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1、围绕从信息到物质，从蓝图到现实大单围绕从信息到物质，从蓝图到现实大单元主题元主题高中生物学 人民教育出版社 必修2 第4章基因指导蛋白质的合基因指导蛋白质的合成成遗传信息的转录第1课时第第1 1节节 资料1：在日本的一个拍卖会上，一只橘黑白的三色公猫，拍出了2000万日元(按最新 的汇率折合人民币约105万)的天价，让网友们一阵哗然！为什么三色公猫能拍出如 此高的价格呢？资料2：猫的颜色看起来有很多种，但其实只有两种：黑色和红色。这是因为猫的色素 细胞能且仅能分泌两种黑色素：即真黑素和褐黑素。对猫来说，真黑素表达产生黑 色和褐色。位于常染色体上的褐变基因B、b和b，其控制合成的酶参与真黑素的代
2、 谢，能使真黑素表达为黑色或褐色.而位于X染色体上的橘色基因将决定猫是否会 产生褐黑素.家里养家里养猫的同学猫的同学家里不家里不养猫的同学养猫的同学没填调没填调查问卷的同学查问卷的同学1414人人4040人人2 2人人养三花养三花猫的同学猫的同学养纯色养纯色猫的同学猫的同学养其他养其他颜色猫的同学颜色猫的同学6 6人人5 5人人3 3人人猫的色素相关基因如何控制酶(蛋白质)的合成？猫的性状与基因表达具有什么关系？猫身上所有的细胞都能合成真黑素吗？三花猫的形成原因？为什么雄性三花猫比较罕见？调查问卷统调查问卷统计计：调查问卷中提出比较多的问题：调查问卷中提出比较多的问题：1.2.3.4.生产蛋白
3、质的机器是？细胞核DNA基因DNA基因信息如何传达？生产蛋白质的机器是？细胞质中的 核糖体细胞核细胞质中的 核糖体？细胞核任务任务1 1：寻找信使寻找信使资料1：1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核 转移到细胞质。资料2：1955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。资料3：1961年，布伦纳、雅各布和梅瑟生用噬菌体侵染细菌，在培养基中 添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，裂解细菌分离出RNA与核糖体，分离的RNA含有14C标记，把得到的RNA分子分别与细菌的
4、DNA和噬菌体的 DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能R RN NA A充当充当DNADNA的信使的信使与细菌的DNA结合。问题问题1 1：RNARNA为什么适合作为什么适合作DNADNA的信使？的信使？任务任务2 2：比较比较DNADNA与与RNARNA种种类类DNDNA ARNRNA A基本单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基TU空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核细胞中分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核 糖体中，少量在细胞核中种类常为一种类型信使RNA、转运RNA、核
5、糖体RNA、(lncRNA、sncRNA等)共同点都由C、H、O、N、P五种元素组成，基本组成单位都是核苷酸，都含有磷 酸、腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，都可以携带遗传信息 RNARNA适合作适合作DNADNA的信使的的信使的原原因因1.1.RNARNA也是由也是由核苷酸核苷酸连接而成的，连接而成的，4 4种碱基的种碱基的排排 列顺序也可以储存遗传信息，这使得列顺序也可以储存遗传信息，这使得RNARNA具具 备准确传递遗传信息的可备准确传递遗传信息的可能；能；2.2.RNARNA一般是单链，而且比一般是单链，而且比DNADNA短，因此短，因此能能够够 通过核孔，从细胞核转通过核孔，从细胞核转移移到细
6、胞质中；到细胞质中；3.3.RNARNA不稳定，易降解，使得完成使不稳定，易降解，使得完成使命命的的RNARNA 能迅速被分解，从而保证生命活动的有序进能迅速被分解，从而保证生命活动的有序进行行。问题问题2 2：DNADNA是如何将遗传信息是如何将遗传信息传给传给RNARNA的呢？的呢？任务任务3 3：遗传信息的转录遗传信息的转录过过程程什么是什么是转录转录转录过程中碱基如何配转录过程中碱基如何配对对？转录的场转录的场所？转录的时间？转录的结果所？转录的时间？转录的结果 自主阅读教材自主阅读教材6464页的文字和图页的文字和图4-44-4，小组合作探究下列问，小组合作探究下列问题串：题串：转录
7、过程中的模板转录过程中的模板是是？转录需要的原料是转录需要的原料是？CGATTC G AGCACA 在在ATPATP的驱动下，的驱动下，RNARNA聚合酶聚合酶在基因的在基因的启动子启动子位置将位置将DNDNA A双螺旋的两条链解开。双螺旋的两条链解开。遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程(1 1)解解旋旋GCT CA GT A TAAT G TACATTAC GG CATTA CGT GA CGAC C TGG TAC ATCGGCT ACGT A C G T A C T A G C T C G A AG C A A TA G C T T T A T ATTGGTCGA 基因的基因的启动子启
8、动子：RNARNA聚合酶识别结合位点聚合酶识别结合位点,位于位于DNADNA(基因基因)首首端端遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程(1 1)解解旋旋RNARNA聚合聚合酶酶基因基因启动启动子子CGATTC G AGCGAC C TGAT A T GT G A T G A G T TGTAT 游离的核糖核苷酸按游离的核糖核苷酸按碱基互补配对原则碱基互补配对原则随机随机地与地与DNADNA模板链上的碱基配对，模板链上的碱基配对，从而确定从而确定RNRNA A的核糖核苷酸排列顺序。的核糖核苷酸排列顺序。U A CT遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程(2)2)配配对对AUAGCCGATUAGCAT
9、UACGGCATG CC GUA AUCCC遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程(3)3)连连接接合成方向：子链的合成方向：子链的55端端 33端端(同同DNADNA复制复制)形成磷形成磷酸二酯键酸二酯键5核糖核苷酸RNA聚合酶RNADNA转录方向模板模板链链5335 RNARNA释放，释放，DNADNA双双链链恢复恢复35T GA CATAT G TACATCGTA C GG CGCC TGTATAG ACTG TAC ATCGCGACGTAT遗传信息的转录过程遗传信息的转录过程(4)4)释释放放GGGG细胞细胞质质细胞细胞核核TA AmRNACCCUUUUUUAAAAGC什么是什么是转录转
10、录？转录过程中碱基如何配转录过程中碱基如何配对对？转录的场转录的场所？转录的时间？转录的结果所？转录的时间？转录的结果转录过程中的模板转录过程中的模板是是？转录需要的原料是转录需要的原料是？转录的概转录的概念念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，这一过程叫作转录时时间间个体生长发育的整个过程地地点点细胞核(主要)条条件件模板：DNA的一条链原料：4种游离的核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA聚合酶产产物物三种RNA特特点点边解旋边转录遗传信息的传递方遗传信息的传递方向向DNA RNA考考如何控制酶如何控制酶(蛋白质蛋白质)的合成的合成？猫的色猫的色素相关基因是素相关
11、基因是思思素素 质质 评评 价价思考与讨思考与讨论论1.1.转录与转录与D DNANA复制有哪些共同之处？复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么这对保证遗传信息的准确转录有什么意意义？义？2.2.与与DNADNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？DNADNA复制过程需要复制过程需要 解旋酶和解旋酶和DNADNA聚合酶聚合酶，以以4 4种游离的种游离的 转录则需要转录则需要 R RNNA A聚合酶聚合酶 ，以，以4 4种游离的种游离的 核糖核苷酸核糖核苷酸为原料。为原料。都需要都需要 、都遵循、都遵循 碱基互碱基互补补配对原则配对原则。碱基互补配对原则能够保证碱基互补配对原则能够保证 遗传信息传递的准确性遗传信息传递的准确性。脱氧核脱氧核苷酸苷酸为原料为原料；模模板板感谢您的聆感谢您的聆听听期待您的指期待您的指导导20222022年安徽省普年安徽省普通高中新课程新教材优质课评选活动通高中新课程新教材优质课评选活动围绕从信息到物质，从蓝图到现实大单围绕从信息到物质，从蓝图到现实大单元主题元主题