高一生物基因指导蛋白质的合成3
高一生物一二三章知识点
高一生物一二三章知识点第一章：细胞的结构与功能细胞是生物体的基本结构和功能单位，了解细胞的结构与功能对于理解生物体的组织结构和生命现象至关重要。
1. 细胞膜细胞膜是细胞的外包装，具有选择性通透性，能控制物质的进出。
它由磷脂双层和蛋白质组成，还含有少量的糖类。
2. 细胞核细胞核是细胞的控制中心，内含遗传物质(DNA)，指导蛋白质的合成。
细胞核由核膜、核仁和染色质组成。
3. 线粒体线粒体是细胞中能量的主要来源，它参与细胞的呼吸作用，产生ATP分子，为细胞提供能量。
4. 内质网内质网是由膜囊泡系统组成的细胞器，分为粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上有许多细胞色素颗粒，参与蛋白质的合成。
滑面内质网参与脂类的合成和代谢。
5. 高尔基体高尔基体位于细胞核附近，是内质网的一个重要组成部分。
它参与细胞膜的合成和改造，以及蛋白质的包装和分泌。
第二章：细胞的生物膜运输细胞的生物膜运输是指物质在细胞膜上的运输过程，包括主动运输和被动运输。
1. 主动运输主动运输是指物质在细胞膜上逆浓度梯度进行的运输，需要耗费能量。
常见的主动运输方式有主动转运和胞吞作用。
- 主动转运：细胞膜上的转运蛋白通过ATP的供能，将物质从浓度低的一侧转移到浓度高的一侧。
- 胞吞作用：细胞通过细胞膜将较大的颗粒或液滴包裹进入细胞内，形成囊泡。
2. 被动运输被动运输是指物质在细胞膜上顺浓度梯度进行的运输，不需要耗费能量。
常见的被动运输方式有扩散和渗透。
- 扩散：物质从浓度高的一侧自发地向浓度低的一侧运动，直到达到动态平衡。
- 渗透：水通过细胞膜上的水通道蛋白，由高渗透浓度的溶液一侧进入低渗透浓度的溶液一侧。
第三章：细胞的有丝分裂和无丝分裂细胞的分裂是细胞生命周期中很重要的一个阶段，通过细胞的有丝分裂和无丝分裂可以保证基因的稳定传递和细胞的增殖。
1. 有丝分裂有丝分裂是指细胞在有丝分裂期进行的一种分裂方式。
它包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和细胞质分裂。
第3讲 基因指导蛋白质的合成(解析版)
第3讲基因指导蛋白质的合成一、单选题1．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是（）A．转录过程需要RNA聚合酶的参与B．真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前期C．翻译时一条mRNA上只能结合一个核糖体D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA能转运多种氨基酸【答案】A【分析】RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。
mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。
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，这一过程叫做翻译。
【详解】A、RNA聚合酶能催化DNA转录形成RNA，A正确；B、真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期，B错误；C、翻译时一条mRNA上可相继结合多个核糖体，C错误；D、细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，由于密码子的简并性，一种氨基酸对应一种或多种密码子，因此一种氨基酸可以由多种tRNA转运，D错误。
故选A。
2．内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上的PERK蛋白结合，使PERK蛋白失去活性，Bip还能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。
细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，通过调节相关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。
下列说法错误的是（）A．Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠B．Bip结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制D．推测最可能是通过促进BCL-2基因表达来促进细胞凋亡【答案】D【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠，A正确；B、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip结构异常，内质网中的蛋白质不能完成加工，会导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B正确；C、由图可知，未折叠蛋白与Bip结合后，会导致Bip无法与PERK蛋白结合，PERK蛋白恢复活性，PERK 蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制，C正确；D、内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，抑制BCL-2基因表达，促进Bax基因表达，因此Bax基因的表达产物能促进细胞凋亡，而BCL-2基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D错误。
高一生物基因指导蛋白质的合成
主要在 细胞核
通过RNA
在细胞 质进行
问题：为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA有三种： 信使RNA，也叫mＲＮＡ； 转运ＲＮＡ，也叫tＲＮＡ； 核糖体ＲＮＡ，也叫rＲＮＡ。
RNA和DNA的比较
DNA
RNA
基本单 位
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含N碱基 A、T、G、C A、U、G、C
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
6n
们 看
转录
一 下
翻
mRNA的遗传信息
3n
译 的
翻译
具 体
过
蛋白质的氨基酸排列顺序
n
程
翻译
在细胞质中,以mRNA为模板, 合成具有一定氨基酸顺序的蛋 白质的过程。
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
mRNA 与核糖体结合.
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
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
碱基互补配对： G－C、C－G、U－A、A－U
遗传信息流动： mRNA
高一下学期 人教版高中生物必修二第四章第1节 基因指导蛋白质的合成(翻译) 教案
基因控制蛋白质的合成（翻译）教学设计一、设计思路必修二为遗传与变异，涉及到分子水平比较抽象，学生理解困难，将整节课的目标分为几个问题串提出问题，带动学生自己思考，然后教师进行评价与总结，整体偏重讲授，但是在课堂中适当加入了多媒体演示、学生活动等增强学生的理解与兴趣。
本节课主要需要让学生对翻译的过程有清晰的认识，但是需要将细节知识点讲透作为铺垫，所以采取先将小点再讲过程的方式，能够形成具有整体感的课堂。
二、教材分析本节课是必修2第4章《基因表达》的开篇，是第四章的学习基础，也是教学的难点。
本教学设计为第二课时，主干知识是遗传信息的翻译过程，侧枝内容是tRNA、密码子与反密码子的认识与区分。
本节内容抽象复杂，涉及的物质种类也比较多，且这些物质为翻译过程的铺垫，所以首先让学生了解这些物质才能将翻译过程理解透彻。
本节教材中插图比较多，用于帮助学生理解密码子与反密码子、tRNA以及翻译过程具有一定的帮助，并且可以从图中找到一定的知识内容，所以需要结合图来提炼学生需要掌握的知识并且锻炼学生从图中提炼信息的能力。
除此之外，本节内容还需要与DNA复制和转录进行比较记忆，区分易错点。
三、学情分析学生在学习了DNA复制以及转录的知识后，对于核苷酸之间碱基互补配对以及连接过程具有了一定的认识，并且对于DNA控制性状这一过程有一定的探索欲望，而本节内容可以结合动画、课堂活动等增强趣味性，所以学生的热情会比较高涨，也具有了一定分析此类问题的能力。
而学生的归纳总结对比能力比较弱，所以在讲解类似知识点时需要进行强调，在最后需要进行对比。
四、教学目标（1）知识目标1.概述遗传信息翻译的过程2.理解密码子与反密码子的概念（2）能力目标1.运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系，培养学生分析综合能力。
2.利用多媒体和教材插图培养学生读图和分析推理能力（3）情感态度与价值观1. 体验基因表达原理的逻辑美、简约美。
2. 培养用生物学观点以及从分子水平认识和分析生物体生命活动的基本规律。
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
蛋白质合成的基本过程
蛋白质合成的基本过程蛋白质是构成生物体细胞的重要组成部分，参与了生物体内的几乎所有生化过程。
蛋白质的合成是细胞内最为重要的生物化学过程之一，也是维持生命活动正常进行的基础。
蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段，通过这两个阶段，细胞可以根据遗传信息合成出具有特定功能的蛋白质。
下面将详细介绍蛋白质合成的基本过程。
一、转录阶段转录是指在细胞核内DNA模板上合成RNA的过程。
在蛋白质合成中，首先需要将DNA上的遗传信息转录成RNA，形成mRNA（信使RNA），mRNA携带着DNA上的遗传信息，将其带到细胞质中进行翻译合成蛋白质。
1.1 RNA聚合酶的结合转录的第一步是RNA聚合酶与DNA模板的结合。
RNA聚合酶是一种酶类蛋白质，它能够识别DNA上的启动子区域，并在该区域结合，开始合成RNA链。
1.2 RNA链的合成RNA聚合酶在DNA模板上沿着3'→5'方向移动，合成RNA链时是在5'→3'方向进行的。
RNA链的合成过程与DNA复制有所不同，RNA链的合成速度较快，而且只合成一条链。
1.3 终止转录在DNA上的终止子区域，会有一些特定的序列，当RNA聚合酶合成到这些序列时，转录过程会终止，RNA链会从DNA模板上脱离，形成成熟的mRNA。
二、翻译阶段翻译是指在细胞质中mRNA的遗传信息被翻译成氨基酸序列的过程。
翻译过程中涉及到多种RNA和蛋白质，包括tRNA（转运RNA）、rRNA （核糖体RNA）和核糖体等。
2.1 核糖体的结合在翻译的起始阶段，mRNA会与核糖体结合，核糖体是一种由rRNA和蛋白质组成的细胞器，能够将mRNA上的遗传信息翻译成氨基酸序列。
2.2 tRNA的运载tRNA是一种带有特定氨基酸的RNA分子，它能够将氨基酸运载到核糖体上，与mRNA上的密码子配对，完成氨基酸的添加。
2.3 氨基酸的连接在核糖体上，tRNA将氨基酸按照mRNA上的密码子顺序连接起来，形成氨基酸链。
基因指导蛋白质的合成 高一生物(人教版2019必修2)
（2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？ 正在合成的肽链
相同，因为其模板相同。
多聚核糖体现象
（3）翻译能够精确进行的原因是什么？ ①mRNA为翻译提供了精确的模板； ②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对， 保证了翻译能够准确地进行。
RNA聚合酶
4 释放
合成的mRNA从DNA链上释放。而 后，DNA双螺旋恢复。
遗传信通过RNA聚合酶以DNA的一条链为 模板合成的，这一过程叫作转录
2.时间： 个体生长发育的整个过程
3.场所： 细胞核（主要场所）
4.条件： 模板： 原料： 能量： 酶：
5.产物： RNA（三种RNA）
谷氨酰胺
精氨酸
A
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺
精氨酸
G
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
U
A
异终亮氨止酸密码子：苏氨酸、 天冬酰胺
丝氨酸__ 、____C
种类
甲硫氨异起酸亮（氨始起酸密始）码子：苏苏氨氨酸酸
（甲硫赖 赖氨 氨氨酸 酸 酸）、
精氨酸 精氨酸
A G
（ 种） 缬氨酸
丙_氨_酸_（缬天氨冬酸氨酸、甲硫氨甘氨酸酸 ）
在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是_信__息__的__载__体_，蛋白质是 信息__的__表__达__产___物__，而A__T_P_为信息的流动提供能量，可见：
生命是_物__质___、_能__量___和__信__息___的统一体
中心法则 各种生物的遗传信息传递过程
生物种类
以DNA作为遗 传物质的生物
DNA(基因） 信使 蛋白质的合成
4.1基因指导蛋白质的合成课件-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2
(3)场所 主要在_细__胞__核_中
*实际上，DNA在哪里，转录就在哪里发生 (4)产物 RNA（三种RNA都是）
一、遗传信息的转录 3. 转录的基本过程
(5)过程 ①解旋
第1步：DNA双链解开，碱基暴露出来； RNA聚合酶具有解旋效果
一、遗传信息的转录 3. 转录的基本过程
三、遗传信息的翻译 第1步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫
氨酸的tRNA ，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
3.
翻
第2步 携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 。
译
过
程
第3步 甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到 位点2的tRNA上。
三、遗传信息的翻译
3.
翻
译
第4步 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占
苯丙氨酸 U
U
U
UUU
注:①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 ②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
密码子总数是 64 种 ，但通常决定氨基 酸的密码子是 61 种 ，__3__个是终止密 码子， 个起始密 码子。
原核生物中，起始密码子 有几个？ 特殊情况下能够决定氨基 酸的密码子最多有多少个？
DNA的一条链
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T T—A C—G G—C
A-U C—G T—A G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
DNA指导蛋白质的合成-高一生物课件(人教版2019必修2)
外显子 内含子
真核生物基因
非编码区
编码区
非编码区
解旋 RNA聚合酶结合启动子位置
↓ 原料：4种游离的核糖核苷酸
配对 模板：DNA分子的一条链（模板链）
↓ 原则：碱基互补配对原则 连接 RNA聚合酶
磷酸二酯键 ↓ 方向：5’→ 3’
编码链
释放 终止子 mRNA的前体
模板链
遗传信息的转录
只有相关基因解旋， 边解旋边转录; 只有一条链作为模板
遗传信息的转录
RNA的种类、结构及功能
mRNA
tRNA
rRNA
rRNA
单链
单链，部分碱基配对形 成三叶草型结构
单链
传递遗传信息； 蛋白质合成的模板
识别并转运特定氨基酸
组成核糖体
少数RNA还具有催化作用，有的作为RNA病毒的遗传物质
相同点：①都是转录的产物；②基本单位相同；③都与翻译过程有关。
遗传信息的转录
第4章：基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
【资料1】“红珠斗帐樱桃熟，金尾屏风孔雀闲。”孔雀开屏是其生 命篇章中极灿烂的瞬间，令人拍案叫绝。 “轻肌弱骨散幽范，更将金蕊泛流霞。”菊花品种繁多，色艳群英， 并被赋予清冷高洁的人文色彩。
由4种脱氧核苷酸编码的遗传信息是如何在生命过程中发挥指令 作用，从而创造出自然界中如此绚丽多彩、千姿百态的生物性状呢？
谁来传递信息？
核糖体 蛋白质合成的场所
RNA先出现在细胞核，后出现在细胞质
遗传信息的转录
RNA适于作DNA的信使的原因：
DNA AGCT
脱氧 核糖
碱基
5’
3’
RNA
核糖 5’
U
3’
“基因指导蛋白质的合成”一节的教学设计
３ ． 能 力 目标 ２
（ ）分析碱基与氨基酸的对应关系 ， １ 培养分析综
合能 力 。
（ ）通过对“ ２ 遗传信息究竟如何表达” 的探究 ， 培 养探究精神和创造性思维。
以小组为单位 ， 讨论一下 ， 因可能有几种方式 基 来指 导蛋 白质 的合 成 。 ．
６４ 学 习信使 作 用的机 理 ．
学 生观 看 动画演 示 ， 阅读课 本 （ ６ Ｐ ６页 ） 翻译 的过 程 ， 以小组 为单位 讨论 ， 成下列学 案 ： 并 完 （ ）翻译过 程 （ ４步 ） １ 分 ： 第一步 ： Ｎ ｍＲ Ａ进 入 细胞 质 ， 与
是 Ｒ Ａ。 Ｎ
合。携带甲硫氨酸（ Ｕ ） … 一 一 （Ａ ） Ａ Ｇ的 一 Ｕ Ｃ通过 与 ‘ 上碱 基 Ａ Ｇ配对 ， 入位 点 １ Ｕ 进 。 第二步 ： 携带组氨酸的 ｔＮ Ｒ Ａ以同样的方式进入 位 点 ２ 。 第三步 ： 甲硫 氨 酸 与组 氨 酸 通 过 脱 水 缩 合形 成
键， 而转 移到 占据位 点 ２的 ｔＮ Ｒ Ａ上 。
６２ 学 习信使 的本 质 ．
．
教师要求学生思考 ：为什么 Ｒ Ａ能充 当中间物 Ｎ 质（ 信使１ 呢？ 在教 师的引导下 ，学生 明确 ： Ｎ Ｒ Ａ是 由基本单 位——核苷酸连接而成 ，跟 Ｄ Ａ一样能储存遗传信 Ｎ 息 ；Ｎ Ｒ Ａ一般为单链 ， Ｄ Ａ短 ， 比 Ｎ 能通过核孔 ， 从细 胞核转移到细胞质中 ； Ｎ Ｒ Ａ与 Ｄ Ａ的关系中 ，也遵 Ｎ 循“ 碱基互补配对原则” 。因此 以 Ｒ Ａ为媒介可将遗 Ｎ 传信息传递到细胞质中。 ． 接着 教师 引 导学 生思 考 Ｄ Ａ与 Ｒ Ａ在化 学 Ｎ Ｎ 组 成 上 的 区别 以及 Ｒ Ａ 的 种类 。 Ｎ 思考 ：如果进一步证明 Ｒ Ａ是信使 ，用什么方 Ｎ 法？标记什么物质？（ 同位素标记法 ， 应标记 ｕ ） ６３ 学 习信 使 产 生的过 程 －
高中生物必修2第4章第1节《基因指导蛋白质的合成》导学案及答案
4．翻译的过程
（1）mRNA进入细胞质，与结合。
能够编码氨基酸的密码子有______个；一个密码子对应______个氨基酸；但一个氨基酸可能有______个密码子（简并性）。
密码子具有简并性和通用性（所有的生物共用一套遗传密码）
2.遗传信息、密码子和反密码子的对比
遗传信息
密码子
反密码子
概
念
是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基
与mRNA分子中密码子互相配对的tRNA上的3个碱基
作
用
决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
翻译时决定肽链的氨基酸排列顺序
与上3个碱基互补，以确定氨基酸在肽链上的位置
种
类
多种多样
共64种，编码蛋白质的密码子共61种，终止密码共3种，不能编码蛋白质
61种
3．游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
（3）基本单位：，它是由一分子、磷酸和含氮碱基组成，
组成RNA的碱基有。
（4）分类：①在翻译过程中起模板作用的是；
②起转运作用的是；③参与构成核糖体的是。
2.完成表格内容，掌握DNA和RNA的主要区别
种类
DNA（脱氧核糖核酸）
RNA（核糖核酸）
组
成
部
分
碱基
（T）
尿嘧啶(U)
(A)（（C）
磷酸
2021-2022学年高一生物人教版必修二4.1基因指导蛋白质的合成知识点整理
基因指导蛋白质的合成知识点基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状，称之为基因的表达。
基因的表达包括转录和翻译两个过程。
基因指导蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程。
一．转录1．场所：主要是细胞核真核生物：细胞核，叶绿体、线粒体原核生物：拟核，细胞质2.转录的过程RNA聚合酶具有解旋功能，所以转录时不需要解旋酶。
3.条件：模板：DNA的一条链原料：四种核糖核苷酸酶：RNA聚合酶能量：ATP4.原则：碱基互补配对原则：A与U配对,T与A配对,C与G配对,G与C配对5.转录产物：mRNA,tRNA,rRNA6.RNA的功能携带遗传信息，作为翻译的模板（mRNA）蛋白质合成时，转运氨基酸（tRNA）核糖体的组成成分（rRNA）催化作用（酶）遗传物质（RNA病毒）7.遗传信息的流向：DNA->RNA8.真核细胞中RNA存在于细胞核，线粒体，叶绿体，核糖体和细胞质基质9.真核生物的RNA进入细胞质通过0层膜。
二．翻译1密码子与反密码子密码子（1）密码子;mRNA决定一个氨基酸的3个相邻的碱基（2）64种密码子：AUG,GUG是起始密码子，AUG对应甲流氨酸，GUG对应缬氨酸3种终止密码子：UAA,UGA,UAG（终止密码子不编码氨基酸）61种密码子负责编码20种氨基酸一种密码子只对应一种氨基酸一种氨基酸可以对应一种或多种密码子（甲硫氨酸和色氨酸只有一种密码子）（4）终止密码子不对应氨基酸，没有反密码子反密码子（1）反密码子位于tRNA上，能与密码子进行互补配对（tRNA上不止三个碱基）（2）tRNA是单链，存在氢键（3）一个tRNA只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运tRNA有61种二．翻译过程的图解1.翻译的场所（蛋白质合成的场所）：核糖体（线粒体，叶绿体中存在DNA,RNA,核糖体，能进行DNA复制，转录，翻译过程）2.参与翻译的RNA有三种,mRNA,tRNA,rRNA3.翻译的条件：（1）模板：mRNA（2）原料：氨基酸（人体中参与蛋白质合成的氨基酸共20中，其中8种必需氨基酸，12种非必需氨基酸）（3）酶（4）能量：ATP4.遵循原则：碱基互补配对原则：A与U配对,U与A配对,C与G配对,G与C配对5.形成多肽链时氨基酸脱水缩合形成肽键。
[名校联盟]内蒙古海拉尔三中高一生物《4.1基因指导蛋白质的合成》课件
![[名校联盟]内蒙古海拉尔三中高一生物《4.1基因指导蛋白质的合成》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/ccfde6b1fd0a79563c1e724d.png)
场所 模板 遗传信息传 递的方向 原料 产物
DNA→mRNA
含A、U、C、G的4种核 糖核苷酸 信使RNA
总结：
基因的表达过程是在细胞中完成的。 DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核 糖体，线粒体等众多细胞器一道，完成遗 传信息的转录和翻译过程。在组成蛋白质 的肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复 合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到 各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结 构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生 命活动的各项职责。
(4)翻译的产物:
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链
在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在370C时，细菌细胞内合成肽 链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继 结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就 可以迅速合成出大量的蛋白质。
转录动态过程示意图
DNA的平面结构图
A A T C A A T A G T T A G A T A T C
以DNA的一条链为模板合成RNA
DNA一条链
A A T C A A T A G
G
游离的核糖核苷酸
A A T C A A T A G
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——C；C——G；T—A
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4
（2）如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？
4种碱基最多只能编码16种，42=16
（3）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成 蛋白质的20种氨基酸？
三个碱基决定一个氨基酸能决定64种，43=64，足够有余
2023北京重点校高一(下)期中生物汇编：基因指导蛋白质的合成
2023北京重点校高一（下）期中生物汇编基因指导蛋白质的合成一、单选题1．（2023春·北京丰台·高一统考期中）我国科学家将某种“海水稻”中的耐盐基因（LEA基因）导入棉花体内培育出耐盐转基因棉花，能够在盐碱地正常生长。
下列说法中正确的是（）A．LEA基因只有在海水稻中具有遗传效应B．LEA基因的特异性在于脱氧核苷酸的数量C．海水稻中LEA基因与棉花基因的组成单位不同D．LEA基因能够在棉花细胞内正常表达2．（2023春·北京丰台·高一统考期中）关于细胞内RNA的叙述，不正确的是（）A．有的RNA可作为遗传物质B．有的RNA是构成细胞器的成分C．有的RNA具有催化功能D．有的RNA中会形成部分双链结构3．（2023春·北京丰台·高一统考期中）家蚕偏食桑叶，研究人员在家蚕人工饲料中添加大豆异黄酮（一种雌激素类似物，可调节家蚕生长）后，分别测定实验组和对照组的家蚕发育相关基因A的表达量，结果如图所示。
下列叙述中不正确的是（）A．对照组的处理为不添加大豆异黄酮B．大豆异黄酮能够促进A基因的表达C．大豆异黄酮浓度越高，A基因的表达量越多D．该研究可为家蚕饲料配方优化提供理论支持4．（2023春·北京丰台·高一统考期中）下列有关密码子的叙述，正确的是（）A．所有密码子都可以编码氨基酸B．一种氨基酸可对应一种或多种密码子C．密码子可以在DNA上也可以在RNA上D．密码子是组成蛋白质的基本结构单位5．（2023春·北京丰台·高一统考期中）狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。
RABV进入机体后会通过神经纤维运动到中枢神经系统后大量增殖，图1为RABV在神经元中的增殖过程。
请从图2中选择出RABV在宿主细胞内遗传信息传递所涉及的过程（）A．②②②B．②②C．②②②D．②②②②6．（2023春·北京·高一101中学校考期中）一条多肽链中有500个氨基酸，则作为合成该多肽链的mRNA 分子和用来转录mRNA的DNA分子至少有碱基多少个？（）A．1500个和1500个B．1500个3000个C．1000个和2000个D．500个和1000个7．（2023春·北京·高一北京八中校考期中）某生物基因表达过程如图所示，下列叙述不正确的是（）A．该过程可能发生在原核细胞中B．RNA聚合酶催化DNA转录C．DNA-RNA杂交区域中碱基互补配对方式有2种D．一个mRNA分子上可结合多个核糖体合成多条肽链8．（2023春·北京大兴·高一统考期中）有一种蜘蛛能产生多种毒素，作用于动物细胞膜的离子通道，用以麻痹和杀死猎物。
基因指导蛋白质合成的过程
正确折叠的蛋白质功能正常，错误折叠的蛋白质可能会引发疾病。
3 伴辅分子
一些蛋白质在折叠过程中需要伴辅分子的辅助。
基因指导蛋白质合成的过 程
基因指导蛋白质合成是一个复杂而精确的过程，涉及DNA的转录和RNA的翻译。 这个过程包括初始RNA的合成、mRNA的修饰、tRNA和rRNA的合成以及蛋白质 的合成。
转录：从DNA到RNA
1
启动子
在DNA上，RNA聚合酶与启动子结合，开始转录过程。
2
剪切和连接
在转录过程中，转录本会经历剪切和连接，形成成熟的mRNA。
3
甲基化修饰
在转录过程结束时，mRNA会经历甲基化修饰，增强稳定性和可识别性。
翻译：从RNA到蛋白质
准备阶段
tRNA与特定的氨基酸结合，形成tRNA-氨酸复合 物。
蛋白质合成
核糖体沿着mRNAHale Waihona Puke 动，逐个附加氨酸，最终合 成蛋白质。
起始子
mRNA与核糖体结合，tRNA-氨酸复合物与mRNA 匹配的起始子位点结合。
终止子
当核糖体读取到终止子时，蛋白质合成停止， 成品蛋白质释放。
初始RNA的合成和修饰
转录流程
在转录中，RNA聚合酶沿DNA模 板合成初始RNA。
加工和修饰
初始RNA会经历剪切、剪接、甲 基化等修饰过程，形成成熟的 mRNA。
修饰和编辑
成熟的mRNA可能会经历修饰和 编辑过程，改变其结构和功能。
tRNA和rRNA的合成
1
tRNA的合成
tRNA是通过转录tRNA基因并经历剪切、加工和修饰过程合成的。
2
rRNA的合成
rRNA是在核糖体内合成的，它扮演着核糖体的结构和功能重要角色。
高一生物知识点总结：基因指导蛋白质的合成
高一生物知识点总结：基因指导蛋白质
的合成
高一生物知识点总结：基因指导蛋白质的合成
知识点：
转录
定义：在cell核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
场所：细胞核
模板：DNA的一条链
信息的传递方向：DNA­­­———mRNA 原料：含A、U、C、G的4种核糖核苷酸
产物：信使RNA
翻译
定义：游离在细胞质中的各种AA，就以mRNA为模板合成具有一定AA顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
场所：细胞质(核糖体)
条件：ATP、酶、原料(AA)、模板(mRNA)
信息传递方向：mRNA到蛋白质。
密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个AA。
每3个这样的碱基又称为1个密码子。
mRNA线形tRNA三叶草型rRNA线型
翻译位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个
tRNA的结合位点。
(一种tRNA携带相应的AA进入相应的位点)
习题：
如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT……，那么，与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是TGCCTAGAA;如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基顺讯应该是UGCCUAGAA在这段mRAN中包含了3个密码子.。
需要3个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。
这些氨基栓酸的种类依次是半胱氨酸—亮氨酸---谷氨酸。
转录过程是
DNA双链解开
以DNA的一条链为模板，根据碱基互补配对原则，合成一条Mrna
合成的mRNA从DNA链上释放。
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控制酶的合成来控制代谢过程而控制性状
翻译
场所：细胞质的核糖体上
翻译者： 转运RNA ( tRNA ) 过程： （略） 条件： 模板：mRNA 原料：20种氨基酸 能量： ATP 结果： 多肽
课堂练习：
1、若DNA分子中，含有脱氧核糖200 个，胞嘧啶为60个，则该片段转录而 成的mRNA中含有尿嘧啶的数目最多 为 （ B ）
基因指导蛋白质的合 成
• 什么是基因？ • 蛋白质的合成场所在哪里？ • 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？
遗传信息的转 录
• RNA • RNA与DNA的不同： 碱基，U（T） ；核糖；单链，比DNA短， 易通过核孔（分布；染色；基本单位名 mRNA（信使RNA） 称；）。
第1节
基因指导蛋白质的合成
人教版高中生物必修2 《遗传与进化》
你看过电影《侏罗纪公园》吗？ 影片说复活的恐龙是科学家利用提取 出的恐龙DNA分子培育繁殖而来的。
？利用已灭绝的生物的DNA分子，真的能够
使灭绝的生物复活吗？
• 哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？ • 什么是遗传密码？ • 基因如何指导蛋白质的合成？
RNA种类
tRNA （转运RNA） rRNA （核糖体RNA）
DNA与RNA分子的比较
规则的双螺旋结构
脱氧核苷酸
通常呈单链结构
核糖核苷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 磷酸
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 核糖 磷酸
单击画面继续
转录
场所： 细胞核 a. DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA
6.根据中心法则完成下表
DNA双 螺旋
G
C
G
信使RNA
转移RNA 氨基酸 密码子
C G C G
C
G
丙 氨 酸
A T A U
A
C
7、某多肽的基因如下图所示: :①┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯
ＣＡＣＴＣＴＴＡＣＣＣＧＡＣＴＧＣＣＣ ＧＴＧＡＧＡＡＴＧＧＧＣＴＧＡＣＧＧＧ ②┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ ６ 如果以②链为模板转录，该多肽有氨基酸——— 组，丝，酪，脯，苏，丙 。 个，氨基酸依次为———————————————— 如果第一个碱基对改变为上Ｔ下Ａ，第一个氨 酪氨酸 基酸将变为 ————；如果第一个碱基对丢失， 苏，亮，苏，精，亮，脯 肽链的氨基酸将依次为 ——————————————— —；如果在第一个碱基对前增加一个上Ｇ下Ｃ 丙，亮 碱基对，肽链的氨基酸将依次为 —————————
A．20个
C．60个
B．40个
D．200个
2、已知一段mRNA中含有30个碱基， 其中A和G有12个，转录该段mRNA的 DNA分子中应有C和T的个数是 （ D ）
A．12个 B．24个
C．18个
D．30个
3、研究基因控制蛋白质的合成过程，最好 选择下列哪一项为实验材料（ D ） A．人的成熟红细胞
b. DNA与RNA的碱基互补配对：A—U ; T—A； C—G； G—C c. 组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来
条件： 模板：DNA的一条链
酶： 解旋酶、RNA聚合酶等 原料：四种核糖核苷酸
能量： ATP 结果： 形成一条mRNA
这样：DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
反馈评价：
C．卵细胞
B．成熟的白细胞
D．受精卵
• 4.某基因中含有1200个碱基对，则由它控 制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最 多含有肽健的个数是 ( ) • A．198个 B．398个 • C．400个 D．798个
5.一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多少个？ • A. 3000 , 3000 • B. 1000 , 2000 • C. 2000 , 4000 • D. 3000 , 6000
———.
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犹豫豫地往院子四周围仔仔细细地观察一番；之后，就摸索着慢慢地揭开了篷布。把篷布和寿棺上面放着的全部物件轻轻地放 在地上之后，这三个黑影就开始鼓捣着想打开棺盖了。他们先在棺盖周围摸了一遍，然后又在自己的身上摸索着什么，最后就 围在棺盖周围开始翘棺盖了。没有用多长时间，棺盖就被他们合抬着轻轻地放在了地上。其中最矮小的那个黑影心急，一伸手 就把里边的模特儿给抓起来了，臭豆腐和杂七杂八调味粉参杂在一起的难闻气味儿差一点儿熏得这家伙失手扔掉手里的东西。 另一个稍微高大一些的黑影赶快和他一起将模特儿放在地上。然后，他俩就将模特儿上上下下仔细摸索了一番，大概认定这只 是一个假人，于是不再管它。另一个块头最大的黑影则一直在寿棺里边摸索着。最后，三个黑影索性将寿棺里边的东西全部拿 了出来，并且还在所有的衣物和每一条褥子上仔细摸索着„„忽然，听到一个家伙低低地说：“真他妈的骗他娘的！”另一个 低低的声音传来：“会不会是挪窝了？”第三个低低的声音传来：“不可能的，他们没有这个时间！人定之前我们不是一直轮 流观察来着嘛，这院子里不像是有过大动静的，而且看这情况，也不像是动过的样子啊！”第一个说话的家伙又低低地说： “要不咱们再找找？看样子不像是穷困潦倒回来的啊！”三个黑影开始左顾右盼观察起来„„耿正正要回身推醒爹爹，忽然感 觉自己的肩膀被推了一下。原来，耿正只顾全神贯注地观察三个窃贼的一举一动，并没有发现爹爹早就爬在窗帘中间的那一条 小缝隙那儿也在专注地观察多时了。耿老爹低声说：“俺说梦话了！”于是离开窗户略远一点儿，断断续续不高不低地说开了： “唉，俺没，没脸，回家啊！啊哈—”耿正也离开窗户略远一点儿，赶快不高不低地说：“爹，你醒醒，怎么又说梦话了？” 耿老爹换一种语气：“哦，爹又做梦了，正伤心呢。爹只想着发财呢，结果连命也差点儿给丢了，白白害俺娃娃们受苦哇！” 耿正说：“爹，你就不要再伤心了，没有发财不打紧，咱父子们能活着回来比什么都强啊！再说啦，咱们不是好歹还赚得了一 挂骡车回来了吗！而且你也看到了，这左邻右舍亲戚朋友的，没有人笑话咱们啊，对咱们还是那样好。以后啊，咱们只管安心 种地就是了。别人能活，咱也能活啊！你就放宽心哇！”耿老爹长叹一声，用特别悲苦的口气说：“唉，还能怎么着啊，只能 是这样了哇。哎呀，丢人哪，真正丢人哪！”父子俩一边说着，一边继续观察院子里三个窃贼的反应。一开始，他们只是停止 了左顾右盼，再后来就面面相觑起来。当耿老爹说完最后这几句话以后，那个高个子的黑影一挥手，转身向门道走去。剩下的 两个也不再高抬腿轻落脚，而是转身扬长往门道走去了。为了保
运载工具：转运 RNA（tRNA)
天冬氨 酸
CUA
反密码子
*一种tRNA只能携带一种氨基酸
2 .翻译
mRNA经核孔进入细胞质，在细胞质中再进行翻译
在细胞质中,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
密码子：遗传学上把信使RNA（mRNA）上决定一个氨 基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子
密码子
密码子
密码子
U U A G A U A U C
mRNA
翻译模板
信息传递
DNA上的遗传信息 （脱氧核苷酸排序）
转录
细胞核
பைடு நூலகம்
mRNA(核糖核苷 酸排序)
蛋白质 （特定的氨基 细胞质 酸顺序）
翻译
中心法则 遗传信息的传递只有这种模式吗？
转录
DNA 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
基因对性状的控制
控制蛋白质分子的结构而直接影响性状
在人体内，由A、T、C三种碱基参 与构成的核苷酸共有（ Ｄ ） A．２种 B．３种
C．４种
D．５种
转录过 程
1 2 DNA双链解开，碱基暴露。 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上的碱基互 补时，两者以氢键结合。 3 核糖核苷酸不断连接，新合成的mRNA分子 不断延长→最后从DNA链上释放→DNA双链 恢复。