4.1 基因指导蛋白质的合成1
4.1基因指导蛋白质的合成(高一)
碱基互补配对： G－C、C－G、U－A、A－U 遗传信息流动： mRNA
蛋白质
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
练习
2. 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．195个 B．199个 C．200个 D．201个
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 核糖核苷酸 核糖 单链 比较小
基本单 位 五碳糖 含N碱基 结构 分子大 小
脱氧核苷酸 脱氧核糖 双链 很大
A、T、G、C A、U、G、C
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
G
T A C C A A T A G A U G G U U A
G
T A C C A A T A G A U G G U U A U
G
T A C C A A T A G A U G G U U A U C
G
T A C C A A T A G A U G G U U A U C
mRNA
G
转录
mRNA与核糖体结合.
甲硫氨 酸
U A C A U G G A U A U C
tRNA上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对 .
甲硫氨 酸
天门冬 酰氨
U A C C U A A U G G A U A U C
§4.1基因指导蛋白质的合成
起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸 种类 普通密码子：
59种，只编码氨基酸
3种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基 终止密码子： 酸，只是终止信号
密码子表的特点
（1）密码子在RNA上的排列是连续的。两个密码子
之间没有任何其他核苷酸予以隔 开。因此要正确地 阅读密码必须从一个正确的起点开始，连续不断地 往下读，直到终止信号出现。如果在密码上加入一 个或删减一个碱基，这一点以后的密码读取将全部 发生错误，如基因突变。 (2）遗传密码具有兼并性的特点。遗传密码一共 有64个，而生物体中氨基酸总共只有20个，因此 多数氨基酸必定有几个密码与之对应。如，与丙 氨酸对应的密码有GCU、GCC、GCA、GCG。 只有色氨酸及甲硫氨酸各只有一个密码。遗传密 码的兼并性特点，能减少生物基因突变造成的损 害，有利于遗传的稳定性。
小结： DNA的转录 场所： 主要在细胞核 过程： a. DNA 解旋，以一条链为模板合成RNA 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 原料：四种核糖核苷酸
15、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成 的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的 分子量最大为 A．na/6 B．na/3-18（n/3-1） C．na-18(n-1) D．na/6-18(n/6-1) 16、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽 键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200 个，则该mRNA中的C和U不能少于： A．200个 B．400个 C．600个 D．800个
2019-2020学年高中生物人教(2019)必修二同步学典：4.1基因指导蛋白质的合成 Word版含答案
4.1基因指导蛋白质的合成1、下列与蛋白质、核酸相关的叙述，错误的是( )A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C.一个mRNA分子可以结合多个核糖体D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子2、下列关于真核细胞中转录的叙述,错误的是( )A.tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B.同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C.细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D.转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补3、从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。
其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码( )①核糖体蛋白的mRNA②胰岛素的mRNA③抗体蛋白的mRNA④血红蛋白的mRNAA.①③B.①④C.②③D.②④4、下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是( )A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNAB.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中5、若细胞质中tRNAl(AUU) 可转运氨基酸a, tRNA2 (ACG )可转运氨基酸b，tRNA3(UAC )可转运氨基酸c，以DNA链……T一G—C一A一T一G—T一A一A 的互补链为模板合成蛋白质，则该蛋白质基本组成单位的排列可能是( )A. a一b一cB. c一b—aC.b—c—aD. b一a—c6、下图表示动物细胞中遗传信息表达的某一过程,下列叙述正确的是( )A.结构②转运的氨基酸为赖氨酸B.结构③以自由扩散的方式进入细胞质C.结构④的形成与细核中的核仁有关D.图中核糖体移动的方向为从右到左7、下列关于tRNA的叙述，正确的是( )A.具有3个反密码子B.由3个核糖核苷酸构成C.是转录的产物D.有3种tRNA不转运氨基酸8、关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是( )A.一种tRNA可以携带多种氨基酸B. DNA聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成9、如图是蛋白质合成时tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对情形，以下有关叙述错误的是( )A.tRNA上结合氨基酸分子的部位为甲端B.图中戊处上下链中间的化学键表示氢键C.与此tRNA反密码子配对的密码子为UCGD.蛋白质的合成是在细胞内的核糖体上进行的，核糖体沿着mRNA由丙到丁移动10、如图为基因表达过程的示意图，下列叙述正确的是()A．①是DNA，其双链均可作为②的转录模板B．②上有n个碱基，则新形成的肽链含有n－1个肽键C．③是核糖体，翻译过程将由3′向5′方向移动D．④是tRNA，能识别mRNA上的密码子11、图甲是DNA复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如a1、a2、b1、b2等),然后再由相关酶连接成DNA长链;图乙是基因表达示意图。
4.1基因指导蛋白质的合成
问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
tRNA
“搬运工”
1、细胞中的tRNA有多少种？ 61种 2、tRNA和氨基酸转运有何对应 关系？
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控 制合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种 A．800 C．200 B．400 D．20
组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有 A、4个 C、61个 B、20个 D、64个
根据转录和翻译过程填充
G
DNA双链 信使RNA 转运RNA 氨基酸
C G C
（５）转录的条件： 需要酶和ATP
（６）转录时的碱基配对: 碱基互补配对原则 （A=U，G=C） （ 7）转录的结果：mRNA
复制与转录的比较
复制 场所 模板 原料 酶 能量
细胞核 DNA的两条链
转录
细胞核 只有DNA的一条链
4种脱氧核苷酸
DNA解旋酶DNA聚合酶
4种核糖核苷酸
DNA解旋酶RNA聚合酶
第四章基因的表达
通过指导 的合成 控制 基因_________蛋白质_______ _____性状！
第4章 第1节 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（基因）的信使？
短 单 RNA一般是____链，而且比 DNA ____ ，因此能够通过 核孔 细胞核 _______，从________转移到________中。 细胞质
不能发生图示生理过程的是
4.1 基因指导蛋白质的合成(一)
C
）
【解析】转录的模板是DNA的一条链，翻译的 模板是mRNA。
DNA与RNA的比较
说明: • Content （1）少数DNA存在于真核细胞的线粒 体、叶绿体及原核细胞的质粒中。
（2）在DNA和RNA中有相同的碱基（A、
G、C），但与之对应的核苷酸种类不同， 因为五碳糖不同。
【例3】图4-1-2表示转录过程，则此段中含 有多少种核苷酸（ B ） DNA……-C-T-C-A…… RNA……-G-A-G-U……
学点二 遗传信息的翻译
1.概念：在细胞质的核糖体上，以信使RNA为模板， 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所：细胞质的核糖体。 ①模板：mRNA ②原料：20种氨基酸 ③能量：ATP ④酶、tRNA等 ⑤碱基配对：mRNA与tRNA的碱基互补配 对，即A—U、U—A、G—C、C—G
3.条件
第4章 基因的表达
• Content
学案1 基因指导蛋白质的合成（一）
1.RNA的基本单位是___________，由磷酸、五碳糖 核糖核苷酸 （_____）、含氮碱基（____________）组成。RNA一般是 核糖 A、U、G、C ________。RNA包括________、________和__________。 单链结构 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 细胞核 2.转录：在_______中，以_____的一条链为模板，合成 DNA _____的过程。转录过程需要的原料是4种游离的__________。 核糖核苷酸 RNA 二、遗传信息的翻译 氨基酸 游离在细胞质中的各种_______以______为模板，合成 mRNA 细胞质的 具有_______________________的过程。翻译是在________ 一定氨基酸顺序的蛋白质 核糖体 ______中进行的，运载工具是______。 tRNA
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
人教必修2教案：4-1 基因指导蛋白质的合成
4-1 基因指导蛋白质的合成1．RNA 的结构2．RNA 与DNA 的比较3.RNA 的种类及其作用 (1)⎩⎪⎨⎪⎧名称：信使RNA （mRNA ）作用：DNA 的信使 (2)⎩⎪⎨⎪⎧名称：核糖体RNA （rRNA ）作用：组成核糖体(3)⎩⎪⎨⎪⎧名称：转运RNA （tRNA ）作用：识别并转运氨基酸二、遗传信息的转录 1．概念2．过程三、遗传信息的翻译 1．密码子(1)概念：mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) 种类（共64种）⎩⎪⎨⎪⎧起始密码子：AUG （甲硫氨酸）、GUG （缬氨酸）终止密码子：UAA 、UAG 、UGA 其他密码子2．tRNA ：形状像三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位；另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对，称为反密码子。
3．翻译 (1)概念(2)过程四、中心法则1．提出者：克里克。
2．图解：3．中心法则的发展(1)相关内容1．判正误(对的画“√”，错的画“×”)(1)遗传信息转录的产物只有mRNA。
(×)(2)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。
(×)(3)一个tRNA分子中只有一个反密码子。
(√)(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
(×)(5)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。
(√)(6)在蛋白质合成过程中密码子都决定氨基酸。
(×)(7)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(√)(8)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则。
(×)(9)正常情况下，真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。
(×)2．微思考下图表示一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链的现象，请回答有关问题：(1)图中每个核糖体是共同合成一条多肽链，还是分别合成一条完整的多肽链？提示每个核糖体分别合成一条完整的多肽链。
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
4.1.1 基因指导蛋白质的合成
1
第一节 基因指导蛋白质的合成
ß RNA也是由核苷酸连接而成，也能储 存遗传信息。
ß RNA与DNA的关系中，也遵循碱基 互补配对原则。
ß 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。
2
一、遗传信息的转录
（1）概念：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。
（2）产物RNA 名称：核糖核酸
基本单位： 核糖核苷酸
种类：
信使RNA（mRNA）
转运RNA（tRNA）
核糖体RNA（rRNA）
3
解旋
（碱基）配对 连接
释放（mRNA ）
4
（3）场所：主要是细胞核 （4）条件： 模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸 碱基互补：A-U T-A G-C C-G 能量： ATP 酶： RNA聚合酶 （5）特点：以基因为单位，边解旋边转录
（6）遗传信息流动： DNA→mRNA
5
复制与转录的比较
复制
转录
场所
细胞核
细胞核
解旋
完全解旋
只解有遗传效应的片段
模板
DNA酸
酶
解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶
能量
ATP
ATP
碱基 配对
T－A 、 A－T、 G－C、C－G
G－C、C－G、 A－U、T－A
产物
子代DNA
mRNA
6
4-1基因指导蛋白质的合成(教学课件)——高中生物人教版(2019) 必修第二册
第3步
肽键
U
G
A
5’
U
C
AC
G U
G
CG
U
UG C
G U
UC C
G U
A A UC C U A A
3’
位点1位点2
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
第4步
色
U
G
A
5’
U
C
AC
G U
G
CG
U
UG C
G U
UC C
G U
A A UC C U A A
3’
位点1位点2
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。 原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的 tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的 tRNA进入位点2,继续肽链的合成
科学家通过一步步的推测与实验，证明了： mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基称作一个__密__码__子____。
第一个
碱基
U
苯丙氨酸
U
苯丙氨酸 亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
C
亮氨酸 亮氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
A
异亮氨酸 异亮氨酸
甲硫氨酸（起始）
缬氨酸
G
缬氨酸 缬氨酸
缬氨酸、甲硫氨酸（起始②）
第二个碱基
2.翻译的实质 mRNA的碱基序列
蛋白质的氨基酸序列
碱基(4种)
氨基酸(21种) 假设①：1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4=4种 假设②：2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4×4=16种 假设③：3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 4×4×4=64种
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
生物必修2 4.1基因指导蛋白质的合成
核糖体：翻译 线粒体、叶绿体：DNA 复制、转录、翻译
（2）原核细胞：DNA复制、转录、翻译都在细胞质内
（3）病毒遗传物质的复制、转录、翻译都在寄主细胞内。
2.转录、翻译的时空顺序
真核细胞先转录再翻译。原核细胞转录和翻译在 细胞同一空间进行，两个过程紧密偶联，可同时进行。
小飞守角制作
小飞守角制作
酶
能 量
RNA聚合酶
ATP A—U G—C T—A C—G mRNA、tRNA、rRNA
小飞守角制作
A—T C—G T—A 碱基配对 G—C 产 物 子代DNA
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
G
小飞守角制作
A A T C A A T A G U U A
G
小飞守角制作
A A T C A A T A G U U A G
G
小飞守角制作
A A T C A A T A G U U A G U
G
小飞守角制作
A A T C A A T A G U U A G U U
G
小飞守角制作
A A T C A A T A G U U A G U U A
原 料
产 物 实 质
含A、U、C、G的4 合成蛋白质的20种氨基 种核苷酸 酸 有一定氨基酸排列顺序 信使RNA 的蛋白质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
小飞守角制作
复制、转录和翻译的比较
比较项目 场 所 模 板 酶 复制
细胞核 DNA的两条链 解旋酶，DNA 聚合酶等
转录
细胞核 DNA的一条链 解旋酶，RNA 聚合酶等
4-1基因指导蛋白质的合成
A .细胞质与细胞核
C .内质网与核糖体
B .细胞核与线粒体
D .细胞核与核糖体
2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸
A .64种 B .61种 C.59种
D
D .20种
3、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成 该肽链的基因中的碱基数至少有 A A、600 B、300 C、297 D、594
B
23、已知一个双链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
A. 30％ B. 35％ C. 40％ D. 25％
D
总(A+T)%= (A2+T2)%=RNA中 (A+U)%
3、RNA的种类
指导蛋白 质合成
mRNA
运载 氨基 酸 tRNA
参与核糖 体构成
rRNA
4、DNA 中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
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RNA的过程。
转录小结
•场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •特点: •原则:
5、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
6、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%
D. 51个
19、某DNA片段中有1200个碱基对，控制合成某蛋白 质，从理论上计算，在翻译过程中，最多需要多少种 转移RNA参与运输氨基酸 A. 400 B. 200 D. 20
4-1基因指导蛋白质的合成
4-1基因指导蛋白质的合成一、选择题(每小题2分，共30分)1．下列不属于遗传信息转录必需条件的是()A．解旋酶B．ATPC．模板链D．氨基酸解析：氨基酸是翻译过程所必需的原料。
答案：D2．DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在()A．细胞核、细胞质、核糖体B．细胞核、细胞核、核糖体C．细胞质、核糖体、细胞核D．细胞质、细胞核、核糖体解析：DNA的复制、转录均发生在细胞核中，翻译成蛋白质的过程发生在细胞质的核糖体上。
答案：B3．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是()A．能给该过程提供遗传信息的只能是DNAB．酶或激素一定是该过程合成的产物C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D．该过程有水产生解析：翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项不对；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，B 项不对；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C项也不对；氨基酸脱水缩合形成多肽，D项正确。
答案：D4．mRNA在翻译过程中，具有模板作用的根本原因是mRNA()A．能与核糖体特异性结合B．能由细胞核转移到细胞质C．由特定的核苷酸结合而成链状D．转录了DNA上的遗传信息解析：在以DNA为模板合成RNA时，由于RNA也有碱基结构，与DNA所含的碱基互补配对，因此，DNA所携带的特定的遗传信息就能通过转录准确无误地反映到RNA分子结构上，使RNA也具有与DNA一样的遗传信息。
答案：D5．如图所示转录、翻译过程中，所涉及的碱基种类和核苷酸种类分别有几种()DNA…C—T—C—A…转↓录mRNA …G—A—G—U…翻↓译tRNA …C—U—C—A…A．5、2 B．6、2C．5、7 D．5、5解析：据图所知，DNA中有C、T、A三种碱基，三种脱氧核苷酸；mRNA和tRNA中有A、G、C、U四种碱基，四种核糖核苷酸，所以共有5种碱基，7种核苷酸。
原创1：：4.1 基因指导蛋白质的合成
甲 硫
氨基酸
一种密码子→____种氨基酸 一种密码子→____种反密码子
一种反密码子→____种氨基酸
tRNA（转运RNA）
反密码子
UAC
密码子
AA U G G U A G C U
mRNA（信使RNA）
四、翻译
1. 结合
甲
2. 起始
硫
UAC C U AA U G G U A G C U
mRNA（信使RNA）
本节内容索引 一、温故而知新 二、DNA与RNA 三、转录 四、翻译
五、中心法则 六、本堂小结 七、当堂巩固
一、温故而知新
电影《侏罗纪公园》中的恐龙
一、温故而知新
• 影片说，复活的恐龙是科学家利用提取出来 的恐龙的DNA分子培育繁殖而来的。
• 讨论：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？ • 学完本节后讨论交流
mRNA（信使RNA）
五、中心法则
五、中心法则
回忆DNA复制、基因指导蛋白质合成过程，尝试画出 一张遗传信息的传递方向图。
DNA→DNA
DNA→RNA
RNA→蛋白质
五、中心法则
1957年，克里克首先预见了遗传信息的传递规律，并将这一 规律命名为中心法则。
复制
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
五、中心法则
核糖体 （蛋白质合成场所）
细胞质
一、温故而知新 DNA主要存在哪里？蛋白质在哪里合成？
通过RNA 为什么RNA是DNA的信使？
DNA
蛋白质的合成
主要在细胞核
细胞质(核糖体)进行
问题
DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的， 两者如何联系起来的呢？
4-1 基因指导蛋白质的合成
4-1 基因指导蛋白质的合成【学习目标】1.比较DNA和RNA的区别，掌握RNA的种类。
2.概述转录、翻译的过程和特点。
3.分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
【学习重、难点】转录、翻译的过程及特点。
【自主学习】一、遗传信息的转录1．DNA与RNA的比较种类DNA RNA 基本单位脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)五碳糖特有碱基共有碱基空间结构规则的双螺旋结构多呈________结构真核生物中的分布主要在__________中，少量在_________、_________中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、________中，少量在________中(1)概念：是指在_______中，以_______为模板，按照_______原则合成_______的过程。
(2)过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的________得以暴露。
第2步：游离的______________随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA 的碱基________时，两者以________结合。
第3步：在______________酶的作用下，新结合的________________连接到正在合成的________分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链________。
二、遗传信息的翻译1．翻译⎩⎨⎧场所：细胞质的上模板：原料：产物：一定氨基酸序列的2．密码子和反密码子(1)密码子：位于_____上，其实质是决定一个氨基酸的_____个相邻的碱基，有____种。
(2)反密码子：位于_____上，其实质是与_______发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
3．翻译过程起始：mRNA与__________结合↓运输：________携带氨基酸置于特定位置↓延伸：核糖体沿________移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上。
(一个mRNA可以结合多个核糖体)↓终止：当核糖体到达mRNA上的__________时，合成停止↓脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定________和______的蛋白质三、真核生物DNA复制、转录和翻译的辨析DNA功能传递遗传信息(复制)表达遗传信息转录翻译场所原料模板条件碱基配对特点产物【课堂合作探究】【探究点一】遗传信息的转录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？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)。
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蛋白质
转录、翻译与DNA DNA复制的比较 转录、翻译与DNA复制的比较
场所 DNA复 DNA复 制： 细胞核 模板 亲代DNA的 亲代DNA的 DNA 每一条链 原料 游离的脱 氧核苷酸 产物 DNA
遗传信息传 递方向
DNA→DNA
转录： 转录：
细胞核 细胞质 核糖体
DNA的一条链 DNA的一条链 游离的核 模板链） （模板链） 糖核苷酸 mRNA mRNA 游离的 氨基酸
一、转录
思考与讨论
（1）DNA链完全解开吗？ DNA链完全解开吗？ 链完全解开吗 没有 （2）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊 U A C G 情况？ 情况？ A—U、T—A、 G—C、 C—G DNA的两条链都能转录吗 的两条链都能转录吗？ （3）DNA的两条链都能转录吗？ ……A－T－G－G－C－T－G－G－A…… a链 A DNA ……T－A－C－C－G－A－C－C－T…… b链 T 假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为 假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为 RNA ……A－U－G－G－C－U－G－G－A…… A 假设以a链为模板，则转录出的RNA碱基排列为 假设以a链为模板，则转录出的RNA碱基排列为 RNA ……U－A－C－C－G－A－C－C－U…… U
二、翻译
mRNA
翻译
蛋白质
实验验证： 实验验证： 1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是 1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是 RNA的 个相邻的碱基决定， 由mRNA的3个相邻的碱基决定，即三联体密码子 密码子:信使RNA上决定一个氨基酸的3 RNA上决定一个氨基酸的 密码子:信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 密码子 密码子 密码子
如果一个双链DNA分子上有 个碱 分子上有60个碱 如果一个双链 分子上有 基，那么由它指导合成的多肽链最多有 几个氨基酸？（不考虑终止密码子） 几个氨基酸？（不考虑终止密码子） ？（不考虑终止密码子
DNA
转 录
A—C—T—G—A—T—C—T C T G G A T C T T—G—A—C—C—T—A—G—A G A C C T A G A
一、转录
DNA 转录 RNA
条件： 条件：
模板：DNA的一条链 模板：DNA的一条链 解旋酶、RNA聚合酶 酶： 解旋酶 聚合酶 原料： 原料：四种核糖核苷酸 能量： ATP 能量：
mRNA从细胞核中通过核孔进入细胞质是怎样翻译 mRNA从细胞核中通过核孔进入细胞质是怎样翻译 成具有氨基酸序列的蛋白质？ 成具有氨基酸序列的蛋白质？
DNA→mRNA
翻译： 翻译：
蛋白质 mRNA→蛋白质
例、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规 在下面表格数码中填入相应的字母： 律，在下面表格数码中填入相应的字母：
DNA 双链 信使RNA 信使 转运RNA 转运 氨基酸 密码子
G C C G C
C G G C
精氨酸
T A A U A
G
小组讨论
细胞核中的DNA如何指导细胞质中的 细胞核中的DNA如何指导细胞质中的 DNA 蛋白质的合成？ 蛋白质的合成？
基因 指导 _____为媒介 以_____为媒介 RNA 蛋白质的合成
问题一： 问题一： 为什么RNA RNA适合做 为什么RNA适合做 DNA的信使呢 的信使呢？ DNA的信使呢？
DNA,RNA 的主要区别 比较项目 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 脱氧核糖 RNA 核糖核苷酸 核糖核苷酸 核糖
2、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链 一条多肽链上有氨基酸300个 300 模板的信使RNA分子和转录信使RNA DNA分子至少要 RNA分子和转录信使RNA的 模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要 有碱基多少个？ 有碱基多少个？ A.300； B.900； A.300；600 B.900；1800 C.900； D.600； C.900；900 D.600；900 3、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成 某种蛋白质中含200个氨基酸， 200个氨基酸 DNA中 最少应有（ 的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸 A．1200 B．600 C．400 D．200
A T C G
多为双 多为双链结构 细胞核 细胞核
A U C G
多为单 多为单链结构 细胞质 细胞质
RNA一般是____链 RNA一般是____链，而且比 DNA 短，因此能够通过 一般是____ 单 核孔 细胞核 转移到________ 细胞质 _______， ________转移到________中 _______，从________转移到________中。
问题二： 问题二： DNA的遗传信息是怎 DNA的遗传信息是怎 么传给mRNA的呢？ mRNA的呢 么传给mRNA的呢？
DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？ DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？ 的遗传信息是怎么传给mRNA的呢
请阅读课本P 页最后一个自然段， 请阅读课本P63页最后一个自然段，并结合 的图解，回答下列问题： 图4-4的图解，回答下列问题： 1、转录过程有哪几个步骤？ 转录过程有哪几个步骤？ 2、进行转录的场所是什么？ 进行转录的场所是什么？ 场所是什么 3、转录需要哪些基本条件？ 转录需要哪些基本条件？ 基本条件 转录与复制有什么区别？ 有什么区别 4、转录与复制有什么区别？
DNA(基因) DNA(基因) 细胞核 RNA 细胞质 核糖体 蛋白质 基因
转录
翻译
基因表达全过程
DNA
转录
（基因） 基因） 细胞核
mRNA
翻译
细胞质
性状） （性状）
蛋白质
脱氧核苷酸 序列
核糖核苷酸 序列
氨基酸序列
遗传信息
密码子
小结
转录 RNA DNA(基因 基因) DNA(基因)
细胞核
翻译
细胞质 核糖体
1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该 如果某蛋白质中有n个氨基酸， 蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 mRNA 3n ，
控制该蛋白质合成的DNA（基因） 控制该蛋白质合成的DNA（基因）中的碱基 DNA 数目为 6n 。
1∶3∶6 比例是_________ 比例是_________
电 恐 龙 复 活 的 场 景 影 《 侏 罗 纪 公 园
从恐龙化石中提取出恐龙 DNA ， 真的可以使恐龙复活吗？ 真的可以使恐龙复活吗？
§ 4.1 基因指导蛋白质的合成
基因 指导蛋白质的合成 ______指导蛋白质的合成? ______指导蛋白质的合成? 遗传效应 基因是有_________的_____片段； 基因是有_________的_____片段； DNA 主要存在于 _________ DNA 片段 ________中 ________中，而蛋白质的合成是在 中 细胞核 细胞质（核糖体） 细胞质（核糖体） 进行的。 进行的。
（二）翻译
mRNA
翻译
蛋白质
1.密码子共 1.密码子共 64 种，终止密码子 3 种 决定氨基酸的密码子有 61 种 tRNA有 tRNA有 61 种 2.一种密码子只决定 1种 氨基酸，1种 氨基酸， 2.一种密码子只决定 种密码子决定。 氨基酸由 1或多 种密码子决定。 3.一种tRNA只能转运 氨基酸， 3.一种tRNA只能转运1种 氨基酸，一种氨基 一种tRNA tRNA转运 酸可由1或多种tRNA转运
A
酪氨酸 酪氨酸 终 止 终 止 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸
G
半胱氨酸 半胱氨酸 终 止 色氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸
第三个 字母 U C A G U C A G U C A G U C A G
U U A G A U A U C
mRNA
第一个 字母
第二个字母
U U
苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 起始） （起始） 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 起始） （起始）
C 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸
在人体中， 4、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共 A． 2种 B． 4种 C． 5种 D． 6种 某基因有192 192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 5、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱 掉的水分子为 A.191 B.95 C.32 D.31 6、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成 某种蛋白质中含200个氨基酸， 200个氨基酸 DNA中 最少应有（ 的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸 A．1200 B．600 C．400 D．200 DNA复制 复制， 7、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是 DNA，RNA， DNA，RNA和氨基酸 A．DNA，RNA，蛋白质 B．DNA，RNA和氨基酸 RNA，DNA和核糖 RNA，DNA和蛋白质 C．RNA，DNA和核糖 D．RNA，DNA和蛋白质
AU GGA U A UC
mRNA
核糖体
二、翻译
mRNA
翻译
蛋白质
思考：信使RNA上有几种碱基？ RNA上有几种碱基 思考：信使RNA上有几种碱基？氨基酸
有几种？ 有几种？
问题三： 问题三：
信使RNA上有4 信使RNA上有4种 RNA上有 碱基怎样决定20 碱基怎样决定20 种氨基酸的呢？ 种氨基酸的呢？
6
mRNA 翻
译