4.1 基因指导蛋白质的合成(第二课时)
4.1 基因指导蛋白质的合成 第2课时 课件(人教版必修2)
基因指导蛋白质的合成
二、遗传信息的翻译
概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以
mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的 蛋白质的过程 碱基 序列翻译为 实质上：将mRNA中的 蛋白质中的 氨基酸 序列 场所：细胞质的核糖体上 信息传递方向：mRNA → 一定结构的蛋白质
思考： 组成蛋白质的氨基酸： 20种 信使RNA的碱基： 4种 4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？
转录与翻译的比较： 转录 场所 模板 酶 能量 原则 原料 产物
细胞核
翻译
细胞质（核糖体）
DNA的一条链（信息 链）为模板
解旋酶、聚合酶 ATP
mRNA上的遗传密码
缩合酶
DNA－mRNA
A—U、T—A、C—G、G—C
mRNA－tRNA
A—U、 U—A、C—G、G—C
四种核糖核苷酸 RNA、
二十种氨基酸 蛋白质
4 种， 如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 16 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定 ___种，即 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64 ___种，即
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一 个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子
密码子: 信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
天冬氨 酸
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
缩合
亮氨酸
天冬氨 酸
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
天冬氨 酸
A A U
C U A U U A G A U A U C
4.1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)(含视频)(教学课件)-高中生物人教版(2019)必修2
U
G
5’A U
C
AC
G U
G CG U
UGC
G U
UCC
G U
A
A
UC
CU A
A 33’’
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
一、翻译
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。
色 第4步 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
含有的碱基数也要大于3n。
③因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样才能使用这个比例关系。
1. mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有 2n 个碱基， 该mRNA指导合成的蛋白质最多有 n/3 个氨基酸。
2. 不考虑终止密码子:合成n个氨基酸至少需要mRNA中 3n个碱基， DNA中 6n 个碱基。
3. 考虑终止密码子:合成n个氨基酸至少需要mRNA中 3n+3 个碱基， DNA中 6n+6 个碱基。
DNA复制
转录
翻译
时间
细胞分裂间期
生长发育过程
场所 细胞核（线粒体、叶绿体） 细胞核（线粒体、叶绿体）
模板
DNA的两条链
基因的一条链
核糖体 mRNA
条 原料 件酶
四种脱氧核苷酸 解旋酶，DNA聚合酶
A
A
UC
CU A
A 33’’
位点1
携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱 基AUG互补配对，进入位点1
一、翻译
第2步
U
G
5’A U
C
AC
G U
G CG U
高一生物学(人教版)§41基因指导蛋白质的合成第2课时
抗菌药物 红霉素 环丙沙星 利福平
抗菌机制 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸
抑制细菌DNA的复制 抑制细菌RNA聚合酶的活性
能量 物质 信息
小结2
基因指导蛋白质的合成
﹍﹍ 复制
DNA
复制 转录 mRNA
翻译
转 逆转录 录
工具 核
tRNA
糖
rRNA
体
蛋白质
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
氨基酸序列
HIV生活史模式图
请同学们观察： “HIV生活史模式 图”关注遗传信息 的流向，并依照中 心法则的形式绘制 出艾滋病毒遗传信 息的流动图解。
（一）中心法则的发展
中心法则
中心法则
（一）中心法则的发展
(2)某类非逆转录病毒的信息流动：
请同学们观察：
“新冠病毒生活史
RNA
模式图”绘制遗传
信息的流动图解。
基因如何指导蛋白质的合成？
（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？
2.游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？ （2）tRNA为什么能够承担搬运氨基酸并识别密码子的功能？
要求：重点关注tRNA的哪些结构与搬运氨基酸和识别密码子相适应。
基因如何指导蛋白质的合成？
（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？
图4-7蛋白质合成示意图
基因如何指导蛋白质的合成？
（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？
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，这一过程叫作翻译。
基因如何指导蛋白质的合成？
（二）遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的？
在翻译过程中会观察到如图所示的一个mRNA分 子结合多个核糖体现象，观察图片回答下列问 题： （1）图中显示有几条肽链正在同时合成？每条肽 链合成结束后，它们都相同吗？ （2）这样翻译有什么意义？
人教版高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)教案
4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）教学设计一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容，本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译，本节课是第2课时，分析翻译的过程。
教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制，以及基因与DNA的关系，而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。
蛋白质是生命活动的主要承担者，因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。
所以本节在遗传学中有极其重要的地位。
二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动，能够说明遗传信息翻译的过程；②通过教师讲解、资料分析，能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
学科素养（1）基础知识（遗传信息翻译的过程；碱基与氨基酸的对应关系）；（2）基本技能（运用数学方法，分析资料，得出结论，培养分析推理和归纳的能力）；（3）基本思想（通过遗传信息翻译的过程的学习，能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神）；（4）基本活动经验（体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美）。
三、教学重难点主干知识：遗传信息的翻译过程；侧枝知识：mRNA（密码子）、tRNA（反密码子）与氨基酸的关系；四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学，学生情况完全未知，只能预设学生情况。
当然学生之前已有的前摄知识，可以充分利用，比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA 的种类与作用、转录过程的学习，以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识，都为本节的学习做了良好的铺垫。
同时，本课知识相对抽象，学生理解难度较大。
因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”，而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式，课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建，模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点，问题教学则贯穿整节课，作为纽带层层深入。
基因指导蛋白质的合成(第二课时)优秀教学设计
基因指导蛋白质的合成（第二课时）教学设计教学准备学情分析“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物教材必修二《遗传与进化》第四章第一节的教学内容。
基因是生命活动的控制者，蛋白质是生命活动的主要承担者，基因的核苷酸序列中含有遗传信息，这些信息要通过合成蛋白质才能发挥作用。
高一年级的学生具有强烈的求知欲和探究欲望，比较喜欢动手实践，乐于展示自我。
学生通过报刊、杂志、电影、网络等多种传播媒体的介绍，初中生物课的学习以及通过必修一《分子与细胞》的学习，已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物体的性状有了一定的科学认识。
但是，学生们并不知道基因是如何起作用的。
本节内容紧密联系生命活动的两大物质来探索遗传的发生机理，在明确了“基因是什么”、“基因在哪里”之后，了解“基因是如何起作用的”，并为后面教授“生物的变异”和“基因工程”埋下了伏笔。
本节课需要学生理解的知识点较多，内容微观抽象，学生掌握的难度较大。
教师可采用动画结合教材中的图文，让学生利用课前准备的材料按照教材图示动手操作蛋白质的合成过程，让学生自主完成对翻译过程的学习.教学工具软磁片、剪刀、直尺、电脑、打印机等。
教案设计教学目标1.知识与能力目标：（1）概述翻译的过程和意义；（2）理解密码子的作用，学会查密码子表；（3）通过指导学生设计并制作翻译过程的剪纸的模型，培养学生的创新意识和实践能力。
2.过程与方法目标：（1）通过RNA上的碱基觉得氨基酸的学习，让学生掌握逻辑推理再经实验验证的方法；（2）通过遗传信息传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法；（3）利用课本插图和课件，培养和发展学生分析、类比归纳的学习方法。
3.情感态度与价值观目标：（1）通过了解密码子的发现历程、翻译过程的探索，培养学生热爱科学和关爱生命的情操；（2）通过再现科学史，让学生体验科学探究的方法和态度，感受科学知识发现过程的艰辛和漫长，并理解科学的本质；（3）通过了解基因指导蛋白质合成过程中各阶段严格遵循的碱基互补配对原则，明确细胞中生命物质的合成是一个准确变化的过程，体会生命的美和神奇。
人教版高中生物必修2-4.1《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)名师教案
4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）教学设计授课人：张斌授课地点：江苏赣榆一中一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容，本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译，本节课是第2课时，分析翻译的过程。
教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制，以及基因与DNA的关系，而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。
蛋白质是生命活动的主要承担者，因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。
所以本节在遗传学中有极其重要的地位。
二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动，能够说明遗传信息翻译的过程；②通过教师讲解、资料分析，能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
学科素养（1）基础知识（遗传信息翻译的过程；碱基与氨基酸的对应关系）；（2）基本技能（运用数学方法，分析资料，得出结论，培养分析推理和归纳的能力）；（3）基本思想（通过遗传信息翻译的过程的学习，能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神）；（4）基本活动经验（体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美）。
三、教学重难点主干知识：遗传信息的翻译过程；侧枝知识：mRNA（密码子）、tRNA（反密码子）与氨基酸的关系；四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学，学生情况完全未知，只能预设学生情况。
当然学生之前已有的前摄知识，可以充分利用，比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA的种类与作用、转录过程的学习，以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识，都为本节的学习做了良好的铺垫。
同时，本课知识相对抽象，学生理解难度较大。
因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”，而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式，课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建，模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点，问题教学则贯穿整节课，作为纽带层层深入。
人教版高中生物必修二教案设计：4.1基因指导蛋白质的合成(2课时)
二次备课生物教案年级：高二学科：生物主备人：第一节基因指导蛋白质的合成授课时间: 备课时间：课时：2课型：新授课教学目标：二、教材分析①．课程标准对本节课的要求是：“概述遗传信息的转录和翻译”；②．本节核心内容即为遗传信息的转录和翻译。
本节基于对基因本质的认识，进一步阐明基因在生物体内是如何起作用，是前三章的进一步深入；可以为后面内容的学习打好基础。
三、学情分析从平时的课堂表现及作业和前面的月考情况可看出:学生学习自觉性较差,惰性很强，被动学习的习惯很难改正。
教学目标：情感态度和价值观：让学生感受基因表达过程的和谐美，体验科学研究的过程。
知识与技能目标：（1）概述遗传信息的转录（2）遗传信息翻译的过程过程与方法：（1）启发式，利用多媒体课件展示完整的基因表达过程。
（2）比较法，培养学生分析和解决生物学问题的能力。
教学重点：（1）遗传信息的转录（2）遗传信息翻译的过程教学难点：（1）遗传信息的转录过程（2）转录、翻译和DNA复制过程的比较教学方法：自主阅读，合作探究，启发式教学方法教具学具：多媒体课件教学过程：第一课时课时重点：遗传信息的转录一、导入新课（由性状、DNA、基因的关系引入新课“基因控制蛋白质的合成”。
）[引言]：在现实生活中,我们能不像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢，如果能复活，那里面有什么玄机呢？从生物学的角度来看，性状的不同和决定性状的蛋白质有关。
那么，蛋白质是怎么合成的呢？[思考]：1.性状是由什么控制的?（遗传物质，DNA是主要的遗传物质。
）2.DNA分子是怎样控制遗传性状的？3.基因与DNA的关系是什么? 每个DNA分子上只有一个基因吗?[质疑]：针对思考题2质疑——生物体细胞核中染色体和DNA分子数是恒定的，而生物的性状却是多种多样的，DNA如何控制这么多性状？[讲述]：一条染色体上的一个DNA分子肯定会控制很多很多性状。
引出基因概念。
[讨论]：对于基因大家并不陌生，请你谈谈对基因的认识。
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
肽链。
2.目的意义：少量的mRNA分子可以迅
速合成大量的蛋白质。
3.方向：_从__左__向__右___（根据多肽链的
长度，长的翻译在前）
4.结果：合成的仅是_多__肽__链___
四、中心法则
复制
转录
翻译
信息流动
方向
DNA→DNA
DNA→mRNA mRNA→蛋白质
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
搬运到 tRNA 称为 搬运工
氨基酸的“搬运工”tRNA
1.tRNA呈__三__叶__草__形__； 2.一端为携带_氨__基__酸__的部位； 3.另一端有3个碱基。 每 个 tRNA 上 的 这 3 个 碱 基 可 以 与 mRNA上的密码子互补配对，称反密码子。
第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成（第2课时）
学习目标
1、分析碱基和氨基酸的对应关系 2、理解并识记遗传信息的翻译过程
认真阅读P66-69，独立思考、解决问题，把 知识点、重难点和疑难点作出标记，限时2分钟
1.找出阅读内容中一共有哪几个知识点？ 2.找出阅读内容中一共有哪几个重点？ 3.找出阅读内容中一共有哪几个疑难点？
整理知识，背诵记忆 1、RNA的基本单位、组成部分及种类 2、遗传信息的转录过程
当堂训练，巩固运用 完成课本P69概念检测2
谢谢
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
高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案 新人教版必修2
高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成(第2课时）导学案新人教版必修24、1基因指导蛋白质的合成(第2课时）导学案新人教版必修2课题：4、1基因指导蛋白质的合成(第2课时）第周第课时授课人：审批人：学习目标概述遗传信息的翻译学习重点遗传信息的翻译过程学习难点遗传信息的翻译过程学生活动教学设计自主研讨目标与导入本节聚焦:1、遗传信息的翻译过程是怎样的？2、什么是遗传密码？导入：回忆上节课的内容，转录过程中：模板：原料：能量：酶：由复习巩固导入新课自学与诊断翻译：（1）概念：指在上，以为模板合成 ________________的过程。
（2）场所：主要在。
（3）条件：a、模板：b、原料：c、能量：d、酶：合作互动互动与展示翻译过程：⑴mRNA进入细胞质，与___________结合。
⑵携带一个特定氨基酸的tRNA，通过___________与第一个密码子互补配对，进入位点1。
⑶携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
⑷位点1、位点2相应的氨基酸________形成_______，位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。
⑸核糖体读取下一个__________，原占据位点1的tRNA离开__________，占据位点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。
重复进行直至读取到________。
⑹肽链合成后，从_________上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的_________分子。
精讲与点拨遗传信息的翻译①概念：在细胞质的核糖体中进行。
是以信使RNA为模板，以转运RNA为运转工具，按照碱基互补配对原则，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
②过程：信使RNA从细胞核中合成以后，从核孔出来与核糖体结合。
信使RNA上带有的遗传信息以遗传密码（信使RNA 上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基）的形式存在，转运RNA将氨基酸按信使RNA上的密码子的顺序放在核糖体上的相应部位，通过脱水缩合，形成多肽，多肽脱离核糖体后，经过一定的盘曲折叠，形成蛋白质。
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RNA是怎样把DNA的遗传信息翻译源自蛋白质的？① tRNA如何识别mRNA上的碱基序列？ 碱基互补配对原则 ②两个氨基酸间通过什么方式结合？ 脱水缩合（肽键） ③翻译过程中，是mRNA还是核糖体发生移动？ 核糖体 ④翻译什么时候会停止下来？ 当核糖体遇到终止密码子的时候 ⑤翻译形成的产物叫什么？ 多肽链
谁来担任“搬运工”？
三叶 草型
4.tRNA——“搬运工”
谷氨酸
每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸! 一共有多少种tRNA?
C U C
反密码子
有61种
反密码子与密码子相补配对； 转运的氨基酸由配对的密码子决定。
密码子：
1.密码子位于 mRNA 上。
反密码子：
1.反密码子位于 tRNA 上。
甲硫氨 酸 天冬氨 酸
U A C C U A A U G G A U A U C
细 胞 质 中
缩合
甲硫氨 酸 天冬氨 酸
两个氨基酸分子缩合
U A C C U A A U G 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.
甲硫氨 酸 天冬氨 酸 异亮氨酸
2.密码子共有 64 种，决定 2.反密码子共有 61 种， 氨基酸的密码子有 61 种。 即tRNA有 61 种。
3.一种密码子决定 1 种 氨基酸； 一种氨基酸由 1或多 种 密码子决定。
3.一种tRNA转运 1 种 氨基酸； 一种氨基酸可以 由 1或多 种tRNA转运。
5、翻译的过程：
阅读教材P66页图4-6，思考并 回答下列问题：
转 录 定 义 场 所 翻 译
模 板
信息传递方向
原 料 产 物 实 质
5.翻译的过程： 细 胞 质 中
细胞质中的mRNA与核糖体结合.
核糖体
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 .
细 胞 质 中
甲硫氨 酸
U A C A U G G A U A U C
细 胞 质 中
tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的相应位置 .
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链
翻译小结
•场所: 细胞质的核糖体上
•模板: 以信使RNA为模板
•原料: 20种游离的氨基酸
•条件: 需要酶和ATP、tRNA
•产物: 多肽或蛋白质 •原则: 碱基互补配对原则（A-U，G-C）
即密码子与反密码子配对
1、“密码子”是指：（ C ） 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碱基 D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基
第四章 基因的表达
第一节：基因指导蛋白质的合成
DNA
模板链
G T G C A T C G A C A C G T A G C T
转录
mRNA G U G C A U C G A
RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质 中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？ mRNA如何将信息变成蛋白质？
mRNA通过核孔进入细胞质
3、简并性：一种氨基酸有两种以上的密码子的情况 。
4、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：
模板链
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
游离在细胞质中的氨基酸， 是怎样运送到合成蛋白质的“生 产线”上的？
细 胞 质 中
C U A U A G A U G G A U A U C
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
细 胞 质 中
甲硫氨 酸
天冬氨 酸
异亮氨酸
U A G C U A A U G G A U A U C
细 胞 质 中
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
甲硫氨 酸 天冬氨 酸 异亮氨酸
U A G A U G G A U A U C
2、信使RNA的来源是：（ A ） A、由DNA转录而来 B、由DNA翻译而来 C、由DNA转变而来 D、由DNA复制而来
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)
谢 谢
比较翻译与转录有哪些区别？
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
mRNA
第1个字母
第2个字母
第3个字母
密码子
苯丙氨酸 精氨酸
U A
U G
U A
UUU AGA
？
遗传密码的特性：
1、共64个遗传密码， 其中有3个终止密 码，没有对应的氨 基酸。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。
中，开始它新的历程——翻译。
二、遗传信息的翻译
1、翻译的概念 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。 用箭头表示为： mRNA 蛋白质
2、翻译的场所： 细胞质的核糖体上
思考：组成蛋白质的氨基酸有多少种?
20 4
组成RNA的碱基有多少种?
那么，4种碱基是怎样决定20种氨基酸的呢？
碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的呢？
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?
41=4
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
42=16
那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？
43=64
3、密码子 概念： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的 碱基。