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(共21张PPT)
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 tRNA、mRNA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;
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;
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。
问题探讨引新课
美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，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，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA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
（有遗传效应的DNA片段，
DNA主要存在于细胞核）
主要细胞核中
蛋白质合成
细胞质中的核糖体上
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，叫基因的表达。
分析资料探新知
任务一：分析资料，完成以下问题
资料2： 1955年，戈德斯坦和普劳特用放射性同位素标记的尿嘧啶培养液培养变形虫，检测到放射性物质从细胞核转移到细胞质。
资料1：1955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1：资料1实验结论
问题2：资料2实验结论
问题3：实验1为什么选择尿嘧啶作为标记物？
蛋白质的合成依赖于RNA。
尿嘧啶是RNA特有的碱基，实验中选择14C-U作为标记物可以标记新合成的RNA。
RNA可以从细胞核转移到细胞质。
核糖体
蛋白质
信使
DNA
RNA
DNA
蛋白质
（遗传信息传递者）
分析资料探新知
任务二、阅读课本64页与65页第一、二段，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：RNA
C、H、O、N、P
腺嘌呤核糖核苷酸（A）
鸟嘌呤核糖核苷酸（G）
O
O
O
O
胞嘧啶核糖核苷酸（C）
尿嘧啶核糖核苷酸（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)RNA是由基本单位--核糖核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，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。
任务三：小组讨论RNA适于作DNA的信使的原因？
(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。
任务四：阅读课本65页DNA的遗传信息怎样传给mRNA，回答以下问题
三：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：
RNA聚合酶（解开氢键、形成磷酸二酯键）
主要在细胞核（叶绿体、线粒体、拟核、质粒）
DNA的一条链（以基因为单位）
4种核糖核苷酸
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
任务四：阅读课本65页DNA的遗传信息怎样传给mRNA，回答以下问题
三：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（A-U、T-A、G-C、C-G）
RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
1、解旋
RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
2、配对
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。
3、连接
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
4、释放
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
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4-4,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？
RNA
DNA
转录
mRNA
tRNA
rRNA
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DNA的转录过程,请据图分析回答下列问题。
←
b是胞嘧啶脱氧核苷酸
细胞核，线粒体
c是胞嘧啶核糖核苷酸
发散思维共探究
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？
碱基互补配对原则保证遗传信息转录的准确性;
DNA复制：脱氧核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶
2、与DNA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DNA的复制，小组交流回答以下问题
3、写出以a链为模板转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各
有哪些异同？
发散思维共探究
转录：核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶
都需要模板,都遵循碱基互补配对原则;
转录成的RNA与DNA模板链的碱基互补配对，U与A配对，而非T ；
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
信使RNA
G C T T G G A G T G C G
G C U U G G A G U G C G
3、写出以a链为模板转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
发散思维共探究
任务六：结合DNA的复制，小组交流回答以下问题
RNA与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U 。
DNA复制 转录
发生时期
发生场所 模板
原料
是否需要能量 酶
产物
碱基配对方式
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-C
A-U T-A C-G G-C
边解旋边复制
边解旋边转录
任务七：归纳对比DNA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
C
2、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.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
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( )
A．15　　 B．25　　 C．30　　 D．40
B
D
巩固练习促提升
课堂小结

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