4.1 基因指导蛋白质的合成1.1
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
基因指导蛋白质合成 原创
8、下图表示DNA为模板转录RNA的过程图解。图中4、5表 示两种功能不同的酶。请根据图分析回答下面的问题。
（4）通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地 转移到 信使RNA 中。 （5）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过 核孔 进入细胞质中。
9、经测定，某RNA片段中含有30个碱基， 其中A+G为12个，那么转录该RNA片段的 A DNA片段含C+T的数量为：
RNA有几种？功能分别是什么？
一、RNA的结构、种类和功能
种 类 和 功 能
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
DNA的遗传信息是如何传给mRNA的？
二、遗传信息的转录
1、转录的过程：
G A C G T
三、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，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的 过程，称为遗传信息的翻译。
DNA和RNA都只含有4种碱基，而组成生 物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是 怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？
碱基与氨基酸之间 的对应关系如何？
4种碱基几个一组能决定20种氨基酸？
A A.核糖、碱基、磷酸 B B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C C.氨基酸、葡萄糖、碱基 D D.脱氧核糖、碱基、磷酸
对了！再接 不要灰心， 不要灰心， 不要灰心， 再厉！ 再来一次！ 再来一次！ 再来一次！
3、 DNA分子的解旋发生在哪一过程中
D
A、复制 A B、转录 B
C C、翻译 D D、复制和转录
tRNA的种类:61种（因为决定氨基酸的 密码子有61种）
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
生物：4.1《基因指导蛋白质的合成》(新人教版必修2)
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
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
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
2019统编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》第四章全章节教案教学设计(含章末综合与测试及答案)
【2019统编版】部编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》第四章《基因的表达》全章节备课教案教学设计4.1《基因指导蛋白质的合成》教学设计教学目标1．概述遗传信息的转录和翻译2．理解密码子的概念3．能熟练地阅读密码子表4．能够运用教学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系5．理解中心法则教学重难点1．教学重点：遗传信息转录和翻译的过程2．教学难点：遗传信息转录和翻译的过程教学方法讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳课时安排2课时教学过程（一）遗传信息的转录思考：（1）DNA主要存在于哪里？DNA主要存在于细胞核（2）蛋白质是在哪里合成的？蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的（3）那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中的蛋白质的合成的呢？科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使，后来发现细胞中确有这样的物质，它就是RNA。
1．关于RNA（1）RNA的全称：核糖核酸（2）RNA的基本单位：核糖核苷酸（3）细胞中的两种核酸的比较即时突破判断下列说法的正误①若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA。
对②若核酸中存在A、T、C、G四种碱基，其中A≠T、C≠G，则该核酸为单链DNA。
对③若核酸中出现碱基C，则必为RNA。
错（4）RNA的种类和功能信使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。
总结：为什么RNA适合做DNA的信使呢？①RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。
②RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。
mRNA是DNA的信使，那么DNA在细胞核里，是通过怎样的过程把遗传信息传递给mRNA的呢？请同学们阅读课本P65的第三自然段和图4-4，完成下列填空。
2．转录（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程（2）场所：细胞核（3）基本条件：①模板：DNA的一条链②原料：四种游离的核糖核苷酸③能量：ATP④酶：解旋酶、RNA聚合酶（4）原则：碱基互补配对原则（A=U，G=C）（5）产物：mRNA（6）遗传信息流动：DNA→mRNA当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白质的一段DNA在解旋酶的作用下，DNA双链解开，碱基暴露。
4.1【教学设计】《基因指导蛋白质的合成》(人教)
《基因指导蛋白质的合成》甘肃省高台一中罗福海老师从学科知识体系看，初中生物课已经涉及了有关DNA、基因、染色体核蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物性状有简单的介绍，但没有涉及基因究竟是如何起作用的。
高中生物必修1《分子与细胞》和必修2前三章知识已指出：蛋白质是生命活动的体现者、主要执行者。
但没有对基因指导蛋白质合成的详细过程进行讲解。
本节知识就是在此基础上，针对这一问题展开的。
从教材编排的特点看，必修2《遗传与进化》的前三章以遗传学的发展史为主要线索，逐步阐明了基因的本质，本章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的，是前三章知识的进一步深入。
在教材中也起着承上启下的作用：本节内容又是本章的开篇，是本章学习的基础，也是教师教学的难点所在。
同时，本节内容也为后面中心法则、基因对性状的控制、基因工程等内容的学习打下基础。
【知识与能力目标】1、说明基因与遗传信息的关系；2、概述遗传信息的转录和翻译的过程。
【过程与方法目标】 1、通过指导学生设计并制作转录和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、通过DNA 和RNA 的对照掌握类比方法；3、通过RNA 的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法；4、通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法；5、利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分析、类比归纳的学习方法。
【情感态度价值观目标】1、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；2、认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结；3、通过介绍科学史实，开阔学生的眼界，对学生进行热爱科学、探求真理的教育；4、感悟科学破解遗传密码的过程。
【教学重点】 1、理解基因表达的转录和翻译的概念和过程；2、比较转录和翻译的异同；3、认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子；4、计算问题：基因(DNA)碱基、RNA 碱基和氨基酸的对应关系。
高中生物第二册 4 1 1 基因指导蛋白质的合成 练习(含答案)
4.11 基因指导蛋白质的合成练习1.下列关于RNA的叙述，正确的是()A．mRNA上相邻核苷酸之间以氢键相连B．RNA为单链结构，无碱基互补配对现象C．密码子只位于mRNA上，它与反密码子之间是完全的一一对应关系D．tRNA与mRNA的碱基互补配对现象发生在核糖体上【答案】D【解析】mRNA上相邻核苷酸之间以磷酸二酯键相连，A错误；tRNA分子中，部分碱基序列间存在碱基互补配对现象，B错误；mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基为一个密码子，由于终止密码的存在，它与反密码子之间并不完全是一一对应关系，C错误；tRNA 上有反密码子，能识别mRNA上的密码子，而这一过程发生在翻译过程中，即tRNA与mRNA 上的碱基互补配对现象发生在核糖体上，D正确。
2.核糖体RNA即rRNA，是三类RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相对分子质量最大的一类，rRNA单独存在时不执行其功能，它可与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。
核糖体中催化肽键合成的是rRNA，蛋白质只是维持rRNA的构象，起辅助作用。
下列相关叙述错误的是()A．rRNA的合成需要以DNA的一条链作为模板B．合成肽链时，rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需要的活化能C．在真核细胞中，rRNA的合成与核仁有关D．翻译时，rRNA上的碱基与tRNA上的碱基互补配对【答案】D【解析】rRNA是以DNA的一条链为模板转录合成的，A正确；rRNA能催化肽键的合成，可见其具有催化功能，可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，B正确；真核细胞中，核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C正确；翻译时，mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，D错误。
3.下列关于RNA的叙述，错误的是( )A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应B．RNA是一种遗传物质C．RNA参与构成核糖体D．RNA参与构成细胞膜【答案】D【解析】有些酶是RNA，RNA是某些病毒的遗传物质，rRNA参与构成核糖体。
基因指导蛋白质的合成教学设计教案
基因指导蛋白质的合成-教学设计-教案第一章：引言1.1 教学目标：让学生了解基因、DNA和蛋白质之间的关系。
让学生理解基因指导蛋白质合成的基本过程。
1.2 教学内容：介绍基因、DNA和蛋白质的概念。
解释基因指导蛋白质合成的过程。
1.3 教学活动：通过图片和例子介绍基因、DNA和蛋白质的概念。
使用动画或视频展示基因指导蛋白质合成的过程。
1.4 作业：让学生绘制基因、DNA和蛋白质之间的关系图。
第二章：转录2.1 教学目标：让学生理解转录的概念和过程。
让学生了解转录所需的条件和产物。
2.2 教学内容：介绍转录的概念和过程。
解释转录所需的条件和产物。
2.3 教学活动：通过动画或视频展示转录的过程。
进行小组讨论，让学生理解转录所需的条件和产物。
2.4 作业：让学生回答转录的定义、条件和产物的问题。
第三章：翻译3.1 教学目标：让学生理解翻译的概念和过程。
让学生了解翻译所需的条件和产物。
3.2 教学内容：介绍翻译的概念和过程。
解释翻译所需的条件和产物。
3.3 教学活动：通过动画或视频展示翻译的过程。
进行小组讨论，让学生理解翻译所需的条件和产物。
3.4 作业：让学生回答翻译的定义、条件和产物的问题。
第四章：蛋白质的功能4.1 教学目标：让学生了解蛋白质的功能多样性。
让学生理解蛋白质在生物体中的重要作用。
4.2 教学内容：介绍蛋白质的功能多样性。
解释蛋白质在生物体中的重要作用。
4.3 教学活动：通过图片和例子介绍蛋白质的功能多样性。
使用案例或实验介绍蛋白质在生物体中的重要作用。
4.4 作业：让学生回答蛋白质的功能和作用的问题。
第五章：基因突变与蛋白质合成5.1 教学目标：让学生了解基因突变的概念和类型。
让学生理解基因突变对蛋白质合成的影响。
5.2 教学内容：介绍基因突变的概念和类型。
解释基因突变对蛋白质合成的影响。
5.3 教学活动：通过动画或视频展示基因突变的概念和类型。
进行小组讨论，让学生理解基因突变对蛋白质合成的影响。
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
(完整版)基因指导蛋白质合成教案
基因指导蛋白质合成1 教材分析1.1 地位作用“基因指导蛋白质合成”是普通高中课程标准实验教科书生物必修二“遗传与进化”第四章内容。
本节课的内容是在学习了《基因的本质》的基础上所进行的，学好本节课程即可以使学生巩固前面的知识，也为学好基因突变做好铺垫。
1.2 主要内容基因是生命活动的控制者，蛋白质是生命活动的重要体现者，本节内容将生命活动中的两大物质紧密联系起来。
通过学习本节课程内容，掌握DNA和RNA、转录与翻译、密码子与反密码子、3种RNA等概念及其之间的关系。
2 教学目标及重、难点2.1 教学目标知识目标：概述遗传信息的转录和翻译。
能力目标：运用数学方法，分析碱基与氨。
基酸的对应关系情感目标：在学习生命活动过程中，认同保护物种的意义。
2.2 教学重点和难点2.2.1 教学重点：（1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质—RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；（2）理解基因表达的转录和翻译的概念及过程；（3）比较转录和翻译的异同；（4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子；（5）计算问题：基因（DNA）碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。
2.2.2 教学难点：（1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程；（2）基因（DNA）碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。
3 教学策略由于本节课比较抽象，学生对转录与翻译过程的空间结构变化会不理解，但这同时也是本节课的重点。
所以我会利用动画把抽象的知识直观化，让同学能更好的理解反应过程。
在这节课的末尾，利用习题巩固所学的知识。
4 教学过程第一课时4.1 提出问题，创设情境，引入课题教师活动：播放5分钟《侏罗纪公园》电影。
提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？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？学生活动：学生观看、讨论和回答问题。
（学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。
第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成
4、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制 此蛋白质合成的DNA中，最少应有（ ） 个脱氧核苷酸 A．1200 B．600 C．400 D．200
5、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
现在合成了信使RNA，又怎样控 制蛋白质的合成呢?
翻译:
翻译就是以信使RNA为模板, 合成
具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
翻译的场所：细胞质中的核糖体
信使RNA →蛋白质 信使RNA上决定一个氨基 酸的三个相邻碱基。
密码子
U Ｃ Ａ Ｇ U Ｇ Ａ U Ｃ U ＡU ＧＣ U ＡＧＣ
RNA 蛋白质 由四种核苷酸组成 由20种氨基酸构成 解决办法 1个氨基酸 个碱基
（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 有什么特殊情况？
转录小结
1、场所： 细胞核
2、条件：
模板：DNA的一条链 原料：核糖核苷酸 酶：RNA聚合酶 能量：ATP
形成与原DNA片段一条链 的互补配对的单链RNA
3、结果：
派遣信使，将DNA上的信息送到细
胞质中的相应部位。 ——转录
在两种“语言信息”之间架设“桥
梁”。 ——翻译
实验: 1955年有人用洋葱根尖和 变形虫做实验，如果加入RNA酶分解 细胞中RNA，蛋白质合成就停止；如 果再加入从酵母菌中提取的RNA，则 又可以合成一定数量的蛋白质。 实验结果表明：
蛋白质的合成与RNA有关
运载工具：转运 RNA（tRNA) 天冬氨酸
异亮
氨酸
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能 量 原 料
产 物
ATP
ATP
ATP 氨基酸
多肽链 A-U G-C U-A C-G
4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
子代DNA A-T G-C T-A C-G mRNA A-U G-C T-A C-G
碱基配对
课堂练习：
1．DNA复制、转录、翻译分别形成[ A．DNA、RNA、蛋白质 B．RNA、DNA、多肽 C．RNA、DNA、核糖体 D．RNA、DNA、蛋白质
4．若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG， 那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的 三个碱基的顺序应为[ D ] A．UAC B．AUG C．ATG D．TAC 5．一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA 运载的氨基酸是 [ D ] A．酪氨酸（UAC） B．谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D．丙氨酸（GCU）
4、转录
一条DNA 单链
A A T C A A T A G
G
游离的核糖核苷酸
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U
G
一条DNA 单链
第4章 基因的表达 wang jin nian
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：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？
基因控制生物性状
指导 合成
体现者 蛋白质
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？
第1节 基因指导蛋白质的合成
1.DNA主要存在哪里？ 2.蛋白质在哪里合成？
DNA 主要在 细胞核
指导
蛋白质的合成 在细胞质(核 糖体)进行
问题：
通过RNA
1、DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细 胞质中进行的，二者如何联系起来的呢？ 2、为什么RNA适于做DNA的信使呢？
主要存在部位
2.RNA的分类：
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。
3.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”。 那么，DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
如何解读DNA的信息呢？
㈠遗传信息的转录
1、RNA与DNA的区别
转录：遗传信息从基因 转移到RNA的过程。
核糖
脱氧核糖
RNA与DNA化学组成的区别
比较RNA与DNA结构的不同 比较项目 结 构 基本单位 五碳糖 含氮碱基 功能 DNA 通常双螺旋结构 脱氧核苷酸 脱氧核糖 ATCG 遗传信息的储存、传 递、表达 细胞核 细胞质 RNA 一般单链结构 核糖核苷酸 核 糖 AUCG
翻译
蛋白质的氨基酸排列顺序
n
转 录
定 义 场 所 模 板 信息传递 的方向
翻 译
在细胞核中，以DNA 以mRNA为模板，合成具 的一条链为模板合成 有一定氨基酸顺序的蛋白 mRNA的过程 质的过程
细胞核 DNA的一条链 DNA→mRNA
细胞质的核糖体 信使RNA mRNA→蛋白质
原 料
产 物 实 质
脱水缩合
氨基酸
氨基酸
氨基酸
U A G C U A U U A G A U A U C
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
氨基酸
氨基酸
氨基酸
U A G U U A G A U A U C
核 糖 体
tRNA离开， 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
那么mRNA是如何将信息翻译成蛋白质的？
转运RNA (tRNA)
5、翻译的过程
细胞质
核糖体
U U A G A U A U C
mRNA 与核糖体结合
氨基酸
核糖体
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 .
氨基酸
氨基酸
A A U C U A U U A G A U A U C
7．某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%， A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占 （ B ）。
A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23%
DNA
D.46%,27%
A上 T上 G上 C上
T下 A下 C下 G下 mRNA Am Um Gm Cm
(A上＋ T上)%= (A下+ T下)%= (A总+T总)% = (Am+Um)% (G上＋C上)%= (G下+C下)%= (G总+C总)% = (Gm+Cm)%
DNA RNA
A T C G U A G C
（8）转录方向： DNA的3’ → 5’
转录：在_______内，以DNA的______为______， 按照 细胞核 一条链 模板 ____________的原则合成_____的过程。 碱基互补配对 RNA
课堂练习：
1．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构 层次是[ D] A．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B．染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因 C．DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U U
遗传信息的翻译
小结：
场所： 细胞质（核糖体） mRNA 模板： 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
蛋白质
基因控制蛋白质合成的过程
数量 6n
3n
DNA的遗传信息 转录
mRNA的遗传信息
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
mRNA G
4、转录
⑴转录的定义： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板， 合成mRNA的过程。 ⑵转录的场所： 细胞核
⑶转录的模板： DNA分子的一条链。 ⑷转录的原料： 四种核糖核苷酸。 ⑸转录的条件： 模板、原料、能量、酶。 ⑹转录时的碱基配对： G－C、C－G、T－A、A－U mRNA ⑺转录的产物： T A G C
mRNA： 碱基的数量
决定
排列顺序
决定
种类
决定
4种 ?种
20种 ?种
蛋白质：氨基酸的数量
排列顺序
种类
讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够 决定20种不同的氨基酸？
2、碱基与氨基酸的对应关系
如果一个碱基决定一个氨基酸，那么41 = 4
如果二个碱基决定一个氨基酸，那么42 = 16 如果三个碱基决定一个氨基酸，那么43 = 64
A
]
2．遗传密码位于[ D ] A．蛋白质分子上 B．DNA分子上 C．RNA分子上 D．信使RNA分子上
3. 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 肽键个数=氨基酸数—肽链数 =200 -- 1
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
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
翻译
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U U A
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U U A U
G
一条DNA 单链
RNA 聚合酶
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置
脱水缩合
氨基酸
氨基酸
A A U C U A U U A G A U A U C
两个氨基酸分子缩合
氨基酸
氨基酸
氨基酸
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.
3、密码子
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
mRNA
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
密 码 子 表