第四章 基因的表达 第一节基因指导蛋白质的合成
第1节 基因指导蛋白质的合成
分析案例归纳基因表达产物 与性状的关系 分析资料明确细胞分化的实 质 分析案例认识表观遗传,明确 基因表达与性状的关系
1.对比分析、归纳DNA与RNA的主要区别;分析图解、构建遗传信息通过转录和翻 译的传递过程模型,从存在位置、作用等方面探讨密码子、反密码子和遗传信息之 间的关系,达成结构与功能观、模型构建等素养的提升。
(3)转录过程中的模板链与mRNA链暂时以氢键结合,最终这两条核苷酸链的去向如 何? 【提示】mRNA释放出去,而后模板链又与DNA的另一条脱氧核苷酸链恢 复双链。
(4)转录的场所一定是细胞核吗?
【提示】不一定,含有DNA的部位(线粒体、叶绿体、拟核、质粒等)均可 发生转录。
1.三种RNA的比较
4.通过了解基因与性状之间关系的复杂性,认同生物学中因果关系的复杂性,学习和研 究生物学需要摒弃简单机械的线性决定论的思维模式,尝试对复杂事物进行多角度、 多元素的分析,提高生命观念、科学思维等素养。
任务 1.探究遗传信息的转录 过程 2.探究遗传信息的翻译 过程
3.探讨中心法则
4.探究基因表达产物与 性状的关系 5.探讨基因的选择性表 达与细胞的分化
(3)地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实,你能想到什么? 【提示】地球上的生物有或近或远的亲缘关系(或有共同的祖先);体现了 生物界的统一性等。
(4)一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的 简并对生物体的生存发展有什么意义? 【提示】密码子的简并增强了基因表达的容错性,也可提高翻译的速率。
2.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性,认 同当今生物可能有着共同的起源,从分子水平阐述生命的延续性。
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
第4章基因的表达第 1 节基因指导蛋白质的合成
第 4 章基因的表达第 1 节基因指导蛋白质的合成学习目标定位1 ．简述 DNA 与 RNA 的主要区别。
2 ．说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。
3 ．概述遗传信息的转录与翻译的过程。
4 ．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的关系。
探究主题1 遗传信息的转录 1 . RNA 的组成及种类（1）基本单位： （2）组成成分：（3）结构：一般是 链，长度比DNA ；能通过 从细胞核转移到细胞质中。
（4）种类： 、 和 三种。
2、遗传信息的转录 （1）概念 主要场所 模板原料 4种游离的 产物（2）过程【合作探究】1．结合第3章第2节DNA 分子的结构的学习，比较DNA 和 RNA 的区别。
比较项目 DNA RNA 全程 分布化学组成基本组成单位 碱基嘌呤 嘧啶五碳糖 无机酸 空间结构 分类2、根据核酸的组成成分和结构，试总结判断DNA和RNA的方法。
3、根据DNA的转录过程，结合图解，分析讨论下列问题：DNA转录图解如图（以β链为模板）（1）α链、β链、γ链的碱基数与DNA分子碱基数有何关系？（2）α链、β链、γ链上的各碱基之间有何数量关系？（3）γ链上（Aγ+Uγ）、（Gγ+Cγ）与DNA分子上的对应的碱基数有何联系？探究主题2 遗传信息的翻译【自主学习】1、概念场所模板原料产物具有的肽链2、密码子与反密码子密码子反密码子位置种类种种实质决定一个氨基酸的与发生碱基互补配对的3个相邻的碱基3 ．过程（1）mRNA与结合。
（2）tRNA与mRNA ，将氨基酸置于特定位置。
（3）脱水缩合形成（写出结构简式），氨基酸连接形成肤链。
（4）肤链盘曲折叠，形成成熟的【合作探究】1 . DNA 在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，试分析DNA 是直接跨过核膜进人细胞质的吗？2 ．试比较遗传信息的传递和表达。
遗传信息的传递遗传信息的表达过程复制转录翻译场所原料条件模板特点产物信息传递方向3、结合下面图解，思考：（1）基因中的碱基数、mRNA 分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之间有何数量关系？（2）分析产生以上数量关系的原因。
新教材 人教版 高中生物必修二 《遗传与进化》 知识点第4章 基因的表达-知识点总结
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构与种类1．RNA的结构（与DNA的比较）2．RNA的种类及其作用注：RNA是DNA转录的产物。
(1)(2)(3)二、遗传信息的转录1．概念2.过程DNA的结构①磷酸②碱基：A、T、G、C③脱氧核糖规则的双螺旋结构五碳糖不同碱基不同3．如图为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录；DNAα链……A T G A T A G G G A A A C……β链……T A C T A T C C C T T T G……mRNA ……A U G A U A G G G A A A C……该mRNA与β链的碱基序列互补配对。
4.该mRNA与α链的碱基序列有哪些异同？提示：二者的碱基序列基本相同，不同的是α链中碱基T的位置，在mRNA中是碱基U。
[师说重难]1.比较DNA的复制和转录2．转录有关问题分析(1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。
不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。
(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。
(3)完成正常使命的mRNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
(4)质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程时也进行转录。
(5)mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。
(6)转录时，边解旋边转录，单链转录。
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、甲硫氨酸)终止密码子：UAA 、UAG 、UGA其他密码子2．tRNA ：RNA 链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其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，叫作反密码子。
3．翻译(1)概念 (2)过程1．翻译能够准确进行的原因是什么？提示：mRNA 为翻译提供了精确的模板；mRNA 与tRNA 之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。
必修二第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 第二节基因对性状的控制
必修二第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成第二节基因对性状的控制一、基因概念（一）本质：基因是具有遗传效应的DNA片段（DNA上也存在一些没有有遗传效应的片段）【例析】“人类基因组计划”原估计人类应该有5-10万个基因，但最终发现仅有3-3.5万个，并且这些基因对应的碱基对仅占人类全部30亿个碱基对的2%-3%。
以上事实说明：基因是具有遗传效应的DNA片段。
（二）与染色体的关系：基因存在于染色体上，呈直线排列，因此其载体是染色体通过复制传递遗传信息（三）功能在后代个体发育中，使遗传信息表达，从而后代表现出与亲代相应的性状二、基因的表达：基因的表达是通过基因控制蛋白质的合成实现的。
通过DNA分子的复制，亲代成功地将自己的遗传信息传递给了下一代；通过基因控制蛋白质的合成，遗传信息又被进一步反映到蛋白质的分子结构上，从而实现基因的表达。
1. 基因控制蛋白质的合成：（1）RNA：RNA在基因控制蛋白质的合成过程中起着十分重要的作用。
转运RNA结构：2．转运RNA与氨基酸的对应关系（1）由于只有61种密码子是对应氨基酸，所以转运RNA也只有61种（2）1种转运RNA对应1种氨基酸；1种氨基酸对应1～6种转运RNA。
3、转运RNA与肽链：转运RNA将氨基酸运到核糖体上，按mRNA上密码子顺序将它们一一相连，直至mRNA出现终止密码子，肽链才从核糖体上脱落下来。
4、场所：细胞核(通过核孔到细胞质)模板：DNA的一条链（有义链）（一）转录原料：游离的核糖核苷酸（四种）产物：RNA（mRNA等)①转录：A. 转录的概念：以DNA的一条链为模板，合成信使RNA的过程。
B. 转录的意义：使遗传信息由细胞核传递到细胞质（核糖体）中。
C. 转录的地点：主要是细胞核。
细胞质中的线粒体和叶绿体也可以进行。
D. 转录的过程解旋：解旋酶的作用下，氢键断裂，DNA分子的一部分解旋。
转录：模板：以解旋后的DNA的一条链为模板。
第4章基因的表达课本原文填空-高一下学期生物人教版必修2
第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成1.细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成？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。
后来发现细胞中的确有这样的物质，它就是______。
2.RNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA很相似：它也是由基本单位——________连接而成的，核苷酸也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。
与DNA不同的是，组成RNA的五碳糖是______而不是脱氧核糖；RNA的碱基组成中没有碱基____（__________），而替换成碱基____（________）；RNA______是____链，而且比DNA短，因此能够通过______，从细胞核转移到细胞质中。
3.这种作为DNA信使的RNA叫___________ 也叫_________。
此外还有___________也叫________，以及____________，也叫________。
4. DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？科学家通过研究发现，RNA是在________中，通过__________酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作______。
当细胞开始合成某种蛋白质时，__________酶与______这个蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链_______，双链的碱基得以暴露。
细胞中游离的____________与DNA________上的碱基__________，在__________酶的作用下，依次连接，然后形成一个mRNA分子。
5.mRNA合成以后，通过______进入细胞质中。
游离在细胞质中的各种氨基酸，就以________为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做______。
你已经知道，核酸的碱基序列蕴含着遗传信息。
翻译的实质是将_______________翻译为_________________。
6.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21种。
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
第4章 基因的表达-高一生物单元必背知识清单(记忆版)
第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成1.DNA和RNA的比较：项目DNA RNA组成元素C、H、O、N、P组成单位脱氧（核糖）核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、T、C、G A、U、C、G空间结构规则的双螺旋结构一般是单链分类mRNA、tRNA、rRNA功能所有细胞生物和DNA病毒的遗传物质a.mRNA是蛋白质合成的直接模板；b.tRNA 能识别mRNA 上的密码子并转运特定的氨基酸；c.rRNA与蛋白质一起构成核糖体；d. 是RNA病毒的遗传物质；f.少数RNA 具有催化作用分布(主要)细胞核、细胞质基质（原核细胞）、线粒体、叶绿体主要分布在细胞质中2.转录的概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
（1）场所：主要在细胞核（还可在线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质中）（2）时间：整个生命历程（3）基本条件：①模板：基因的一条链②原料：4种游离的核糖核苷酸③能量：ATP④酶：RNA聚合酶（4）配对原则：碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C（5）产物：RNA（RNA通过核孔释放到细胞质）（6）遗传信息流动方向：DNA→RNA（7）特点：边解旋边转录3.遗传信息的翻译（1）翻译的概念：游离胞质中的氨基酸，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。
（2）密码子：a.密码子的概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3个这样的碱基叫作1个密码子。
b.密码子的特点:①专一性:一种密码子只决定一种氨基酸（除终止密码子外）；②简并性:一种氨基酸可对应一种或多种密码子；③通用性:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。
(3)RNA和反密码子：①tRNA：其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。
tRNA中含有氢键。
②反密码子：tRNA上能够与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
③决定氨基酸的密码子有61或62种，所以tRNA有61或62_种，反密码子也有61或62种。
第4章基因的表达(填空版)
第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成一、DNA和RNA的比较：项目DNA RNA组成元素组成单位五碳糖含氮碱基空间结构分类mRNA、tRNA、rRNA mRNA、tR功能________生物和____病毒的遗传物质(DNA是主要的遗传物质) 是蛋白质合成的直接模板；b.tRNA 能________________________________；与蛋白质一起构成____________；d. 是________的遗传物质；f.少数RNA 具有________作用分布(主要)________、________、________。
（真核）主要分布在________中二、遗传信息的转录1.转录的概念：RNA是在________中，通过________________以________为模板合成的，这一过程叫作转录。
2.转录场所：主要在________________（还可在________、________、原核细胞的________中）3.转录时间：________________4.转录基本条件：①模板：_______________ ②原料：_______________③能量：_______________ ④酶：__________________5.配对原则：碱基互补配对原则：______________________________6.转录产物：_________（RNA通过_________释放到细胞质）7.转录遗传信息流动方向：__________________8.转录特点：__________________三、遗传信息的翻译1.翻译的概念：游离胞质中的_________，就以_________为模板合成具有一定氨基酸顺序的_________，这一过程叫作翻译。
mRNA合成以后，就通过_________进入细胞质中。
游离在细胞质中的__________________，以_________为模板合成具有____________________________________，这一过程叫做翻译。
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’
第四章第一节基因指导蛋白质的合成
G
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
G
DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
G
mRNA在细胞核中合成
DNA
细胞核
A A T C A A T A G U U A G U U A U C
mRNA
mRNA
第四步：tRNA离开,继续转运新的氨基酸。
氨基酸分子缩合形成有一定氨基酸顺序的肽链
甲硫氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苏氨酸
A U G G C
G G C U G U U C C G A C A
mRNA
二、遗传信息的翻译
1、场所
2、模板 3、原料
细胞质（核糖体）
mRNA
氨基酸
A=U，G≡C
4、碱基互补配对方式 5、条件
3、信使RNA合成后，离开合成部位到达核糖体上，需要经 过几层生物膜 （ ） A.1层 B.2层 C.3层 D.0层
D
二、遗传信息的翻译
翻译：游离在细胞质中的氨基酸 以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸 序列的蛋白质的过程。
思考与讨论
mRNA的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系
如果1个碱基决定1种氨基酸，则
6、产物
ATP、酶、转运RNA(tRNA) 蛋白质
转录和翻译的对比
对比项目 场所 模板 转录 细胞核 DNA的一条母链 翻译 细胞质 mRNA
原料
产物
核糖核苷酸
mRNA
氨基酸
蛋白质（多肽链）
遵循原则
信息传递 方向
碱基互补配对原则
碱基互补配对原则
A=T，G≡C，T=A DNA→RNA
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
人教版生物必修二第四章第一节-基因指导蛋白质的合成(非常全面)
第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构和种类
1. 组成元素：_C_、___H_、___O_、___N__、。P 2. 组成成分：_磷__酸___、__核__糖__和__含___氮__碱__基___。 3. 基本单位：__核__糖__核__苷__酸_____。 4. 中文名称：_核___糖__核__酸_______。 5. 染色情况：_吡__罗__红__染___成__红__色_。
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.图中DNA的转录方向为_←___ (用“→”或“←”表示)。 2.a为启动上述过程必需的有机物，其名称是_R_N_A__聚__合__酶__。化学本质是_蛋__白__质__， 用_双__缩__脲_____试剂检测，结果呈_紫____色。 3.b和c的名称分别是_胞__嘧__啶__脱__氧__核__苷__酸__、_胞__嘧__啶__核__糖__核__苷__酸__。 4.此过程中的碱基配对方式为__A_—__U__、__T_—__A_、__C__—__G_、__G_—__C__。
（2）密码子表
第一个
碱基
U
第二个碱基
C
A
苯丙氨酸
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
高中生物第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、选择题1．（山东）细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。
下列属于奢侈基因的是（）A．血红蛋白基因B．ATP合成酶基因C．DNA解旋酶基因D．核糖体蛋白基因2．若DNA分子上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT，而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表：试问以此来合成蛋白质时，氨基酸的排列顺序为（）A．a-b-c B．b-f-c C．d-e-f D．d-b-f二、非选择题3．（2009年江苏卷）下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
（1）完成过程①需要等物质从细胞质进入细胞核。
（2）从图中分析，核糖体的分布场所有。
（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。
由此可推测该RNA 聚合酶由中的基因指导合成。
（4）用α一鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α一鹅膏蕈碱抑制的过程是(填序号)，线粒体功能(填“会”或“不会”)受到影响。
第2节基因对性状的控制一、选择题1．下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是（）A．①④过程需要的原料相同，但酶不同B．④过程在某些RNA病毒体内完成C．③过程的模板和转运工具都属于RNAD．①②③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同2．结合以下图表分析，有关说法不正确的是（）A．青霉素抑制细菌合成纤维素B．环丙沙星可抑制细菌的过程①C．红霉素抑制细菌的过程③D．利福平抑制细菌的过程②二、非选择题3．下图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。
A~C为物质，①～⑤为过程。
（1）①②过程都需要的酶是__________，③过程表示_____________，④过程原料是________，A和B两种物质彻底水解后所得到的物质中相同的有________________。
第四章基因的表达知识点
第四章基因的表达★第一节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构：1、组成元素：C 、H、O、N、P2、RNA的结构和种类基本组成单位：核糖核苷酸（4种）（1）化学组成核糖组成物质：磷酸碱基：A、U（RNA特有）、G、C（2）空间结构：单链结构信使RNA（mRNA）：单链结构，携带遗传密码。
（3）种类转运RNA (tRNA)：三叶草结构，由一条RNA折叠围绕而成，运载特定氨基酸。
核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分，与蛋白质结合成核糖体（4）DNA与RNA的比较核酸项目DNA RNA名称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于细胞核，少数位于细胞质的线粒体、叶绿体主要位于细胞质，少数存在于细胞核化学组成基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘧啶胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构分类通常只有一类信使RNA：转运RNA：核糖体RNA：产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制功能主要遗传物质贮存、传递和表达遗传信息遗传物质（生物体内无DNA时），辅助DNA完成功能（生物体内有DNA时）催化作用相同点：①化学组成中都有磷酸及碱基A、C、G②二者都是核酸，核酸中的碱基序列就是遗传信息联系：RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。
主要在染色体上三、基因控制蛋白质合成：1、转录：（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程：4个步骤①DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
②游离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对，两者以氢键结合③在RNA聚合酶的作用下，新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上④合成的mRNA从DNA链上释放。
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
生物人教版(2019)必修2课件第4章第1节基因指导蛋白质的合成
知识点(三)中心法则 1．中心法则内容及其补充图解
2．中心法则与生物种类的关系 (1)细胞生物及DNA病毒的中心法则
1．如图表示根据甲链合成乙链的过程，甲、乙是核苷酸长链，①是催化该过程的 酶，②③是核苷酸之间的化学键，④是合成原料。下列叙述正确的是( )
A．①具有解开DNA双螺旋的作用 B．②是磷酸二酯键，③是氢键 C．④是由胞嘧啶、核苷、磷酸结合而成的 D．乙链和甲链中的腺嘌呤数量相等
解析：①RNA聚合酶具有解开DNA双链，即解开双螺旋的作用，A正确；②③都 是磷酸二酯键，氢键是连接两条核苷酸链之间的碱基对的化学键，B错误；④胞 嘧啶核糖核苷酸是由胞嘧啶、核糖、磷酸结合而成的，C错误；乙链和甲链中的 腺嘌呤数量不一定相等，D错误。 答案： A
项目 产物 产物 去向
特点
碱基 配对 意义
复制 双链DNA
传递给子细胞
边解旋边复制，半 保留
复制 A—T，T—A， C—G，G—C 传递遗传信息
转录 单链RNA
主要通过核孔进入细胞质
翻译 多肽(或蛋白质) 组成细胞结构蛋白或
功能蛋白
边解旋边转录，转录后 DNA恢复双螺旋
形成肽链，翻译结束 后，mRNA被降解
(2)图2表示真核生物转录和翻译的过程，转录在细胞核内结束后，mRNA通过 核孔进入细胞质中进行翻译。
(3)判断方法
说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其转录、翻译 也存在同时进行的情况。
3．基因表达过程中相关数量的计算 (1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与肽链中氨基酸数目之间的关系。 ①图示
(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种的数量关系？ 其意义何在？ 提示：a为mRNA，b为核糖体，c为肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继 结合多个核糖体。其意义在于可同时进行多条肽链的合成，少量的mRNA分 子就可以迅速合成大量的蛋白质。 (2)图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？ 提示：由c中三条肽链看出，越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B。 (3)图中c所指的3条肽链其氨基酸序列是否相同？为什么？ 提示：相同。图中c所指的三条肽链的模板相同(均为a)，故其氨基酸序列均 相同。
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碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种： 41＝1，不行
二个碱基决定一个氨基酸只能决定16种： 42＝16，不行
43＝64， 三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种： 足足有余
2、遗传密码：
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序， 叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个 碱基成为密码子。
DNA的两条链均为模板 基因的一条链为模板 四种脱氧核苷酸 DNA聚合酶等 ATP A-T、G-C 半保留复制 边解旋边复制 2个子代DNA分子 四种核糖核苷酸 RNA聚合酶等 ATP A-U、T-A G-C ，C-G 边解旋边转录 1个信使RNA
能量 原则 特点 产物
遗传信息
遗传密码
生物性状
时间 场所 解旋 模板 原料 酶 能量 原则 特点 产物
天冬 酰氨
异亮 氨酸
C U A
反密码子
U A G
反密码子
4、翻译过程：
翻译小结 •场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •原则:
细胞质的核糖体上 以信使RNA为模板 二十种氨基酸
需要酶和ATP 多个多肽或蛋白质 密码子与反密码子配对, 既碱基互补配对原则（A=U，G=C）
4、DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数 三者之家有何数量关系？
n 翻译 3n 转录
3n
3n DNA
• DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸 数＝6n:3n:n。 • 说明：因为基因中存在又终止密码子等片段，实际上基 因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目 小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
转录 场所 细胞核 DNA的一条链 四种核糖核苷酸
DNA复制 转录 细胞分裂间期 生长发育过程 细胞核 细胞核 完全解旋 只解有遗传效应片段 DNA的两条链均为模板DNA的一条链为模板 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
DNA聚合酶等 ATP A-T、G-C RNA聚合酶等 ATP A-U、G-C 边解旋边转录 1个信使RNA
半保留复制 边解旋边复制
2个子代DNA分子
第四章 基因的表达
转录小结
•场所: •模板: •原料: •条件: •产物: •特点: •原则:
细胞核 亲代DNA的一条链 四种核糖核苷酸(A、G、C、U） 需要酶和ATP 单链的mRNA 边解旋边转录 碱基互补配对原则 （A=U,T=A; G=C,C=G）
二、遗传信息的翻译
1、 定义： 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞 质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具 有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C mRNA
a、一种氨基酸可以和多 个密码子相对应 b、一个密码子只和一种 氨基酸相对应 c、三个终止密码： UAA、UAG、UGA d、氨基酸的种类；20种 密码子的种类：64种
3、转运RNA(tRNA)
转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶 柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三 个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的 “密码子”相识别。反密码子的种类：61种。
翻译 细胞质的核糖体 以信使RNA为模板
模板
原料 条件
20种氨基酸
产物
原则
特定的酶和ATP 特定氨基酸顺 单链的信使RNA 序的蛋白质 DNA的一条链 mRNA与tRNA 与mRNA配对 配对
小结：
基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
1、RNA和DNA的区别 2、为什么RNA适于作为DNA的信使？ 3、RNA的种类 4、遗传信息的转录过程。
二、遗传信息的翻译
1、翻译的定义 2、遗传密码 3、反密码子 4、翻译的过程 DNA上的基因
转录
遗传信息
mRNA的
翻译
遗传密码
蛋白质的氨基酸序列 生物性状
3真核细胞中复制、转录、翻译的比较
DNA复制
转录
生长发育过程 细胞核
翻译
生长发育过程
时间 场所 模板
原料 酶
细胞分裂间期
细胞核
ห้องสมุดไป่ตู้
细胞质
mRNA为模板 二十种氨基酸 特定的酶等 ATP mRNA与tRNA配对 A-U, G-C 多个特定氨基酸顺序的 蛋白质