必修2：4.1 基因指导蛋白质的合成(新人教版)
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人教版高中生物必修二：4.1《基因指导蛋白质的合成》精品课件(共2课时)
Ｄ
A．12个
B．24个 C．18个
D．30个
第4章
基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
（第二课时）
•转录后到达mRNA上的信息如何 去控制蛋白质的合成呢？？？
如果mRNA中1种碱基编码1种氨基酸，4种 碱基能编码多少种氨基酸？ 只能编码41=4种氨基酸 如果mRNA中2个碱基组合在一起编码1种 氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？ 最多只能编码42=16种氨基酸
概念
位置
作用
中氨基酸序列 64种
酸 61种
种类
多样性
课堂反馈：
1、如图所表示的生理过程的名称、碱基数、核苷酸 数依次为 （ ）
Ｄ
—A—T—G—C—… ⋮ ⋮ ⋮ ⋮
—U—A—C—G—…
A．RNA复制、4种、4种 B．转录、4种、4种 C．DNA复制、5种、5种 D．转录、5种、8种
2.一条多肽链中有氨基酸1000个，则合成该肽链的mRNA 和基因分别至少有碱基个（ ） A. 3000 、3000 B.1000、 2000 C. 2000 、4000 D.3000 、6000
蛋白 质中 的氨 基酸 数
蛋白 质中 的肽 链数
蛋白 质中 的肽 键数
失去 的水 分子 数
数 目
6m
3m
m
m
n
m－n
m－n
通常一个mRNA同时结合多个核糖体，进行多个肽链 的合成。37 0C ，细菌内合成肽链速度是15个/秒。
9、关于密码子 密码子 U 密码子 密码子 A U C
U
A
G
A
U
mRNA
①密码子的概念：
ZXXK.组/卷/网.
是指信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的 碱基.
生物：4.1《基因指导蛋白质的合成》(新人教版必修2)
RNA聚合酶
细 胞 核
G G
细 胞 质
mRNA通过核孔进入细胞质 T A C C T A T A G
细 胞 核
mRNA
细 胞 质
mRNA通过核孔进入细胞质 T A C C T A T A G
细 胞 核
A U G G A U A U C mRNA
细 胞 质
转录
场所： 细胞核 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸 条件： ATP、酶 产物： mRNA
基因
有遗传效应的DNA片段
基因
控制生物性状 在染色体上呈线性排列
染色体
染色体是DNA的 主要载体
基因是有遗传效 应的DNA片段
每条染色体上有一个DNA分子
DNA 是主要的遗传物质
每个DNA分子上 含有许多基因
是遗传物质的结构和功能单位
基因
基因中脱氧核苷酸 的排列顺序代表着 遗传信息
每个基因含有许 多脱氧核苷酸
DNA RNA 核糖核苷酸 核糖
基本单 位 五碳糖 含N碱基 单双链？ 分子大 小
脱氧核苷酸 脱氧核糖
A、T、G、C A、U、G、C 双链 很大
单链
比较小
3、DNA 中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
(1).遗传信息的转录： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板， 按照碱基互补配对的原则合成RNA的 过程，叫做转录。
能量 原则 特点
产物
（遗传信息）
（遗传密码）
（生物性状）
练习： 1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4
2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4
细 胞 核
G G
细 胞 质
mRNA通过核孔进入细胞质 T A C C T A T A G
细 胞 核
mRNA
细 胞 质
mRNA通过核孔进入细胞质 T A C C T A T A G
细 胞 核
A U G G A U A U C mRNA
细 胞 质
转录
场所： 细胞核 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸 条件： ATP、酶 产物： mRNA
基因
有遗传效应的DNA片段
基因
控制生物性状 在染色体上呈线性排列
染色体
染色体是DNA的 主要载体
基因是有遗传效 应的DNA片段
每条染色体上有一个DNA分子
DNA 是主要的遗传物质
每个DNA分子上 含有许多基因
是遗传物质的结构和功能单位
基因
基因中脱氧核苷酸 的排列顺序代表着 遗传信息
每个基因含有许 多脱氧核苷酸
DNA RNA 核糖核苷酸 核糖
基本单 位 五碳糖 含N碱基 单双链？ 分子大 小
脱氧核苷酸 脱氧核糖
A、T、G、C A、U、G、C 双链 很大
单链
比较小
3、DNA 中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
(1).遗传信息的转录： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板， 按照碱基互补配对的原则合成RNA的 过程，叫做转录。
能量 原则 特点
产物
（遗传信息）
（遗传密码）
（生物性状）
练习： 1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4
2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ） A、5、5 B、5、8 C、8、5 D、4、4
新教材人教版高中生物必修二 4-1基因指导蛋白质的合成 教学课件
精氨酸
G
缬氨酸 一种密码子丙决氨酸定___1_种天氨冬氨基酸酸， 甘氨酸
U
G
缬氨酸 一种氨基酸丙氨由酸_1_种__或__几_天_冬种_氨密酸码子决定。甘氨酸
C
缬氨酸
丙氨酸
谷氨酸
甘氨酸
A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始）
丙氨酸
第十三页，共二十五页。
谷氨酸
甘氨酸
G
二、遗传信息的翻译
思考.讨论
1.密码子的简并性
绝大多数氨基酸都有几个密码子。
基因
指导
蛋白质的合成
以_R_N__A_为信使
第四页，共二十五页。
一、遗传信息的转录
1、RNA 的基本单位及组成 ① 磷酸 ；② 核糖； ③碱基： A、U、G、C ； ④ 核糖核苷酸 。
2、DNA,RNA 的主要区别
比较项目 基本单位
DNA
脱氧核苷酸
RNA
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基 结构
ATCG 多为双螺旋结构
A—C—T—G—G—A—T—C—T
DNA
转
T—G—A—C—C—T—A—G—A 模板链
录
mRNA
翻 译
肽链
A—C—U—G—G—A—U—C —U
苏氨酸—肽—键甘氨酸肽—键—丝氨酸
基因中的碱基数（双链）︰mRNA中的碱基数︰合成蛋白质的氨基酸个 数=______6_︰3︰1
第二十页，共二十五页。
二、遗传信息的翻译
二、遗传信息的翻译
3.翻译过程
起始
mRNA与核糖体结合
运输 tRNA携带氨基酸置于特定位置
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，对应tRNA 延伸 运输相应氨基酸加到延伸中的肽链上
4.1《基因指导蛋白质合成》教案-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
⑱ 基因表达与教育教学的关系：基因表达的研究为教育教学提供了新的视角和方法，有助于提高学生的生物学素养和创新能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验基因表达知识的应用，提高实践能力。
在基因表达新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。
（四）巩固练习（预计用时：5分钟）
随堂练习：
随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对基因表达知识的掌握情况。
10. 基因表达调控的意义：基因表达调控是生物体对内外环境变化的一种适应性反应，有助于生物体在不同的生理状态下保持稳定的蛋白质水平。
11. 基因表达调控的方式：基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
12. 转录因子的作用：转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合，从而调控基因转录过程的蛋白质。
④ 密码子和反密码子的概念：密码子是指DNA和RNA上的三个相邻核苷酸组成的序列，用于编码氨基酸。反密码子是指tRNA上的三个相邻核苷酸组成的序列，与密码子互补配对，用于携带氨基酸。
⑤ tRNA的作用：tRNA是转运RNA的简称，它携带氨基酸，并在翻译过程中将氨基酸转移到核糖体上，参与蛋白质的合成。
⑨ 基因表达调控的方式：基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
⑩ 转录因子的作用：转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合，从而调控基因转录过程的蛋白质。
⑪ 基因表达与个体发育的关系：基因表达在个体发育过程中起着关键作用，它指导着细胞的分化、组织的形成以及器官的发育。
4.1《基因指导蛋白质合成》教案-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验基因表达知识的应用，提高实践能力。
在基因表达新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。
（四）巩固练习（预计用时：5分钟）
随堂练习：
随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对基因表达知识的掌握情况。
10. 基因表达调控的意义：基因表达调控是生物体对内外环境变化的一种适应性反应，有助于生物体在不同的生理状态下保持稳定的蛋白质水平。
11. 基因表达调控的方式：基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
12. 转录因子的作用：转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合，从而调控基因转录过程的蛋白质。
④ 密码子和反密码子的概念：密码子是指DNA和RNA上的三个相邻核苷酸组成的序列，用于编码氨基酸。反密码子是指tRNA上的三个相邻核苷酸组成的序列，与密码子互补配对，用于携带氨基酸。
⑤ tRNA的作用：tRNA是转运RNA的简称，它携带氨基酸，并在翻译过程中将氨基酸转移到核糖体上，参与蛋白质的合成。
⑨ 基因表达调控的方式：基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
⑩ 转录因子的作用：转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合，从而调控基因转录过程的蛋白质。
⑪ 基因表达与个体发育的关系：基因表达在个体发育过程中起着关键作用，它指导着细胞的分化、组织的形成以及器官的发育。
4.1《基因指导蛋白质合成》教案-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2
【人教版】生物必修二：4.1《基因指导蛋白质的合成》.ppt
（2）转录的场所：主要在细胞核 （3）转录时间：生长发育过程
（4）转 录 条 件
模板：DNA一条链 原料：四种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP
（5）转录时的碱基配对: A-U C-G （6）转录特点：边解旋边转录 （ 7）转录的结果：形成mRNA
26
课堂练习：
1．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——
核苷酸有多少种？碱基有多少种？[ ] D
A．2种 4种
B．4种 4种
C．5种 5种
D．8种 5种
2.大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基
A．G、C．T的核苷酸种类数有 ( )B
A．8 D．4
B．7
C．5
3．下列哪一组物质是RNA的组成成分[ C ]
A．脱氧核糖核酸和磷酸 B．脱氧核糖、碱基和磷酸 C．核糖、碱基和磷酸 D．核糖、嘧啶和核酸
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标： 1.RNA的结构和分类 2.转录的定义、过程等
2
基因
有遗传效应的DNA片段 控制生物性状
基因
肤色 眼皮单双 血型
3
小鼠为什么会发光？ 基因如何指导蛋白质的合成？
4
1.DNA主要存在哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？
DNA 指导 蛋白质的合成
主要在 细胞核
在细胞质(核 糖体)进行
10
DNA如何把信息传递给mRNA?
转录
在__细_胞__核__内，以DNA的__一_条__链_为 __模__板__， 按照___碱__基_互__补__配_对_的原则 合成____R_N的过程。
A
11
解旋
配对 连接
脱离
12
怎样才能保证DNA的信息准确传递 给mRNA?
（4）转 录 条 件
模板：DNA一条链 原料：四种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP
（5）转录时的碱基配对: A-U C-G （6）转录特点：边解旋边转录 （ 7）转录的结果：形成mRNA
26
课堂练习：
1．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——
核苷酸有多少种？碱基有多少种？[ ] D
A．2种 4种
B．4种 4种
C．5种 5种
D．8种 5种
2.大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基
A．G、C．T的核苷酸种类数有 ( )B
A．8 D．4
B．7
C．5
3．下列哪一组物质是RNA的组成成分[ C ]
A．脱氧核糖核酸和磷酸 B．脱氧核糖、碱基和磷酸 C．核糖、碱基和磷酸 D．核糖、嘧啶和核酸
第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标： 1.RNA的结构和分类 2.转录的定义、过程等
2
基因
有遗传效应的DNA片段 控制生物性状
基因
肤色 眼皮单双 血型
3
小鼠为什么会发光？ 基因如何指导蛋白质的合成？
4
1.DNA主要存在哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？
DNA 指导 蛋白质的合成
主要在 细胞核
在细胞质(核 糖体)进行
10
DNA如何把信息传递给mRNA?
转录
在__细_胞__核__内，以DNA的__一_条__链_为 __模__板__， 按照___碱__基_互__补__配_对_的原则 合成____R_N的过程。
A
11
解旋
配对 连接
脱离
12
怎样才能保证DNA的信息准确传递 给mRNA?
高中人教版生物必修二：第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 含解析
第1节基因指导蛋白质的合成[学习导航] 1.阅读教材图文，辨析三种RNA的结构和功能。
2.结合教材图4－4、4－6，概述转录、翻译的过程和特点。
3.理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
[重难点击]转录、翻译的过程及特点。
【课堂导入】美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。
我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。
基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成。
解决学生疑难点一、遗传信息的转录1.DNA与RNA的比较(1)概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
第3步：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。
合作探究1.现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？答案(1)根据五碳糖不同判断；(2)根据含氮碱基不同判断。
2.如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：(1)请思考图中DNA的转录方向(用“→”或“←”表示)。
答案←。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？答案RNA聚合酶。
(3)b和c的名称分别是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。
(4)在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案细胞核、线粒体。
(5)产物d一定是mRNA吗？答案不一定。
产物有mRNA、tRNA、rRNA等。
人教版高中生物必修二第4章第1节基因指导蛋白质的合成-课件(共23张PPT)
个tRNA才能把所需要的氨基酸
转运到核糖体上，这些氨基酸的种类依次是
半胱氨酸-亮氨酸-谷氨酸
。
反馈检测
2.在遗传信息的翻译过程中，翻译者是( C )
A．基因
B．信使RNA
C．转运RNA
D．遗传密码
3．遗传密码子位于（ B ）
A．DNA上
B．信使RNA上
C．转运RNA上 D．核糖体RNA上
4．一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转
荧光 蛋白
反馈检测
1.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是 ……ACGGATCTT……
（1）与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是
……TGCCTAGAA……
；
（2） 如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基
序列应该是 ……UGCCUAGAA…… ；
（3）在这段mRNA中包含了
3
个密码子
，需要 3
16.mRNA 17.密码子 18.61
19.精氨酸 20.UGU,UGC
21.精氨酸 22.半胱氨酸 Nhomakorabea表4-1 20种氨基酸的密码子表(附教材P65)
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
活动要求：用你手中的物理模型模拟翻译 过程，以荧光蛋白基因转录所得的mRNA为 模板链，模拟翻译形成荧光蛋白过程。并 将mRNA链黏贴在mRNA序列处，同时将所得 的多肽链，氨基酸序列填写在空白横线处 。（密码子表见书P65-表4-1）
复习旧知：转录
细胞核 4种核糖核苷酸 DNA的一条链 DNA － mRNA A—U、C—G、T—A、G—C
RNA
合作探究一 模拟遗传信息的转录
活动要求：模拟荧光蛋白基因转录形成mRNA的过程，将荧光蛋白基因的L2链 作为转录的模板链，将转录所得的mRNA序列填写在空白纸条处。
高中生物《第四章 第一节 基因指导蛋白质的合成》课件4 新人教版必修2
基因
细胞核
蛋白质
细胞质
RNA
探究二：RNA为何适于作DNA信使？
一、RNA的组成及分类
1.基本单位：核糖核苷酸 2.组成成分： 3.结构：一般是单链，长度比DNA短；能 通过核孔从细胞核转移到细胞质
磷酸 核糖
碱基
A G C U
4.RNA种类、作用及结构
种类 信使RNA （mRNA） 转运RNA （tRNA） 核糖体RNA （rRNA） 作用 蛋白质合成 的直接模板 运载氨基酸 核糖体的 组成成分 结构
4.翻译的要点
主要场所：细胞质的核糖体
模板：mRNA
原料：游离的氨基酸
产物：多肽或蛋白质
原则：碱基互补配对、脱水缩合
5.翻译的特点
①一个mRNA分子 结合多个核糖体， 可以同时合成多条 肽链。 ②少量的mRNA分 子可以迅速合成大 量的蛋白质。P67
四、基因表达的计算
DNA （基因） G C A 模板链 C G T DNA 碱基数目 mRNA G C U 氨基酸 精氨酸
9.某DNA分子中有1000个碱基对，则由 它所控制形成的信使RNA中含有的密码 子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类 最多不超过 ( )
A.166和55
C.333和111
B.166和20
D.333和20
D
10.一条DNA分子上的 ） A、99个
： mRNA ：氨基酸
碱基数目 数目
=
6
： 3
： 1
练习
1.下列关于转录的叙述不正确的是( ) A．发生在细胞核 B．以核糖核苷酸为原料 C．DNA的两条链都可做模板 D．边解旋边转录 2.组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密 码子共有( ) A.4个 B.20个 C.61个 D.64个
高中生物《4.1基因指导蛋白质的合成》 新人教版必修2
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
RNA
G
形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
mRNA在细胞核中合成 A A T C A A T A G DNA
细胞核
U U A G AU AUC
mRNA
A AU CU AUAG
反密码子
tRNA——“搬运工”
tRNA的一端运载着氨基酸
亮氨酸
天门 冬酰氨
异亮氨酸
A AU CU A UAG
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
A AU CU A U U A G AU AUC
主要在
在细胞质
细胞核
里进行
中
通过RNA
U UA G UU AUC
mRNA
转录的过程 以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA
A A T C AA T AG
G
游离的核糖核苷酸
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
A A T C AA T AG UU
小结：翻译的过程
• RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞 核转移到细胞质中。
• RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原 则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞 质中。
RNA的组成、分类和作用
DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
DNA
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
RNA
G
形成的 mRNA 链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
mRNA在细胞核中合成 A A T C A A T A G DNA
细胞核
U U A G AU AUC
mRNA
A AU CU AUAG
反密码子
tRNA——“搬运工”
tRNA的一端运载着氨基酸
亮氨酸
天门 冬酰氨
异亮氨酸
A AU CU A UAG
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
A AU CU A U U A G AU AUC
主要在
在细胞质
细胞核
里进行
中
通过RNA
U UA G UU AUC
mRNA
转录的过程 以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA
A A T C AA T AG
G
游离的核糖核苷酸
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
A A T C AA T AG UU
小结：翻译的过程
• RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞 核转移到细胞质中。
• RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原 则”。因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞 质中。
RNA的组成、分类和作用
DNA
生物：4.1《基因指导蛋白质的合成》课件(新人教版必修2)
电影中，科学家是怎么使已灭绝的 恐龙复活的？
科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提 取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已 绝迹6500万年的史前庞然大物复生
问题一：在现实生活中， 我们能不能像电影《侏 罗纪公园》中描述的那 样，利用恐龙的DNA， 使恐龙复活呢？
问题二：如果能利用 恐龙的DNA使恐龙复 活，你认为主要要解 决什么问题？
C、核糖 碱基 磷酸
D、脱氧核糖 碱基 磷酸
4、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 __________________________
5、如下是转录过程：DNA ……ＡＴＧ…… RNA ……ＵＡＣ…… 该图中有 6 种核苷酸，有2 核酸 ，有 5 种碱 基，该过程是在 细胞核 中进行的。
碱基 互补 配对 DNA A T G C
RNA
U
A
C
G
转录（DNA→mRNA）
场所
模板 原料 产物
细胞核内
DNA的一条链 四种核糖核苷酸 mRNA
经过转录，DNA中的遗传信息传递给了 mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核 孔进入细胞质。
那么，遗传信息是如何从进一步指导蛋白 质的合成的呢？
磷酸
三种RNA示意图
信使RNA： 遗传信息传递的媒介。
转运RNA： 转运氨基酸的工具。
核糖体RNA： 与蛋白质构成核糖体。
总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？
1、RNA是由基本单位-----核甘酸连接而 成，跟DNA一样能储存遗传信息。 2、RNA一般为单链，比DNA短，能通 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”。
科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提 取出恐龙的遗传基因，加以修补和培育繁殖，竟然将已 绝迹6500万年的史前庞然大物复生
问题一：在现实生活中， 我们能不能像电影《侏 罗纪公园》中描述的那 样，利用恐龙的DNA， 使恐龙复活呢？
问题二：如果能利用 恐龙的DNA使恐龙复 活，你认为主要要解 决什么问题？
C、核糖 碱基 磷酸
D、脱氧核糖 碱基 磷酸
4、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 __________________________
5、如下是转录过程：DNA ……ＡＴＧ…… RNA ……ＵＡＣ…… 该图中有 6 种核苷酸，有2 核酸 ，有 5 种碱 基，该过程是在 细胞核 中进行的。
碱基 互补 配对 DNA A T G C
RNA
U
A
C
G
转录（DNA→mRNA）
场所
模板 原料 产物
细胞核内
DNA的一条链 四种核糖核苷酸 mRNA
经过转录，DNA中的遗传信息传递给了 mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核 孔进入细胞质。
那么，遗传信息是如何从进一步指导蛋白 质的合成的呢？
磷酸
三种RNA示意图
信使RNA： 遗传信息传递的媒介。
转运RNA： 转运氨基酸的工具。
核糖体RNA： 与蛋白质构成核糖体。
总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？
1、RNA是由基本单位-----核甘酸连接而 成，跟DNA一样能储存遗传信息。 2、RNA一般为单链，比DNA短，能通 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”。
高一生物：必修2：4.1基因指导蛋白质的合成(新)
G
A A T C T A T A G U U A G
G
A A T C T A T A G U U A G A
G
A A T C T A T A G U U A G A U
G
A A T C T A T A G U U A G A U A
G
A A T C T A T A G U U A G A U A U
解： （1）先求该多肽链有多少个氨基酸，如例2，得n＝101； （2）根据基因的脱氧核苷酸数:信使RNA上的核糖核苷酸数:多肽链 上的氨基酸数＝6:3:1这个关系，可知该基因分子中有脱氧核苷酸 606个； （3）求基因分子量，300×606－18×（606－2）＝170928。
例题5
已知某基因的分子量为18648，每个氨基酸的平均分子 量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，则该基因 控制合成的一条肽链的分子量约为 。
亮氨酸 天冬 氨酸
异亮氨酸
A A U
C U A
U A G
亮氨酸
天冬 氨酸
异亮氨酸
A A U
C U A
反密码子
U A G
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G A U A U C mRNA
核糖体
U U A G A U A U C
mRNA与核糖体结合.
亮氨酸
A A U U U A G A U A U C
课堂练习
• 决定氨基酸的密码子是指（ ）ADNA上的3个相 邻的碱基 BtRNA上的3个相邻碱基 C mRNA上 的3个相邻碱基 D 基因上的3个相邻碱 基 • 真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程 中，在细胞质中进行的是（ ） A复制 B转录 C翻译 D 转录和翻译
高中生物《基因指导蛋白质的合成》说课稿
高中生物《基因指导蛋白质的合成》说课稿高中生物《基因指导蛋白质的合成》说课稿1一、说教材《基因指导蛋白质的合成》选自新人教版高中生物必修2第4章第1节。
本节可分为2个课时，以下说课围绕第2课时展开。
本节课的内容包括两个方面：遗传信息的翻译、中心法则。
这是在学生已经学习了遗传信息的转录的基础上对遗传信息的传递过程的进一步了解。
通过本节课的学习，学生将建立起更系统的遗传信息的传递过程，认识中心法则。
二、说学情而我所面对的学生，通过初中阶段的学习，以及借助广播、电视、网络等多种媒体的传播，已经初步形成了染色体、DNA、基因和蛋白质等基本概念，但是这些概念还是相对孤立的。
因此，在课中，我会通过合理的引导帮助学生建立起概念之间的联系，更好地理解本节课的内容。
三、说教学目标1、通过分析密码子表，描述密码子与氨基酸的对应关系。
2、通过阅读资料卡片和模拟翻译的动态过程，概述翻译的过程及特点。
3、通过对比自身对遗传信息传递过程的总结，阐明中心法则的具体内容，认同科学是不断发展的。
4、基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物可能有着共同的起源。
四、说教学重难点重点：遗传信息的翻译过程、中心法则。
难点：遗传信息翻译过程。
五、说教法学法本节课我采用启发引导、直观展示、小组合作等方法。
六、说教学过程（一）新课导入课程伊始，我会引导学生回忆转录的相关知识，提问：转录的场所是哪里？转录的产物是什么？去向如何？学生根据之前所学知识能够回答，转录发生在细胞核中，转录产生的mRNA通过核孔进入到细胞质中。
我再顺势追问：mRNA上的遗传信息在细胞质中又是如何被破译的呢？引入新课——《基因指导蛋白质的合成》。
通过复习导入的方式，既可以巩固之前所学的内容，建立起新旧知识的联系，也能引起学生对新知的兴趣，从而顺利地展开教学。
（二）新课教学1、遗传信息的翻译在了解翻译的过程之前，我会先引导学生认识密码子。
首先我会向学生提问：组成蛋白质的氨基酸有21种，而mRNA上碱基只有4种。
【新教材】4.1基因指导蛋白质的合成人教版(2019)高中生物必修二
CGA GCU
精氨酸
供选的氨基酸及其密码如下： CUA—亮氨酸，CGA—精氨酸，GAU—天门冬氨酸
课堂巩固
1．把小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液
中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这
个事实说明
()
A．控制蛋白质合成的基因位于mRNA上
B．小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化
C．所有生物共用一套密码子
：3
氨基酸
精氨酸
：氨基酸 数目
：1
看图说话：
1.数量关系： 多个
一个mRNA分子结多合条______核糖 体，可以同时合成______肽链。
2.目的意义：
少量的从m左RN向A分右子可以迅速合成 大量的蛋白质。 3.方向：__________（多根肽据链多肽链
四、中心法则
复制
转录
翻译
信息流动
方向
DNA→DNA
运输
一共有多少种tRNA？
决定氨基酸的密码子有61种，
所以tRNA有61种。
3、翻译过程：
U A UC U GG G A C G U U A C
多肽链
UA C CG U GG A C U G
mRNA
AUGGCACCUGACAUAGGCA
核糖体 核糖体 核糖体
对翻译的理解：
第一个由tRNA 携带进入核糖体 的是何种氨基酸
思考与讨论：P67
2.几乎所有的生物体都共用上述密码子， 根据这一事实，你能想到什么？
生物都具有相同的遗传语言，所有生物 可能有共同的起源或生命在本质上是统一 的……
那么：
游离在细胞质 怎样运送到 合成蛋白质的
中的氨基酸
“生产线”上去的
人教版必修2 4.1 基因指导蛋白质的合成 课件(26张)
一
二
三
四
五
三、遗传信息、密码子和反密码子的关系 遗传信息通常指基因中控制遗传性状的碱基的排列顺序,而密码 子则是由基因转录的mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,反 密码子则是与mRNA上的密码子互补的tRNA一端的三个碱基。它 们之间的关系可表示为:
一
二
三
四种氨基酸,但一种氨基酸可能由 不止一种密码子决定(密码子的简并性)。 (2)一种tRNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可能由不止一 种tRNA转运。
二
三
四
五
(1)碱基配对双方是mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子,碱 基互补配对的方式是G—C、C—G、A—U、U—A,故不能出现T。 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。 (3)翻译起点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点: 识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 (4)翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子,但 mRNA不移动。
A、 G、 规则的 储存、传递和表达 C、T 双螺旋 遗传信息 ①mRNA:传递信 息、翻译的模板 A、 G、 ②tRNA:转运氨基 单链 C、U 酸的工具 ③rRNA:参与核糖 体的形成
一
二
2.DNA的遗传信息传递给mRNA 转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。转录的过程 如下: 第一步,DNA双链解开,碱基暴露出来; 第二步,游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核 糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合; 第三步,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上; 第四步,合成的mRNA从DNA链上释放,而后,DNA双链恢复。
一
二
三
四
4.1 基因指导蛋白质的合成(教学课件)高中生物人教版(2019)必修2
缬氨酸
丙氨酸
谷氨酸
缬氨酸、甲硫氨酸（起始）
丙氨酸
谷氨酸
第三个
G
碱基
半胱氨酸
U
半胱氨酸
C
终止、硒代半胱氨酸
A
色氨酸
G
精氨酸
U
第3个碱精基氨酸
U 精氨酸 精氨酸G 丝氨酸Fra bibliotek密码子 C
UUU A G
AGG U
丝氨酸
C
精氨酸
A
精氨酸
G
甘氨酸
U
甘氨酸
C
甘氨酸
A
甘氨酸
G
第一个
碱基
U
第二个碱基
C
A
第三个
G
碱基
苯丙氨酸
生物体性状主要是由基因(DNA)决定的?
DNA
蛋白质
基因主要分布于哪里？蛋白质合成的场所呢？
基因(DNA)的分布： 主要在细胞核（真核生物）； 拟核（原核生物） 蛋白质的合成场所：
_细__胞___质__中的核糖体中合成的。
分布和合成场所不同，那么遗 传信息如何传递？如何解读？
遗传信息储存在 细胞核的DNA中
丝氨酸
酪氨酸
亮氨酸
丝氨酸
终止
亮氨酸
丝氨酸
终止
亮氨酸
脯氨酸
组氨酸
亮氨酸
苯丙氨亮氨酸酸 亮氨酸
精氨异酸亮氨酸
第1个碱基脯氨酸 第2个碱基组氨酸
U 脯氨酸
U 谷氨酰胺
脯氨酸
谷氨酰胺
A G 苏氨酸
天冬酰胺
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
异亮氨酸
苏氨酸
赖氨酸
甲硫氨酸（起始）
苏氨酸
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核糖体
U U A G A U A U C mRNA与核糖体结
亮氨酸
A A U U U A G A U A U C
tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
亮氨酸
天门冬 酰氨
A A U C U A U U A G A U A U C
tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置 .
转录和DNA复制都是以DNA为模板并严 格按碱基互补 配对原则进行的。
碱基互补配对原则能够保证遗传信息准确 无误地传递下去，从而保证了遗传的稳定性。
2、转录成的RNA的碱基序列，与作为模板 的DNA单链的碱基序列有哪些异同？与该 DNA的另一条链的碱基 序列有哪些异同？ 转录成的RNA碱基序列与模板DNA单 链的碱基序列互补配对。与DNA的另一条 链的碱基序列相同（但DNA单链上的T换 成U）。
缩合
亮氨酸 天门冬 酰氨
A A U C U A U U A G A U A U C
两个氨基酸分子缩合
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
C U A U A G U U A G A U A U C
核糖体随着 mRNA滑动,另一个tRNA上的碱基与mRNA 上的密码子配对.
亮氨酸
ห้องสมุดไป่ตู้
天门冬 酰氨
异亮氨酸
U A G C U A U U A G A U A U C
蛋白质
_______来_____性状！
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？
通过上一章的学习，我们知道，基因 是有遗传效应的DNA片段，DNA主要 存在于 细胞核 中，而蛋白质的合成是 在 细胞质（核糖体）中进行的。那么， DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞 质中去的呢？当遗传信息到达细胞质后， 细胞又是怎样解读的呢？
问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
转运RNA(tRNA)
亮氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
氨基酸（原料） 转运 RNA（tRNA)
（运载工具）
C U A
思考：
一种tRNA只能 携带一种氨酸?
甲硫氨酸
？
U A C
反密码子
A U G G A U A U C
mRNA
核糖体
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G A U A U C mRNA
逻辑推理： 一个碱基决定一个氨基酸，有 4 种 两个碱基决定一个氨基酸，有 16 种 三个碱基决定一个氨基酸，有 64 种
密码子： mRNA上 决定一个 密码子 氨基酸的 三个相邻的 U U A 碱基。
mRNA
三个碱基决定一个氨基酸，43=64
密码子 密码子
G A U A U C
密 码 子 表 课 本 六 五 页
基因控制蛋白质合成的过程
数量
DNA的遗传信息
转录
6n
mRNA的遗传信息
翻译
3n
蛋白质的氨基酸排列顺序
n
练习
4. 某基因中含有1200个碱基，则由它控制 合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( B ) A．198个 B．199个 C．200个 D．201个
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数 ＝ 6 ： 3 ： 1
U U A G A U A U C
mRNA
:
• 遗传密码的特性： 1、有3个终止密码，没有对应的氨基酸， 所以，在64个遗传密码中，能决定氨基酸 的遗传密码子只有 61 个。
2、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套 密码子表。 3、简并性：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅 有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至 6个编码。在一定程度上能防止由于碱基的改变而 导致的遗传信息的改变。
游离在细胞质中的各种氨基酸就 以mRNA为模板合成具有一定氨基酸 顺序的蛋白质的过程。叫做翻译。
mRNA： 碱基的数量
决定
排列顺序
决定
种类
4 ?种 20 种 ? 种
决定
蛋白质：氨基酸的数量
排列顺序
种类
讨论：组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，而
RNA只有4种核苷酸，4种碱基AGCU如何决定 20种氨基酸呢？
1.构成人体的核酸有两种，构成人体核 酸的基本单位－－核苷酸有（ ） D A.2种 B.4种 C.5种 D.8种 2、烟草、烟草花叶病毒中，所含的 核苷酸种类和碱基种类各有多少？ 8、 5； 4、 4。
问题：
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
在细胞核中，以DNA的一条链为 模板，按照碱基互补配对的原则合成 RNA的过程，叫做转录。
碱基互补配对： G－C、C－G、U－A、A－U 遗传信息流动： mRNA
蛋白质
遗 传 信 息 的 转 、 翻 译
转录 场所 模板 细胞核 DNA的一条链 四种核糖核苷酸
翻译 细胞质的核糖体
信使RNA为模板
20种氨基酸
原料 条件
产物 原则
特定的酶和ATP
单链的信使RNA
DNA的一条链与 mRNA配对
细 胞 核 中
G
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
细 胞 核 中
mRNA
G
mRNA通过核孔进入细胞质
细胞核
A A T C T A T A G U U A G A U A U C
mRNA
U U A G A U A U C
mRNA
细胞质
问题：
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？
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
U A G U U A G A U A U C
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
U U A G A U A U C
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的 蛋白质 .
翻译
场所： 细胞质（核糖体）
模板： mRNA
原料： 氨基酸
条件： ATP、酶 、转运RNA（tRNA） 产物： 蛋白质
DNA
主要在 细胞核
指导
蛋白质的合成
在细胞 质进行
通过RNA
问题：为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA和DNA的比较
DNA RNA 核糖核苷酸 核糖 A、U、G、C 单链 比较小
基本单 位 五碳糖 含N碱基 单双链？ 分子大 小
脱氧核苷酸 脱氧核糖 A、T、G、C 双链 很大
RNA有三种：
①信使RNA——mRNA(messenger RNA )： 将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质 的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。 ②转运RNA——tRNA(transfer RNA)：这 种RNA担负的是氨基酸的运载工具。 ③核糖体RNA——rRNA。 核糖体的组成部分
从恐龙化石中提取出恐龙 DNA ， 真的可以使恐龙复活吗？
基因(Gene)
问：什么是基因？基因的功能是什 么？基因与染色体的关系。
肤色 眼皮单双 血型
有遗传效应的DNA片段
基因
控制生物 性状
在染色体上呈 线性排列
性状的形成离不开 基因控制生物性状
指导 合成
体现者
________(特别是酶)的
作用 基因_________蛋白质
特定氨基酸顺序的 蛋白质 mRNA与 tRNA配对
练习：
1、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的 规律，在下面表格数码中填入相应的字母：
DNA 双链 信使RNA
G C
C G C
C G G C
精氨酸
T A A U A
转运RNA
氨基酸 密码子
G
C ） 2。“密码子”是指：（ A、核酸上特定排列顺序的碱基 B、 DNA特定排列顺序的碱基 C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基 D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻 的碱基 3。一个运转RNA的一端碱基为CGA，此运转 RNA运载的氨基酸是：( D ) A、精氨酸(CGA) B、 丝氨酸(AGU) C、 谷氨酸(GAG) D、 丙氨酸(GCU)
思考： （1）DNA的两条链都能转录吗？ （2）DNA链完全解开吗？ （3）在转录过程中碱基互补配对原则 有什么特殊情况？
DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA
DNA的 一条链
A A T C A A T A G
细 胞 核 中
G
DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA DNA的
一条链
A A T C A A T A G
转录
场所： 细胞核 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸 条件： ATP、酶 产物： mRNA 碱基互补配对：G－C、C－G、T－A、A－U
遗传信息流动：DNA
mRNA
练习： A ） 1、 “遗传信息”是指：（ A、 基因的脱氧核苷酸排列顺序 B、DNA的碱基对排列顺序 C、信使RNA的核苷酸排列顺序 D、蛋白质的氨基酸排列顺序
A A T C A A T A G U U A G U U
细 胞 核 中
G
A A T C A A T A G U U A G U U A
细 胞 核 中
G
A A T C A A T A G U U A G U U A U 细 胞 核 中 G
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
2、图为DNA转录过程中的一段示意图，此段中 共有几种核苷酸（ C） A．４种 B．５种 C．６种 D．８种
3、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使 RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA 的这一段DNA分子中应有C和T（ D ） A、12 B、18 C、24 D、30
4、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成 的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱 基A为（ D ） A、30% B、35% C、40% D、25%