情境導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因棉花Bt抗蟲(chóng)蛋白基因Bt抗蟲(chóng)蛋白控制合成抗蟲(chóng)表現(xiàn)性狀我國(guó)科學(xué)家用時(shí)五年，成功研制出轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，他們將蘇云金桿菌抗蟲(chóng)蛋白基因（Bt抗蟲(chóng)蛋白基因）轉(zhuǎn)入普通棉花，培育出的棉花植株會(huì)產(chǎn)生Bt抗蟲(chóng)蛋白，并且具備抗蟲(chóng)的性狀。基因可以控制蛋白質(zhì)的合成，這個(gè)過(guò)程就是基因的表達(dá)。4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成提出問(wèn)題：細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？信使物質(zhì)基因蛋白質(zhì)的合成做出假說(shuō)：存在某種物質(zhì)作為中間信使，將DNA的遺傳信息從細(xì)胞核攜帶出至核糖體克里克

假設(shè)：RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使RNA實(shí)驗(yàn)1

1955年，布拉奇特（Brachet）用洋蔥根尖進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA，則蛋白質(zhì)的合成就停止；若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。從上述科學(xué)史料中，你可以得出什么猜想？RNA與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。如何驗(yàn)證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？實(shí)驗(yàn)2

1955年，戈德斯坦和普勞特用已標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)變形蟲(chóng)細(xì)胞，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該標(biāo)記先出現(xiàn)在細(xì)胞核，隨后出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。如何驗(yàn)證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？上述科學(xué)史料，又能說(shuō)明什么？RNA在細(xì)胞的_______中合成；RNA可從_______轉(zhuǎn)移到_______。細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)如何驗(yàn)證RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使？實(shí)驗(yàn)31961年，霍爾和施皮格爾曼建立DNA-RNA分子雜交法。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，開(kāi)始合成RNA。將新合成的RNA分離出來(lái)，分別與T2噬菌體和大腸桿菌的DNA進(jìn)行分子雜交，發(fā)現(xiàn)新合成的RNA只能與T2噬菌體的DNA分子形成雜交鏈，而不能與大腸桿菌的DNA雜交。~~~~~~~~~噬菌體RNA噬菌體DNA與噬菌體RNA結(jié)合~~~~~~~~~~~~~~~~~~大腸桿菌DNA與噬菌體RNA無(wú)法結(jié)合據(jù)此可得出，新合成的RNA是以誰(shuí)為模板的？新合成的RNA以噬菌體的DNA為模板。得出結(jié)論：RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使。為什么RNA適于作DNA的信使？結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)回憶必修1所學(xué)的知識(shí)，思考與討論：結(jié)合RNA與DNA在結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，歸納“RNA適于作DNA信使的依據(jù)”有哪些？1.2RNA的結(jié)構(gòu)核糖堿基磷酸A元素組成：1基本單位：（4種）核糖核苷酸2C、H、O、N、PRNA（核糖核酸）3聚合UCG為什么RNA適于作DNA的信使？比較項(xiàng)目DNARNA分布主要是________主要是__________基本單位化學(xué)組成磷酸一分子磷酸一分子磷酸五碳糖堿基A、_____、G、CA、_____、G、C結(jié)構(gòu)一般為_(kāi)______1.3RNA與DNA比較脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)TU為什么RNA適于作DNA的信使？①RNA的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，也能儲(chǔ)存遺傳信息。②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過(guò)核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。③RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。DNARNA為什么RNA適于作DNA的信使？核心問(wèn)題細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？關(guān)鍵問(wèn)題1：證明RNA是DNA與蛋白質(zhì)之間的信使關(guān)鍵問(wèn)題2：歸納RNA適于做DNA信使的依據(jù)DNA儲(chǔ)存的遺傳信息如何傳遞給RNA呢？DNARNA轉(zhuǎn)錄2.1轉(zhuǎn)錄的概念遺傳信息的轉(zhuǎn)錄回憶：DNA復(fù)制的條件有哪些？模板、原料、能量、酶

等推測(cè)：轉(zhuǎn)錄是否也需要這些條件？任務(wù)1：閱讀教材P65最后一段文字，找出轉(zhuǎn)錄需要的條件，完成下表：項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄模板原料能量酶DNA的1條鏈4種游離的核糖核苷酸由ATP提供RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的定義RNA是在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過(guò)程叫做轉(zhuǎn)錄。主要場(chǎng)所2.2轉(zhuǎn)錄的過(guò)程遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的過(guò)程小組活動(dòng)結(jié)合教材P65圖4-4的具體步驟，進(jìn)行小組討論，完成：嘗試口述轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)過(guò)程并思考轉(zhuǎn)錄的原則，轉(zhuǎn)錄的方向及特點(diǎn)；派2名小組代表上臺(tái)利用教具模擬轉(zhuǎn)錄的動(dòng)態(tài)過(guò)程。【1名負(fù)責(zé)解說(shuō)，1名負(fù)責(zé)操作】2.2轉(zhuǎn)錄的過(guò)程遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的過(guò)程原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)A-U、T-A、G-C、C-G轉(zhuǎn)錄的方向子鏈的5’→3’特點(diǎn)邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2.2轉(zhuǎn)錄的過(guò)程01解旋02配對(duì)03連接04釋放遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.4RNA的種類(lèi)和功能種類(lèi)功能示意圖mRNA

rRNAtRNA

作為DNA的信使，是蛋白質(zhì)合成的模板核糖體的組成成分轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，識(shí)別密碼子遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物1.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？都需要模板、原料、能量、酶，都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；其中，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄及與DNA復(fù)制的比較2.與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？原料：4種游離的脫氧核苷酸模板：DNA的兩條鏈能量：由ATP提供酶：解旋酶、DNA聚合酶DNA復(fù)制的條件回顧：轉(zhuǎn)錄的條件4種游離的核糖核苷酸DNA的一條鏈

由ATP提供RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄及與DNA復(fù)制的比較3.轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，與其互補(bǔ)的另一條鏈稱為編碼鏈。下圖表示了一個(gè)DNA分子的片段：

編碼鏈（非模板鏈）模板鏈5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA，是轉(zhuǎn)錄其中要表達(dá)的基因。轉(zhuǎn)錄以基因?yàn)閱挝唬粋€(gè)基因只以一條鏈為模板，不同基因模板鏈不同。轉(zhuǎn)錄及與DNA復(fù)制的比較非模板鏈模板鏈①寫(xiě)出該片段轉(zhuǎn)錄出的mRNA中的堿基排列順序。②轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA模板鏈的堿基序列有哪些異同？5’-UACGCUCCGUACCC-3’轉(zhuǎn)錄出的mRNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系。③轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列與DNA非模板鏈的堿基序列有哪些異同？

兩者的序列基本相同，區(qū)別是RNA鏈上的堿基U，對(duì)應(yīng)在非模板鏈上的堿基是T。轉(zhuǎn)錄及與DNA復(fù)制的比較3.轉(zhuǎn)錄時(shí)，DNA的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，與其互補(bǔ)的另一條鏈稱為非模板鏈。下圖表示了一個(gè)DNA分子的片段：

非模板鏈模板鏈5’-TACGCTCCGTACCC-3’3’-ATGCGAGGCATGGG-5’項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核或擬核，少部分在線粒體、葉綠體、質(zhì)粒解旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段(基因)模板DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈上某片段原料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶等配對(duì)方式A—T、T—A、C—G、G—CA—U、C—G、T—A、G—C特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄方向新鏈從5′－端→3′－端延伸新鏈從5′－端→3′－端延伸產(chǎn)物2個(gè)子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA意義使遺傳信息從親代傳遞給子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性遺傳信息從DNA傳遞到RNA(mRNA)上，為翻譯做準(zhǔn)備DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建原則：

特點(diǎn)：堿基互補(bǔ)

邊解旋配對(duì)原則

邊轉(zhuǎn)錄資料1：1955年，布拉奇特（Brachet）用洋蔥根尖進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)若加入RNA酶降解細(xì)胞中的RNA，則蛋白質(zhì)的合成就停止；若再加入從酵母中提取的RNA，則又可以重新合成一些蛋白質(zhì)。資料2：1955年，戈德斯坦和普勞特用已標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)變形蟲(chóng)細(xì)胞，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該標(biāo)記先出現(xiàn)在細(xì)胞核，隨后出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)。資料3：1961年，霍爾和施皮格爾曼建立DNA-RNA分子雜交法。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，開(kāi)始合成RNA。將新合