4.1基因指导蛋白质的合成第1课时 课件(共17张PPT)-2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共17张PPT)
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
1.通过比较DNA和RNA的结构，归纳RNA适用于作DNA的信使的条件。
2.通过分析、归纳教材中的图文资料，概述遗传信息的转录过程。
3.运用数学方法，分析DNA的碱基、mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。
4.通过模拟活动，概述遗传信息的翻译过程。
5.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，阐明生物界的统一性，认同当今生物可能有着共同的起源，初步形成生物进化观。
6.通过了解中心法则的提出和修正过程，认同科学是不断发展的，形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。
核糖体
DNA
蛋白质
核孔
DNA/基因
主要存在于细胞核中
蛋白质的合成
在细胞质中的核糖体上进行
信使
信使
一、遗传信息的转录
遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质的合成？
RNA充当了DNA的信使
核糖核苷酸
一、遗传信息的转录
1、RNA的组成
C、H、O、N、P
基本单位：
核糖核苷酸
A(腺嘌呤）
U(尿嘧啶)
C(胞嘧啶)
G(鸟嘌呤)
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
5’
1’
2’
3’
4’
元素组成：
一般为单链
一、遗传信息的转录
（局部双链）
单链
单链
2、RNA按功能分类
RNA的种类
信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
转运RNA（tRNA）
携带遗传信息，蛋白质合成的模板
识别并运载氨基酸
核糖体的组成成分
一、遗传信息的转录
Q1：为什么RNA适于作DNA的信使？
Q2：mRNA如何保证DNA中的遗传信息准确地传递到细胞质中？
Q3：DNA携带的遗传信息是怎样传给mRNA的（转录的过程是怎样的）？
RNA可以储存遗传信息
RNA一般为单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中
遵循“碱基互补配对原则”
A-U；T-A；C-G;G-C
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
什么是转录？场所？转录的具体过程？转录的结果？
转录需要的原料是？模板？碱基如何配对？
遗传信息的流动方向？
阅读课本65页转录过程，思考下列问题(3min)
一、遗传信息的转录
碱基
U
A
一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
双螺旋
一、遗传信息的转录
讨论：
①转录过程中DNA的解旋需要解旋酶吗？
②转录时两条链要完全解开吗？
③转录的形成的子链方向是什么？
④一整条链都要作为模板吗？
特点：边解旋边转录
细胞核中转录形成的RNA通过______进入细胞质中，穿过___层膜，_______消耗能量
核孔
0
需要
转录是以基因为单位，作为模板的只是DNA链中的基因片段，一个基因只以一条链为模板，不同基因模板链不同
DNA两条链中只有一条链是转录的模板链，到底哪条链是模板链不是固定不变的
一个DNA转录出的mRNA不完全相同
你能从这张转录示意图种获取到哪些信息？
一、遗传信息的转录
深入探讨
该DNA分子中基因A转录时，基因C是否一定也在进行转录？
分裂间期和分裂期可以进行转录吗？
高度分化的细胞可以转录吗？
一、遗传信息的转录
一个DNA分子中的两个基因，不一定同时进行转录。
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。
分裂期的染色体高度螺旋，DNA很难解旋，转录很难发生
可以
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
写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列
写出b链对应的DNAa链的碱基序列
DNA双链片段 a链
b链 C G A A C C T C A C G C
mRNA
【思考】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？
G C U U G G A G U G C G
①转录成的RNA的碱基序列与b链（DNA模板链）的碱基序列是互补配对的；
②转录成的RNA的碱基序列与a链（编码链）的碱基序列的区别是RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基是T。
G C T T G G A G T G C G
一、遗传信息的转录
（1）转录不是转录整个DNA，只是转录其中要表达的基因。
（2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质中，穿过0层膜，需 要消耗能量
（3）细胞质基因（线粒体和叶绿体中基因）在控制蛋白质合成的过程中也进行转录（注：线粒体、叶绿体内含有核糖体，可以合成蛋白质）
（4）并非所有RNA分子均为单链结构。tRNA分子虽为单链，但存在碱基互补配对的区域，具有氢键。
（5）RNA特有的碱基为U(尿嘧啶)；DNA特有的碱基为T(胸腺嘧啶)。
一、遗传信息的转录
注意事项
一、遗传信息的转录
DNA复制 转录
时间 细胞分裂前的间期 生长发育过程
场所 主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒 模板 DNA的两条链均为模板 DNA的一条链上某片段
原料 四种游离脱氧核苷酸 四种游离核糖核苷酸
酶 解旋酶、 DNA聚合酶等 RNA聚合酶等
配对方式 A-T、 T—A、C—G 、 G—C A-U、 C—G 、T—A、 G—C
特点 半保留复制，边解旋边复制 半不连续复制 边解旋边转录
方向 新链从5’端→3’端延伸 产物 2个子代DNA分子 mRNA、tRNA、rRNA
随堂训练
1.甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（ ）
A、甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B、甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C、DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D、一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
答案：D
2.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.如果③表示酶，则它是DNA聚合酶
C.转录完成后，②需通过两层生物膜才能与核糖体结合
D.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
答案　D
随堂训练
3．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
答案：C
随堂训练
4．转录因子蛋白能通过与DNA的结合来开启或关闭基因的表达，转录因子与RNA聚合酶形成转录起始复合体，共同参与转录的重要过程。大多数时候，机体内的DNA均能正确复制，但有时也因碱基间的错配而发生差错形成错配区段。最新研究发现，转录因子有一种能与DNA的错配部分强烈结合的倾向，而这会诱发包括癌症在内的多种疾病的发生。下列相关叙述正确的是(　　)
A．转录产生的RNA都可作为蛋白质合成的模板
B．转录因子会诱发DNA复制差错，从而导致癌症的发生
C．对错配DNA区段上的基因转录时，转录因子只起开启作用
D．转录因子可通过核孔进入细胞核发挥调控基因表达的作用
答案：D
随堂训练