遗传物质
⑤某些RNA具有催化作用（酶）
RNA共同点：都是转录的产物、基本单位相同、都与翻译过程 有关。
一、RNA的种类及功能
2、为什么RNA适合做DNA信使呢？
(1)RNA也是由基本单位—核苷酸连接 而成，由核糖、磷酸、碱基( C、G、A、 U )共同组成，也能储存遗传信息。 (2)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。 (3)RNA与DNA的关系中，也遵循“碱 基互补配对原则”；因此以mRNA为媒 介可将遗传信息传递到细胞质中。
DNA能不能出细胞核？
DNA无法出细胞核 核糖体也无法进细胞核
DNA(基因） RN？A
蛋白质的合成
信使
主要存在于
（20 nm） 细胞核中
在细胞质中的核 糖体上进行
细胞质中 RNA是什么物质？为什么RNA适于 的核糖体 作信使呢？
一、RNA的种类及功能
自主探究 阅读P64-66，回答以下问题： 1、DNA和RNA的不同表现在哪？ 2、RNA有几类，作用是什么？ 3、为什么RNA适合做DNA的信使呢？ 4、什么是转录，转录的场所、模板、原料、酶、过程分别是 什么？
基因2
DNAA G T C
T T C G T C A G C a链
T CAGT AG CAA
T C G b链
基因1
GC AG C GUC
1. 转录过程是对整个DNA分子进行转录吗？
mRNA
转录不以是基，因转为录单的位是，某作个为基模因板，的转只录是是D以N基A因链为中单的位基进因行片段；
2D.N一A个两基条因链的中两只条有链一都条能链转是录转吗录？的模板链，模板链不固定。 不能一，个转D录N只A能转以录基出因的的m一RN条A链不为完模全板相同
真核细胞基因结构 非编码区
外显子
内含子
编码区
非编码区
启动子
RNA聚合酶识别结 合位点，启动转录
终止子 终止转录
非编码区 原核细胞基因结构
编码区
非编码区
随堂练习
1.如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA， 那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是 TGCGATCGT， 转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是 UGCGAUCGU 。
二、遗传信息的转录
第2步：配对在RNA聚合酶的作用下，游离的核糖核苷酸与
DNA模板链上的碱基互补配对。
3'
5'
A A T C AA TAG UU
思考：全部解旋完成单链再合成RNA吗？
A
A
U 边解旋G边转录
U
U
C
二、遗传信息的转录
第3步：链接 新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA
分子上（RNA聚合酶的催化形成磷酸二酯键）
人教版高中生物必修二
第四章第一节
基因指导蛋白质的合成
第一课时
RNA种类与转录
问题探讨 为什么转入荧光蛋白基因的猕猴会发出荧光呢?
转入的是基因，得到的却是蛋白质! 为什么? 基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
思考：基因主要存在哪里？蛋白质在哪里合成的？
基因(2nm)
DNA 核孔(0.9nm)
mRNA
思考：RNA的穿过几层膜？
通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需 要消耗能量
细胞质
二、遗传信息的转录
思考·讨论 1、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？ 都需要模板、酶、能量等；都遵循碱基互补配对原则，
碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性；
2、与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？
5'
3'
DNA
A A T C AA TAG
U UA G UU AUC
思考：RNA的合成方向？
mRNA
RNA合G成方向：5’-端到3’-端（模板链）
第4步：释放合成的RNA从DNA链上释放，DNA双螺旋恢复
遗传信息从DNA传递到mRNA
5'
3'
细胞核 A A T C A A T A G UT UT A G A UT A UT C
GT A TGCA TGA T CGAGC T T
T
3'
A T
CT G G AC
CA T
G C
G
T A
C G
GC G
AG
A
C
C TC GT
C G
AGT TA
A T
A T
C
A
C
AT TG
AC C G
ATAC
T
G
A T
AAC T
GTACT
TC AG
GA CT
TT CA
GA G
5'
C
RNA聚合酶 5'
AGCTCGAA
二、遗传信息的转录
DNA的遗传信息
思考：DNA的遗
传信息是怎样传 转录
给mRNA的？
过程如何
mRNA
二、遗传信息的转录
DNA的遗传的转录
概念
原则 条件
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
碱基互补配对 A－U、T－A、G－C、C－G
H 结构：一般为规则的双螺旋结构
分布（真核细胞）：细胞核（主要） 线粒体、叶绿体
一、RNA的种类及功能 思考：1、RNA的种类有哪一些？作用又是什么呢?
单链
单链
信使RNA(mRNA）
①传递遗传信息、作为 合成蛋白质的模板 （mRNA）
（局部双链）
转运RNA(tRNA） ②识别并转运氨基酸 （tRNA）
①表示DNA复制过程 ②表示DNA转录过程
③共有5种碱基 ④共有8种核苷酸
⑤共有5种核苷酸 ⑥A均代表同一种核苷酸
A．①②③
B．④⑤⑥
C．②③④
D．①③⑤
随堂练习
4．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
( C)
A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B．②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的 C．如果③表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶 D．转录完成后，②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
一、RNA的种类及功能
RNA 全称：核糖核酸
化学组成: C、H、O、N、P
基本单位：核糖核苷酸（4种）
A、G、C、U
思考：DNA和RNA有什么区别？
DNA 全称： 脱氧核糖核酸
化学组成: C、H、O、N、P
基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）
A、G、C、T
比DNA短， 结构：通常呈单链 可进出细胞核
分布（真核细胞）：细胞质（主要）