4-1基因指导蛋白质的合成动画
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细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成
基因
指导 以_____ RN 为媒介 A
蛋白质的合成
DNA,RNA 的主要区别
脱氧核苷酸 脱氧核糖
核糖核苷酸 核糖
ATCG
多为双链结构 细胞核
AUCG
多为单链结构 细胞质
信使 RNA(mRNA) RNA 的种类 核糖体 RNA(rRNA) 转运 RNA(tRNA)
转录翻译动 画
§ 4.1 基因指导蛋白质的合成
电 影 恐龙 ︽ 复侏 活罗 的纪 场公 景 园︾ 中
从恐龙化石中提取出恐龙 DNA ， 真的可以使恐龙复活吗？
基因指导蛋白质的合成 遗传效应 的_____ DN 片段； DNA 主要存 基因是有_________ A 细胞核 中，而蛋白质的合成是在 在于________ _______ 细胞质 中进行的。
8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转 录 此RNA的DNA中G+A为 A．15 B．25 C．30 D．40
问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
密码子与反密码子
亮氨酸
天冬氨酸
A A U
C U A
异亮氨酸
U A G
一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
甲硫氨酸
？
U A C
反密码子
A U G G A U A U C
mRNA
核糖体
反密码子 概念： 与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基 种类：
二、遗传信息的翻译
1.概念
游离在细胞质中的各种（约 20 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。
基因
指导 以_____ RN 为媒介 A
蛋白质的合成
DNA,RNA 的主要区别
脱氧核苷酸 脱氧核糖
核糖核苷酸 核糖
ATCG
多为双链结构 细胞核
AUCG
多为单链结构 细胞质
信使 RNA(mRNA) RNA 的种类 核糖体 RNA(rRNA) 转运 RNA(tRNA)
转录翻译动 画
§ 4.1 基因指导蛋白质的合成
电 影 恐龙 ︽ 复侏 活罗 的纪 场公 景 园︾ 中
从恐龙化石中提取出恐龙 DNA ， 真的可以使恐龙复活吗？
基因指导蛋白质的合成 遗传效应 的_____ DN 片段； DNA 主要存 基因是有_________ A 细胞核 中，而蛋白质的合成是在 在于________ _______ 细胞质 中进行的。
8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转 录 此RNA的DNA中G+A为 A．15 B．25 C．30 D．40
问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
密码子与反密码子
亮氨酸
天冬氨酸
A A U
C U A
异亮氨酸
U A G
一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
甲硫氨酸
？
U A C
反密码子
A U G G A U A U C
mRNA
核糖体
反密码子 概念： 与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基 种类：
二、遗传信息的翻译
1.概念
游离在细胞质中的各种（约 20 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。
4-1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)-高一生物同步备课课件(人教版2019必修2)
4.遗传密码子的破译
肽链
除去DNA和mRNA的细胞提取液 人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
实验结论： 1.与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。 2.在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并 编制出密码子表。
二 遗传信息的翻译
5.密码子
称 为
科学家经过不断的推测与实验得知：
半胱氨酸
C
终止、硒代半胱氨酸
A
亮氨酸
丝氨酸
终止
色氨酸
G
亮氨酸终止密码子脯：氨酸UAA 、UG组A氨（酸 硒代半胱精氨氨_酸_酸）、_U_A_G_U
C
种类
亮氨酸
脯氨酸
亮氨酸起始密码子：脯氨酸
AUG
组氨酸
精氨酸
（谷氨甲酰硫胺 氨酸）、精氨酸
C A
（ 64 种）亮氨酸
脯氨酸__G_U_G_（谷氨缬酰氨胺 酸、甲硫精氨氨酸酸） G
产物 蛋白质 酶 肽酰转移酶
3.mRNA碱基与氨基酸之间的对应关系
决定一个氨基酸的 碱基个数
决定氨基酸种类
AUCG
1个
4
2个
42＝16
AUCG
图示
4
氨基酸
44
氨基酸
AUCG
AUCG
3个
43＝64
AUCG 4 4 4 AUCG
氨基酸
4.遗传密码子的破译
1961年蛋白质的体外合成实验 科学家：尼伦伯格、马太 实验技术：蛋白质的体外合成技术 实验过程： ①在每个试管中分别加入1种氨基酸；②在每个试管中加 入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；③在每个试管中 加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（mRNA）。 实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨 酸的肽链。
人教版必修二4.1.1 基因指导蛋白质的合成(共37张PPT)
T T A G AT AT C
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
至此，DNA上的遗传信息就传递到了细胞质中。
总结“转录”的知识点：
（１）概念：在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱
基互补配对原则，合成mRNA的过程
（２）场所：
主要在细胞核。
还可以在线粒体、叶绿体中，原核生物在拟核
（３）遵循原则： 碱基互补配对原则 （４）转录的条件： （A-U、T-A、G-C、C-G）
(×)
(3)转录的原料是4种核糖核苷酸。 (√)
(4)转录需要解旋酶和DNA聚合酶。
(×)
1、DNA分子的解旋发生在_D____过程 中。
A.复制
B.转录
C.翻译
D.复制和转录
2、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成 的 RNA完全水解后，得到的化学物质
是（ C ）
A、氨基酸 葡萄糖 碱基
B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖
核糖体
细胞质
[问题]为什么RNA适于作DNA的信使？
一、RNA
组成元素： C H O N P
单体：核糖核苷酸 磷酸
（4种） 核糖 核苷
聚合
碱基 A U G C
核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键连接成
RNA 一般是单链结构
一、RNA RNA的种类
mRNA 作为翻译的模板， 将遗传信息从细胞核传递到细胞质
五碳糖 脱氧核糖
核糖
（2）RNA一般为__单__链___，比DNA_短___，因此能通过核孔，
全从称细胞___核____ 转移脱到氧细核胞_糖_质_核__酸__中。核糖核酸
基本组成单位 脱氧核苷酸
核糖核苷酸
（3）DNA与RNA的关系中，也遵循“___碱__基_互__补__配_对_____”
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
至此，DNA上的遗传信息就传递到了细胞质中。
总结“转录”的知识点：
（１）概念：在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱
基互补配对原则，合成mRNA的过程
（２）场所：
主要在细胞核。
还可以在线粒体、叶绿体中，原核生物在拟核
（３）遵循原则： 碱基互补配对原则 （４）转录的条件： （A-U、T-A、G-C、C-G）
(×)
(3)转录的原料是4种核糖核苷酸。 (√)
(4)转录需要解旋酶和DNA聚合酶。
(×)
1、DNA分子的解旋发生在_D____过程 中。
A.复制
B.转录
C.翻译
D.复制和转录
2、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成 的 RNA完全水解后，得到的化学物质
是（ C ）
A、氨基酸 葡萄糖 碱基
B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖
核糖体
细胞质
[问题]为什么RNA适于作DNA的信使？
一、RNA
组成元素： C H O N P
单体：核糖核苷酸 磷酸
（4种） 核糖 核苷
聚合
碱基 A U G C
核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键连接成
RNA 一般是单链结构
一、RNA RNA的种类
mRNA 作为翻译的模板， 将遗传信息从细胞核传递到细胞质
五碳糖 脱氧核糖
核糖
（2）RNA一般为__单__链___，比DNA_短___，因此能通过核孔，
全从称细胞___核____ 转移脱到氧细核胞_糖_质_核__酸__中。核糖核酸
基本组成单位 脱氧核苷酸
核糖核苷酸
（3）DNA与RNA的关系中，也遵循“___碱__基_互__补__配_对_____”
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
4-1基因指导蛋白质的合成
第4章· 第1节
红对勾系列丛书
就此题来说，图中共有8个核苷酸，其中DNA分子
中有4个，由于各自的碱基不同，实际上就是4种核苷酸； 同理，RNA分子中也有4种核苷酸。就碱基来说，DNA 和RNA中是可以共用的，如A、C、G，不共用的只有T 和U。DNA中用T，RNA中用U。所以，两类核酸中， 最多只有5种碱基。 答案：D
第4章· 第1节
红对UAG之间共45个
碱基，决定15个氨基酸，起始密码子AUG也决定一个氨
基酸，共16个。 答案：C
第4章· 第1节
红对勾系列丛书
12．(2009·上海高考)某条多肽的相对分子质量为 2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终 止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( A．75对碱基 C．90对碱基 B．78对碱基 D．93对碱基 )
第4章· 第1节
红对勾系列丛书
6．某基因有192个脱氧核苷酸，其控制合成的多肽 应脱掉的水分子数为( A．192个 ) B．95个
C．32个
D．31个
第4章· 第1节
红对勾系列丛书
解析：该基因有192个脱氧核苷酸，则转录的模板链
应有192÷2＝96个脱氧核苷酸。信使RNA应有96个核苷 酸、96个碱基。以此信使RNA为模板(密码子是96÷3＝ 32个)合成的多肽有32个氨基酸，氨基酸缩合时应脱掉32 －1＝31个水分子。 答案：D
录出多种多个信使RNA，DNA分子上基因的数目是可以
计数的，因此D选项错误。 答案：C
第4章· 第1节
红对勾系列丛书
2．在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生
于哪两者之间( ) B．mRNA与tRNA D．核糖体与mRNA
A．氨基酸与tRNA C．DNA与mRNA
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
(2)时间 个体生长发育的整个过程（几乎所有活细胞中）
(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
(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
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(教学课件)——高中生物人教版(2019)必修第二册
_核糖体，可以同时合成__多__条__
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
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
《第4章第1节基因指导蛋白质的合成》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必修2
《基因指导蛋白质的合成》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解并掌握基因、mRNA和蛋白质之间的关系，以及转录和翻译的过程。
2. 理解遗传信息、蛋白质和表型之间的关系。
3. 学会分析并解释一些简单的基因指导蛋白质合成的问题。
二、教学重难点1. 教学重点：基因转录和翻译的过程，以及基因表达调控的基本原理。
2. 教学难点：如何将基因信息转化为蛋白质，以及基因表达的调控机制。
三、教学准备1. 准备相关的PPT课件，包含图片、动画和视频等多媒体素材。
2. 准备一些简单的实验器材，如显微镜、离心管等，以便学生观察和操作。
3. 准备一些案例和问题，引导学生进行讨论和思考。
4. 准备一些练习题，以帮助学生巩固所学知识。
四、教学过程：1. 导入：首先通过PPT展示细胞结构和基因信息的图片，引导学生思考细胞中基因和蛋白质的关系，再通过多媒体展示氨基酸的合成、转运和多肽链的折叠过程，引出基因控制蛋白质合成的主题。
随后，提出本节课的主要内容：学习基因控制蛋白质的合成过程。
2. 探究新知：（1）基因控制蛋白质的场所和方式：通过多媒体展示转录和翻译的过程，让学生了解基因控制蛋白质的场所是核糖体，方式是碱基互补配对。
（2）密码子与反密码子：通过多媒体展示密码子的概念和种类，让学生了解原核生物的遗传密码是简并的，同时了解终止密码子没有对应的反密码子。
接着通过PPT展示密码子和反密码子的关系图，帮助学生理解两者间的关系。
（3）遗传信息的翻译：让学生了解遗传信息翻译为蛋白质的过程和特点，可以通过举例子的方式介绍密码子的简并性、终止密码子的无义性等知识。
（4）原核生物的基因控制蛋白质合成和真核生物的基因控制蛋白质合成对比：通过PPT展示两者的区别和联系，让学生了解原核生物和真核生物在基因控制蛋白质合成方面的异同点。
3. 课堂活动：设计一些课堂活动，如小组讨论、角色扮演等，让学生更好地理解和掌握基因控制蛋白质的合成过程。
例如，可以让学生扮演氨基酸、搬运者和核糖体，模拟氨基酸的结合、转移和释放过程。
人教版2019高中生物必修2课件41基因指导蛋白质的合成
都是 DNA
蛋白质
RNA病毒
逆转录病 毒
遗传 物质 都是 RNA
复制 RNA 翻译 蛋白质
逆转录
转录
RNA
DNA
RNA 翻译 蛋白质
• 1.基因指导蛋白质合成过程分为哪几个阶段？
• 2.转录场所、模板、原料、酶 、产物？
• 3.翻译场所、模板、原料、工具、产物？
• 4.RNA的分类及作用？
• 5.密码子的定义，有多少种？有多少种可决定
B．DNA，RNA和氨基酸
C．RNA，DNA和核糖
D．RNA，DNA和蛋白质
37
6、下列对转运RNA的描述，正确的是 A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
38
12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基
14
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
U U A GAU AUC
mRNA
15
密码子总数是 64 种， 但决定氨基酸的密码子是 61 种。
一种密码子决定一种氨基酸， 但一种氨基酸可以由 1种或多种不同的 密码子决定。
密码子：
1.概念： 3种不决定氨基酸（终止密码） 2.种类：64种
①苯丙氨酸UUU； ②天冬氨酸GAC；
③亮氨酸CUG； ④赖氨酸AAA；
⑤精氨酸CGU； ⑥丙氨酸GCA
A.①③⑤
B.⑥②④
C.②④⑥
D.⑤③①
36
3、在人体中，由A、T、C三种碱基参
与
构成的核苷酸共
A．2种
高中生物必修2课件：4-1 基因指导蛋白质的合成
(3)转录与DNA分子复制的区别： 复制 时间 场所 原料 模板 有丝分裂间期和减数第 一次分裂间期 转录 生长发育过程中
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体 四种脱氧核苷酸 DNA的两条链 四种核糖核苷酸 DNANA解旋，以两条 DNA解旋，以一条
链为模板，按碱基 链为模板，按碱基互 过程 互补配对原则，合 补配对原则，形成
1．RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA) 和核糖体RNA(rRAN)。 2．转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条 链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。 3．翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、原料 (20种氨基酸)、酶和能量。
4．密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61 种，3种终止密码子不决定氨基酸。 5．一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最 多只决定一种氨基酸。 6．每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸 可由一种或多种tRNA识别和转运。
[答案] C
下图是真核生物mRNA合成过程图，请据图判断下列说 法中正确的是( )
A．R表示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态需要 解旋酶 B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的 C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D．图中的②合成后，在细胞核中与核糖体结合并控制 蛋白质的合成
二、遗传信息的翻译 1．特点 (1)场所：______________。 (2)模板：________。 (3)原料：____________。 (4)产物：具有________________的肽链。
2．密码子 (1)位置：________上。 (2)实质：决定1个氨基酸的________。 (3)种类：________种。 3．工具 (1)装配机器：________。 (2)搬运工(翻译者)：________。
基因指导蛋白质的合成转录翻译动画PPT课件
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
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G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
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G
（1）DNA的两条链都能转录吗？ （2）DNA链完全解开吗？是从一端解开吗？
（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊
占碱基总数的（ ）
C
A 50％ B 25％ C 30％ D 35％
2、有3个核酸，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（ ）
A、一个DNA和两A 个RNA
B、两个DNA和一个 RNA C、三个DNA
D、三个RNA
3、DNA和RNA的区别是（ ）
A、五碳糖不同
C、空间结构不同
B、D碱、基以种上D类都不是同
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G
A A T C AA T AG U UA G UU
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G
A A T C AA T AG U UA G UU A
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G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
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的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸
A．1200 B．600
C．400
D．200
7、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是
A．DNA，RNA，蛋白质 B．DNA，RNA和氨基酸
C．RNA，DNA和核糖
D．RNA，DNA和蛋白质
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8、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录
人教版高中生物必修2课件：4-1基因指导蛋白质的合成(共52张PPT)
推测：RNA与蛋白质的合成有关
科学研究二：
此实验能说明什么？
推测：
RNA是在细胞核内 合成的，可能与 DNA有关；并可以 从细胞核内向细 胞核外移动。
认识RNA
RNA是另一类核酸， 它的分子结构与 DNA很相似。
RNA有三种：： 信使RNA（mRNA） 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA）
可以将氨基酸转运到核糖体中。
氨基酸的结 合部位
反密码子
tRNA
特性：专一性 种类：61种
亮氨酸
天门 冬酰氨
异亮氨酸
A AU CU A UAG
反密码子
反密码子
反密码子
遗传密码的特点
• 不间断性 mRNA的三联体密码是连续排列的， 相邻密码之间无核苷酸间隔。
• 不重叠性 对于特定的三联体密码而言，其中的 每个核糖核苷酸都不会被两个密码子共有。
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
多肽链合成之后，从核糖体中脱离， 再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最 终形成具有一定功能的蛋白质分子。
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
U–G–A C–C–U A–G–A ACU GGA UCU
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
小结
基因 转录
细胞核
RN A
转录、翻译与DNA复制的比较
翻译 细胞质
蛋白质
场所
DNA复制： 细胞核 DNA DNA
模板
原料
亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸
科学研究二：
此实验能说明什么？
推测：
RNA是在细胞核内 合成的，可能与 DNA有关；并可以 从细胞核内向细 胞核外移动。
认识RNA
RNA是另一类核酸， 它的分子结构与 DNA很相似。
RNA有三种：： 信使RNA（mRNA） 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA）
可以将氨基酸转运到核糖体中。
氨基酸的结 合部位
反密码子
tRNA
特性：专一性 种类：61种
亮氨酸
天门 冬酰氨
异亮氨酸
A AU CU A UAG
反密码子
反密码子
反密码子
遗传密码的特点
• 不间断性 mRNA的三联体密码是连续排列的， 相邻密码之间无核苷酸间隔。
• 不重叠性 对于特定的三联体密码而言，其中的 每个核糖核苷酸都不会被两个密码子共有。
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
多肽链合成之后，从核糖体中脱离， 再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最 终形成具有一定功能的蛋白质分子。
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
U–G–A C–C–U A–G–A ACU GGA UCU
人教版高中生物必修2课件：4-1基因 指导蛋 白质的 合成(共 52张PPT)
小结
基因 转录
细胞核
RN A
转录、翻译与DNA复制的比较
翻译 细胞质
蛋白质
场所
DNA复制： 细胞核 DNA DNA
模板
原料
亲代DNA的 游离的脱 每一条链 氧核苷酸
2-4-1基因指导蛋白质的合成PPT课件
②配对：游离的核糖核苷酸 与模板链上的碱基随机碰撞，当 碱基互补时，两者以氢键结合。
思考与讨论
1.转录与DNA复制有何共同之处？这 对保证遗传信息的准确转录有何意义？
2.转录成的RNA的碱基序列，与作为 模板的DNA单链的碱基序列有何异同？与 该DNA的另一条链的碱基序列有何异同？
③聚合：在 RNA 聚合酶的作 用下，核糖苷核酸依次连接，形 成一个RNA分子。
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
2021/3/9
授课：XXX
7
§4—1 基因指导蛋白质的合成
·遗传信息的转录
＊为什么RNA适于作DNA的信使呢： ＊DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的：
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
②配对：游离的核糖核苷酸 与模板链上的碱基随机碰撞，当 碱基互补时，两者以氢键结合。
③聚合：在 RNA 聚合酶的作 用下，核糖苷核酸依次连接，形 成一个RNA分子。
2021/3/9
授课：XXX
9
§4—1 基因指导蛋白质的合成
·遗传信息的转录
＊为什么RNA适于作DNA的信使呢： ＊DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的：
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
·遗传信息的转录 ·遗传信息的翻译
RNA
核 糖
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基
A、T、G、C A、U、G、C
核 酸
核苷酸链 双链，较长 单链，较短
(RNA)
脱氧核糖 磷酸
核糖
DNA
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G) RNA
胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
思考与讨论
1.转录与DNA复制有何共同之处？这 对保证遗传信息的准确转录有何意义？
2.转录成的RNA的碱基序列，与作为 模板的DNA单链的碱基序列有何异同？与 该DNA的另一条链的碱基序列有何异同？
③聚合：在 RNA 聚合酶的作 用下，核糖苷核酸依次连接，形 成一个RNA分子。
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
2021/3/9
授课：XXX
7
§4—1 基因指导蛋白质的合成
·遗传信息的转录
＊为什么RNA适于作DNA的信使呢： ＊DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的：
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
②配对：游离的核糖核苷酸 与模板链上的碱基随机碰撞，当 碱基互补时，两者以氢键结合。
③聚合：在 RNA 聚合酶的作 用下，核糖苷核酸依次连接，形 成一个RNA分子。
2021/3/9
授课：XXX
9
§4—1 基因指导蛋白质的合成
·遗传信息的转录
＊为什么RNA适于作DNA的信使呢： ＊DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的：
⑴转录： ⑵转录的过程：
①解旋： DNA 双链解开，将 碱基暴露出来。
·遗传信息的转录 ·遗传信息的翻译
RNA
核 糖
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基
A、T、G、C A、U、G、C
核 酸
核苷酸链 双链，较长 单链，较短
(RNA)
脱氧核糖 磷酸
核糖
DNA
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G) RNA
胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
411基因指导蛋白质的合成
第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成(第一课时)学习目标：1.通过比较，简述DNA和RNA的主要区别。
2.结合教材P63图4-4，熟记遗传信息转录的过程3.运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系，并理解遗传信息、密码子、反密码子的区别4.分析教材P66图4-6，熟记蛋白质翻译过程一．自主学习案一遗传信息的转录1.RNA的组成和分类（1）基本单位--------________________（2（3）种类及其功能：1）信使RNA（mRNA）：____________________________________________________________________ 2）转运RNA（tRNA）：____________________________________________________________________ 3）核糖体RNA（rRNA）：__________________________________________________________________ 2.遗传信息的转录主要场所:_________________________模板: _____________________（1）概念原料：___________________________产物:____________________________（2）过程：（分4步）①解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
②配对：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。
③连接：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
此处用到_____________。
④释放：合成的mRNA从上释放,而后DNA双链恢复。
知识点拨：（1）DNA与RNA中虽然有共同的碱基A G C，但是与之对应的核苷酸不同，因为二者的五碳糖有差异。
（2）DNA的转录产物不仅仅是mRNA, tRNA和rRNA也是由DNA转录形成。
4-1基因指导蛋白质的合成 (37张PPT)
RNA的种类
信使RNA(mRNA)： 遗传信息传递的媒介。
转运RNA(tRNA)： 转运氨基酸的工具。
核糖体RNA(rRNA)： 与蛋白质构成核糖体。
1、定义：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的 一条链为模板, 合成RNA的过程。
2、场所： 主要在细胞核
3、过程： 以mRNA为例说明转录的基本过程
肽链(蛋白质)
碱基 A—T、T—A、 A—U、T—A、 配对 C—G、G—C C—G、G—C
A—U、U—A、 C—G、G—C
特点
①半保留复制 ②边解旋边复制
边解旋边转录
一条mRNA上可相继 结合多个核糖体，同
时合成多条肽链
信息 传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
意义 传递遗传信息
表达遗传信息
在美国电影《侏罗纪公园》说，复活的恐龙是科学家利 用提取出的恐龙的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？
现代遗传学认为： 生物的性状是由 基因
控制的。
性状是由 蛋白质 体现的。
？
DNA（基因）
蛋白质（性状）
核
质
细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成?
解旋
配对
连接
脱离
4、条件
酶： RNA聚合酶等 能量：ATP 模板：DNA分子的一条单链 原料：四种游离的核糖核苷酸（A G C U )
5、碱基互补配对原则：A-U、T-A、G-C、C-G
6、产物： RNA
易误提醒 (1)转录的基本单位是基因，而不是整个 DNA。 (2)在真核细胞内，转录出来的 RNA 需经过加工才具有生物活性。
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游离在细胞质中的各种氨基酸，以 1、概念： mRNA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（核糖体） 3、模板： mRNA
4、原料： 20种游离的氨基酸 5、产物： 蛋白质（或多肽链） 6、运载工具： tRNA 7、配对原则： A-U，U-A，C-G，G-C
巩固练习：
1、与DNA相比，RNA所特有的成分是 （B ） A. 脱氧核糖和鸟嘌呤 B. 核糖和尿嘧啶 C. 脱氧核糖和胸腺嘧啶 D. 核糖和胸腺嘧啶 2、下列过程中，不出现碱基互补配对的是 A . DNA 分子的复制 B ．目的基因与运载体结合 C ．以 mRNA 为模板合成蛋白质 D . RNA 通过核孔转移到细胞质中 (
U U A G U U A U C
mRNA
8、密码子
概念： mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 特点： 一种氨基酸可以有一个或多个密码子 起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码 氨基酸
种类 终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG,不 编码氨基酸，只是终止信号 普通密码子：59种，只编码氨基酸
A、 ①③⑤ C 、②④⑥
B、 ⑥②④ D、 ⑤③①
4-1基因指导蛋白质的合成
基因
肤色
有遗传效应的DNA片段
眼皮单双
基因
控制生物性状 在染色体上呈线性排列
血型
生物呈现多样性
生物呈现多样性
DNA
RNA
（细胞核）
核孔
蛋白质合成
（细胞质）
(一)RNA的结构、分类和作用
DNA
RNA
脱氧核糖
核糖
当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞
中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息 的翻译和转录。
9、tRNA作用： 作用：每种tRNA只能识别 并转运一种氨基酸。
10、反密码子 概念：与mRNA分子中密码子互补配对的 tRNA上的3个碱基
种类：61种，反密码子与61种决定氨基酸的 密码子对应 1种氨基酸——有1种或几种转运RNA
氨基酸
缬氨酸
异亮氨酸
A A U
反密码子
C A A
U A G
二、翻译
C．４种
D．５种
一、转录：
在细胞核中，以DNA的一条链 1、概念： 为模板合成RNA的 过程 2、场所：细胞核（主要）
3、模板：DNA的一条链
4、原料： 4种游离的核糖核苷酸 5、产物： RNA（主要是mRNA) 6、配对原则： A-U，C-G，G-C，T-A
翻 译
密码子
密码子
密码子 密码子
D )
3、在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种类的是： （ B ） A、核苷酸 B、信使RNA C、核糖体 D、转运RNA 4、下列哪一项不可能是遗传密码（ A ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC
思考题1：
某生物基因单链的一段是┅ G –C – A – G – A – C – A – A – A┅ ，若以此链 为模板，经转录翻译形成的多肽链上所 对应的氨基酸顺序是（ D ）。 ①苯丙氨酸UUU； ②天冬氨酸GAC ③亮氨酸CUG； ④赖氨酸AAA ⑤精氨酸CGU； ⑥丙氨酸GCA
1、RNA的化学组成、空间结构及种类： 基本单位： 核糖核苷酸 碱基（A 分子组成 U C G）
五碳糖（核糖）
磷酸
空间结构： 单链结构 种 类 mRNA——信使RNA tRNA——转运RNA rRNA——核糖体RNA
反馈训练：
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