一基因控制蛋白质的合成
《基因控制蛋白质的合成》 讲义
《基因控制蛋白质的合成》讲义生命是一个极其复杂而又精妙的过程，在这个过程中，基因起着至关重要的作用。
基因就像是生命的蓝图，它们通过控制蛋白质的合成来实现对生物体的调控和塑造。
那么，基因究竟是如何控制蛋白质合成的呢？让我们一起来深入探究这个神奇的过程。
一、基因与 DNA首先，我们要了解基因的本质。
基因是具有遗传效应的DNA 片段。
DNA 是由两条长长的脱氧核苷酸链组成的双螺旋结构。
脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成，含氮碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
基因中的碱基序列就像是一种密码，决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。
不同的基因具有不同的碱基序列，从而编码出不同的蛋白质。
二、转录基因控制蛋白质合成的第一步是转录。
转录是指以 DNA 的一条链为模板，合成 RNA 的过程。
在细胞核中，RNA 聚合酶与 DNA 上的特定区域（启动子）结合，解开 DNA 双螺旋，暴露出碱基。
然后，以其中一条链为模板，按照碱基互补配对原则（A U、T A、G C、C G），合成一条 RNA 链。
合成的 RNA 叫做信使 RNA（mRNA），它携带了从 DNA 上转录来的遗传信息。
三、mRNA 的加工刚合成的 mRNA 还不能直接用于蛋白质的合成，需要经过一系列的加工。
比如，在 mRNA 的两端会添加特殊的结构：5'端加上一个特殊的“帽子”结构（7-甲基鸟嘌呤三磷酸核苷），3'端加上一段多聚腺苷酸尾巴（poly(A) tail）。
此外，还会对mRNA 进行剪接。
真核生物的基因通常是断裂基因，即编码序列（外显子）被不编码的序列（内含子）隔开。
在加工过程中，内含子会被切除，外显子拼接在一起，形成成熟的 mRNA。
四、翻译mRNA 从细胞核出来，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，开始翻译过程。
翻译是指以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
在细胞质中，tRNA（转运 RNA）起着重要的作用。
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(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。
高一下学期 人教版高中生物必修二第四章第1节 基因指导蛋白质的合成(翻译) 教案
基因控制蛋白质的合成（翻译）教学设计一、设计思路必修二为遗传与变异，涉及到分子水平比较抽象，学生理解困难，将整节课的目标分为几个问题串提出问题，带动学生自己思考，然后教师进行评价与总结，整体偏重讲授，但是在课堂中适当加入了多媒体演示、学生活动等增强学生的理解与兴趣。
本节课主要需要让学生对翻译的过程有清晰的认识，但是需要将细节知识点讲透作为铺垫，所以采取先将小点再讲过程的方式，能够形成具有整体感的课堂。
二、教材分析本节课是必修2第4章《基因表达》的开篇，是第四章的学习基础，也是教学的难点。
本教学设计为第二课时，主干知识是遗传信息的翻译过程，侧枝内容是tRNA、密码子与反密码子的认识与区分。
本节内容抽象复杂，涉及的物质种类也比较多，且这些物质为翻译过程的铺垫，所以首先让学生了解这些物质才能将翻译过程理解透彻。
本节教材中插图比较多，用于帮助学生理解密码子与反密码子、tRNA以及翻译过程具有一定的帮助，并且可以从图中找到一定的知识内容，所以需要结合图来提炼学生需要掌握的知识并且锻炼学生从图中提炼信息的能力。
除此之外，本节内容还需要与DNA复制和转录进行比较记忆，区分易错点。
三、学情分析学生在学习了DNA复制以及转录的知识后，对于核苷酸之间碱基互补配对以及连接过程具有了一定的认识，并且对于DNA控制性状这一过程有一定的探索欲望，而本节内容可以结合动画、课堂活动等增强趣味性，所以学生的热情会比较高涨，也具有了一定分析此类问题的能力。
而学生的归纳总结对比能力比较弱，所以在讲解类似知识点时需要进行强调，在最后需要进行对比。
四、教学目标（1）知识目标1.概述遗传信息翻译的过程2.理解密码子与反密码子的概念（2）能力目标1.运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系，培养学生分析综合能力。
2.利用多媒体和教材插图培养学生读图和分析推理能力（3）情感态度与价值观1. 体验基因表达原理的逻辑美、简约美。
2. 培养用生物学观点以及从分子水平认识和分析生物体生命活动的基本规律。
高考生物专题复习《基因的表达》真题汇编含答案
高考生物专题复习《基因的表达》真题汇编2023年1、（2023·湖北）科学家破解了遗传密码，得知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，科学家将密码子编制成了密码子表，表中共有多少个密码子（）A．21B．61C．62D．64【答案】D【分析】有关密码子，可从以下几方面把握：1、概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基。
2、种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸。
3、特点：（1）一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】ABCD、遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做一个“遗传密码子”，共有64种，D正确，ABC错误。
故选D。
2、（2023·湖北）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在宿主细胞内合成自身的外壳蛋白。
该过程中，遗传信息的流向是（）A．DNA→蛋白质B．DNA→mRNA→蛋白质C．DNA→mRNA→tRNA→蛋白质D．RNA→mRNA→tRNA→蛋白质【答案】B【分析】噬菌体属于DNA病毒，在繁殖时只会提供模板DNA，其余的原料、酶以及能量均由大肠杆菌提供。
【详解】噬菌体属于DNA病毒，在繁殖时提供模板DNA，在大肠杆菌体内，通过转录、翻译的过程合成自身的外壳蛋白，故该过程中，遗传信息的流向是DNA→mRNA→蛋白质，B正确，ACD错误。
故选B。
3、（2023·湖北）某种小鼠的黄色体毛遗传与A vy基因的表达直接相关。
研究发现，小鼠A vy基因的碱基序列不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而导致小鼠毛色发生改变。
这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
该现象属于（）A．表观遗传B．伴性遗传C．显性遗传D．常染色体遗传【答案】A【分析】表观遗传是生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，常见的修饰有甲基化和组蛋白乙酷化等。
《基因控制蛋白质的合成》 讲义
《基因控制蛋白质的合成》讲义在生命的微观世界里，基因如同神秘的指挥官，掌控着蛋白质合成这一至关重要的过程。
这一过程就像是一场精心编排的舞蹈，每个步骤都精准有序，共同演绎着生命的奇妙旋律。
基因，它是具有遗传效应的 DNA 片段。
DNA 就像一座巨大的遗传信息图书馆，而基因则是其中的一本本珍贵藏书。
这些基因蕴含着制造蛋白质的密码。
那基因是如何控制蛋白质合成的呢？这得从转录说起。
转录，简单来说，就是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。
就好像是按照一份蓝图来复制出一份新的设计图。
在细胞核内，RNA聚合酶这个“小工匠”会与 DNA 结合。
它沿着 DNA 链移动，将 DNA上的碱基序列读取出来，并合成与之互补的 RNA 链。
这个新合成的RNA 被称为信使 RNA（mRNA），它就像是一份携带了制造蛋白质指令的“信件”。
在转录过程中，DNA 上的碱基 A、T、G、C 与 RNA 上的碱基 A、U、G、C 相互配对。
比如，DNA 上的碱基 A 会对应 RNA 上的碱基 U，DNA 上的碱基 T 会对应 RNA 上的碱基 A。
转录完成后，mRNA 会从细胞核的核孔中出来，进入细胞质。
接下来，就轮到翻译登场了。
翻译，是指以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
这就好比是根据一封“信件”的内容来制造出一个特定的产品。
在细胞质中，存在着一种叫做核糖体的结构，它是翻译的“工厂”。
tRNA 则是运输氨基酸的“小车”。
tRNA 一端携带特定的氨基酸，另一端具有与 mRNA 上的密码子互补配对的反密码子。
mRNA 上每三个相邻的碱基构成一个密码子，每个密码子对应一种特定的氨基酸。
当 mRNA 与核糖体结合后，tRNA 就会根据密码子的指示，将对应的氨基酸运送到核糖体上，并与正在合成的肽链相连。
就这样，一个个氨基酸依次连接，形成了多肽链。
多肽链经过一系列的加工和折叠，最终形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。
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。
《基因控制蛋白质的合成》 讲义
《基因控制蛋白质的合成》讲义在生命的微观世界里，基因就像是一位神秘的“指挥官”，它掌控着细胞内蛋白质的合成。
这一过程复杂而精妙，对于生命的维持和发展起着至关重要的作用。
基因，简单来说，是具有遗传效应的 DNA 片段。
它承载着生物体生长、发育、繁殖等一系列生命活动的“指令”。
而蛋白质，则是生命活动的主要承担者，具有多种多样的功能，如催化化学反应、运输物质、构成细胞结构、免疫防御等。
那么，基因是如何控制蛋白质的合成呢？这一过程主要包括转录和翻译两个阶段。
转录，是指以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成 RNA 的过程。
在细胞核中，DNA 双螺旋解开，其中的一条链作为模板。
RNA 聚合酶与 DNA 上的特定区域结合，开始合成 RNA。
合成的 RNA 主要有三种类型：信使 RNA（mRNA）、转运 RNA（tRNA）和核糖体 RNA（rRNA）。
其中，mRNA 携带了遗传信息，是蛋白质合成的模板。
在转录过程中，碱基互补配对原则发挥着关键作用。
DNA 中的腺嘌呤（A）与RNA 中的尿嘧啶（U）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。
通过这样的配对，保证了遗传信息从 DNA 准确地传递到 mRNA 上。
转录完成后，mRNA 从细胞核通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，开始翻译过程。
翻译，就是把 mRNA 上的碱基序列转化为多肽链的过程。
在细胞质中，tRNA 发挥着重要作用。
tRNA 一端携带特定的氨基酸，另一端有三个碱基，称为反密码子。
反密码子能够与 mRNA 上的密码子互补配对。
mRNA 上每三个相邻的碱基组成一个密码子，决定一个氨基酸。
在翻译过程中，核糖体沿着 mRNA 移动，tRNA 携带相应的氨基酸依次与之配对，形成肽链。
多个氨基酸通过肽键连接形成多肽链，多肽链经过进一步的折叠、修饰等加工，最终形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。
基因控制蛋白质合成的过程受到严密的调控。
细胞会根据自身的需求和外界环境的变化，调节基因的表达，从而控制蛋白质的合成量和种类。
【高中生物】必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》教案
2、学案导第四章第1节基因指导蛋白质的合成、教材分析:本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点所在。
本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。
在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。
二、教学目标1、知识目标：⑴概述遗传信息的转录和翻译过程⑵理解遗传信息与“密码子”的概念⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系2、能力目标⑴培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。
⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。
⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学重难点重点：遗传信息的转录和翻译过程难点：遗传信息的翻译过程四、学情分析通过第二、三章的学习，学生对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣，教师可充分利用开头的“问题探讨”、本节的插图，设计一些深入浅出、环环相扣的问题来引导学生进行阅读、思考、讨论，让学生从中体会科学探究的方法和乐趣。
五、教学方法1、教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。
六、课前准备1、学生的学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑2、教师的教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和转运RNA结构对比图片七. 课时安排：2课时八. 教学过程第一课时㈠预习检查、总结疑惑㈡情境导入、展示目标，〖问〗当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，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？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？引导组织学生阅读P61第4章的章图。
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
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。
《基因控制蛋白质的合成》 学习任务单
《基因控制蛋白质的合成》学习任务单一、学习目标1、理解基因的概念和结构，以及基因与染色体的关系。
2、掌握遗传信息的转录和翻译过程，包括 RNA 的种类和作用。
3、阐明密码子的概念和特点，以及 tRNA 的结构和功能。
4、解释基因表达的调控机制，包括转录水平和翻译水平的调控。
二、学习重难点1、重点（1）遗传信息的转录和翻译过程。
（2）密码子与反密码子的对应关系。
2、难点（1）转录和翻译过程中碱基的配对原则。
（2）基因表达的调控机制。
三、学习方法1、自主学习（1）阅读教材相关章节，理解基因控制蛋白质合成的基本概念和过程。
（2）观看相关的教学视频，加深对抽象概念的理解。
2、小组合作（1）与同学讨论学习过程中遇到的问题，共同解决。
（2）进行小组活动，如角色扮演模拟转录和翻译过程。
3、归纳总结（1）整理所学知识，构建知识框架。
（2）对比转录和翻译过程，找出异同点。
四、学习过程1、基因的结构与功能（1）基因是具有遗传效应的 DNA 片段，它携带着生物体的遗传信息。
（2）基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
（3）基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。
2、遗传信息的转录（1）转录是指以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成 RNA 的过程。
（2）参与转录的酶主要是 RNA 聚合酶。
（3）转录的场所主要在细胞核中。
（4）转录产生的 RNA 有三种：信使 RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转运 RNA（tRNA）。
3、遗传信息的翻译（1）翻译是指以 mRNA 为模板，以 tRNA 为运载工具，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，共有 64 种密码子，其中 61 种决定氨基酸，3 种为终止密码子。
（3）tRNA 一端携带特定的氨基酸，另一端具有与密码子互补配对的反密码子。
4、基因表达的调控（1）转录水平的调控：包括启动子、增强子等调控元件对转录起始的调控。
基因指导蛋白质的合成(第2课时)高一生物精品课件(人教版2019必修2)
码子互补配对，这3个碱基叫作 反密码子 。
AAG 赖氨酸 UUC 苯丙氨酸 A A G CUU 亮氨酸
5’
3’
一、翻译
问题三：tRNA转运来的氨基酸在核糖体上是如何形成蛋白质的？
观看翻译的视频，结合教材68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。
1．mRNA上的什么信息 决定翻译的起始和终止？
一、翻译
4.翻译的过程 ：
第4步：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。
U
G
5’ A U
C
AC U G
G CG
U
UGC
G U
UCC
G U
A A UC
CU A A
3’
位点1 位点2
练习与应用
一、概念检测 1. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。
（1）DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（ × ） （2）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。 （ × ）
2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指 （D）
3' 5'
结合氨基 酸的部位
碱基配对
探究活动二：请同学们看图思考下列问题： 1. tRNA形的似形三状叶像草什，么单？链是结单构链，还是在双某链些？部如位何形维成持双结链 区构域稳，定以的氢呢键？连接。
2. 结合氨基酸的部位在 3’ 端（ 3’或 5’）。
3. 结合氨基酸的另一端有3个碱基可以与mRNA上的密
第二个碱基
“基因控制蛋白质的合成”一节的教学设计
片段 ， 通过恐龙 复活 那激 动人 心 的场 景 吸引学 生 的注 意力 ， 成功开场。教 师 设 疑 ： “ 侏 罗 纪公 园” 中利 用恐
材利用 图文 结合 的方 式 呈现 ， 使 抽 象 的知 识 形 象化 。
教材 中的一个 技能训练“ 积极思维 ： 遗传密码 是怎样 破 译 的？ ” 是科 学家的创新 性 实验设计 ， 对 学生 的思 维要
系列症状 ， 主要表 现 为静脉 曲张、 脾脏肿 大 、 上消 化
道 出血 、 腹水 等。这 就是外 科 常见疾 病 中的 门脉高 压
症 。 目前与垂体 门静脉相关 的疾病报道较少见 。
主要参考文献
鱼类开始 出现垂 体 门静脉 ， 在随后 由水生 向陆 生 的进
化过程 中 ， 垂体 门静 脉进 一步地 得到完善 － ｌ Ｊ 。 下 丘脑含有 重要 的神经 核 ， 具 有神 经分 泌 细胞 的 功能 ， 可 以合成分泌 多种促垂体 激素或抑 制垂体 激素 ， 运输 至垂体正 中隆 起后 被释放 进入 毛细 血管 ， 通过 垂
括： 从基 因到蛋 白质 、 基 因对性 状 的控制 、 人 类基 因组 计划 ， 可 分 ２个 课时完成教学 ， 其 中从基 因到蛋 白质 为
译的实验设计过程 ， 体会 生命 科学 的严谨 性 、 科学性 和
３ ． １ 创设情景
直入 主题 播放 电影 “ 侏 罗纪公 园” 的
第１ 课时 ， 其余 内容 为第 ２课 时。从 基 因到 蛋 白质 中
控制蛋 白质 的合成 。 ３ ． ２ 图片和 动 画指 导转 录 的学 习 课 件展示 基 因表 达的模式图 ， 教师 引导学 生看图 ， 发现控制 生命蓝 图的 Ｄ Ｎ Ａ储存在细胞核里 ， 而构 建生命 的蛋 白质却 是在 细
高中生物第二册 第4章 第1节基因指导蛋白质的合成
第1节基因指导蛋白质的合成[学习目标] 1.简述DNA与RNA的主要区别。
2.概述遗传信息的转录与翻译过程。
3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。
4.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。
知识点一遗传信息的转录1．基因的表达：基因可以控制□01蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
2．RNA可以作为信使的原因(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，核糖核苷酸含有□024种碱基，这些特点使得RNA具备□03准确传递遗传信息的可能。
①组成RNA的五碳糖是□04核糖，组成DNA的五碳糖是□05脱氧核糖。
②RNA特有的碱基是□06U，DNA特有的碱基是□07T。
(2)RNA一般是□08单链，而且比DNA短，因此能够通过□09核孔，从细胞核转移到细胞质中。
3．RNA的种类4．遗传信息的转录(1)概念：RNA是在□13细胞核中，通过□14RNA聚合酶以□15DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
(2)图示mRNA合成方向是□165′－端到3′－端。
问题探究除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA?提示：有。
有的RNA具有催化功能(如少数酶的本质是RNA)；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。
问题探究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)均可转录。
易错判断1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。
(√) 2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。
(×)3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA 不完全相同。
(√)4．三种RNA均由DNA转录而来。
(√)(3)过程(以合成mRNA为例)第1步：DNA双链解开，DNA双链的□17碱基得以暴露。
当细胞开始合成某种蛋白质时，□18RNA聚合酶与编码这个蛋白质的□19一段DNA结合，使得DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
基因控制蛋白质的合成教案
2010-2011学年度第二学期高一生物教案《基因控制蛋白质的合成（第2课时）主备人：备课时间：1．教学目标（1）概述遗传信息的翻译过程。
（2）比较复制、转录与翻译的异同2.教学重点（1）遗传信息的翻译过程；（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；3.教学难点（1）理解基因表达的翻译的概念和过程（2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子；4.教学工具多媒体课件、纸板模型5.教学过程第三节基因控制蛋白质的合成（第二课时）班级姓名学习小组评价等级【学习目标】1.概述遗传信息的翻译过程；2. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
【学习重难点】遗传信息的翻译过程。
【学习过程】一．翻译1.概念：翻译是一个的过程，需要有、、、和的共同参与。
2.翻译过程：（1）阶段：mRNA和、相结合。
mRNA上的位于核糖体的第一位置。
相应的识别并与其配对。
（2）阶段：携带者的tRNA按照原则，识别并进入第二位置，再酶的作用下，将氨基酸依次连接形成。
（3）阶段：识别，多肽链合成终止并被释放，从核糖体上脱离后，再经过加工，形成具有一定空间结构的，具有一定功能的蛋白质分子。
3.翻译场所：4细胞中有种tRNA，每种tRNA只能识别并转运种氨基酸。
二．基因对性状的控制1.基因作为遗传物质，其主要功能是把转变为，从而决定。
2.生物的性状包括和。
三．人类基因组计划1.实施时间2.正式启动时间3.计划的主要内容是完成人体条染色体的全部基因的4.完成时间【质疑讨论】1转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。
那么，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如何将信息翻译成蛋白质？2.中心法则的内容是什么？它的提出是为了说明什么问题的？【巩固练习】1. 遗传信息和“密码子”分别位于（）A. DNA和mRNA上B. DNA和tRNA上C. mRNA和tRNA上D. 染色体和基因上2. mRNA的核苷酸序列与（）A. DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B. DNA分子的一条链的核苷酸序列互补C. 某一tRNA分子的核苷酸序列互补D．所有tRNA分子的核苷酸序列互补3. 一个转运RNA的一端碱基为GUA，此转运RNA所运载的氨基酸是（）A. GUA（缬氨酸）B. CAU（组氨酸）C. UAC（酪氨酸）D. AUG（甲硫氨酸）4. 一条信使RNA上有900个碱基，它控制合成的多肽链上的氨基酸数目最多有（）A．300个 B．150个 C．20个 D．899个5. 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6.请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。
“基因控制蛋白质的合成”教案
美 国科 幻 电影 《 侏罗 纪公 园》 曾轰 动一 时 。 侏 罗 在 纪 公园 中 ， 生活 着各 种各样 的恐 龙 。它们 在 原野 中跳
跃 飞奔 ， 互争 斗 ， 相 给观众 留下极 为深 刻 的印象 。 面 下
我们 先来 欣赏 电影 《 罗 纪公 园》 侏 的一 个 片段 。
这 ２个 重要 步骤 ：
发 学生 的思 维 ， 系前面所 学 的知 识 为本 节 的重点 和 联 难 点—— 转 录 和翻译 的学 习作 好铺 垫 。
２４ 转 录的 学 习 ．
２４１ 教 学 实况 ．．
Ｄ Ａ 片段 （ 因 ） Ｒ Ａ 一定 结构 的蛋 白质 （ Ｎ 基 一 Ｎ一 性状 ） 。 （ 遗传 信息 ） （ 遗传 密码 ） （ 达） 表 在 Ｄ Ａ分 子 （ 因 ） Ｎ 基 中储 存 着 大量 的遗 传 信 息 ， 基 因 中的遗传信 息也 要先 经过 转 录 ，转换 成 Ｒ Ａ上 Ｎ
腺 嘌呤 （ Ａ） 、 嘌 呤 腺 嘌 呤 （ 鸟 Ａ）、 嘌 呤 鸟 碱 基 （ 、胞 嘧 啶 （ ） Ｇ） Ｃ 、胸 腺 Ｇ 胞 嘧啶 （ ）、 嘧 （ ）、 Ｃ 尿
嘧啶（ Ｔ） 啶（ Ｕ）
公 园》 的一个 片段 ， 目的是 想激 发学 生 的学 习兴 趣 ， 为
本 节课 的学 习创 设 一个很 好 的问题情 境 。
学 生 阅读课 本第 ６ ７页 ， 自主学 习与 思考 ： ① 什 么是 转 录？
② 转 录 的场所 、 模板 、 料 、 物分 别是 什 么？ 原 产
请一 位 学 生 上讲 台 ，利用 教 师 提 供 的 多媒 体 课
维普资讯
件， 模拟 转 录过程 的进 行 。 师 生共 同总结 转 录的概 念及 过程 。
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资料4： 耶洛夫斯基在研究大肠杆菌某种酶的时候， 发现控制这种蛋白质的DNA大约有1000多个 核苷酸的长度，转录形成的mRNA也具有 1000个碱基，但最终这种酶的氨基酸只有 280个。
பைடு நூலகம்
资料5： 1961年克里克用T4噬菌体做实验时，分别加入 或减少1个、2个、3个碱基。结果发现，加入 和减少1个或2个碱基时会引起氨基酸序列的改 变，只有加入或减少3个碱基时增加或减少了1 个氨基酸，原氨基酸的序列并未改变。
1956Hall.B.D和Spiegeman.S，将T2噬菌体感染E.coli 后立即产生的RNA分离出来，分别与T2噬菌体和E.coli 的DNA进行分子杂交，结果发现这种RNA只能和T2噬 菌体的DNA杂交形成“杂种”链，而不能和E.coli的 DNA进行杂交。表明T2噬菌体产生的这种RNA（即 mRNA）至少和T2噬菌体的DNA中的一条链是互补的。
活动： 以小组为单位，尝试利用所提供的纸板 （分别代表核糖核苷酸的碱基和不同种类 的氨基酸），尝试找出四种核糖核苷酸的 决定氨基酸种类的组合方式。
资料3：当时已经具备的技术手段 ①提供适宜的外界条件，可以人工合成特定核糖核 苷酸序列的mRNA，并且可以增添或删减mRNA 上的碱基 ②提供适宜的外界条件，可以在无细胞结构的基础 上，利用人工合成的特定核糖核苷酸序列的mRNA 指导形成肽链 ③借助特定仪器可以对多肽链上的氨基酸进行测序
基因的表达
资料2 1955年Brachet进行了实验；若加入RNA酶降解细胞中 的RNA，则蛋白质合成就停止，若再加入提取的RNA， 则又可以重新合成一些蛋白质。
同年Goldstein和Plaut用同位素标记变形虫的RNA前体， 发现标记的RNA都在核内。在标记追踪实验中，用短脉 冲标记RNA前体，然后将细胞核转移到未标记的变形虫 中。经过一段时间发现被标记的RNA分子已在细胞质中， 这就表明RNA在核中合成，然后转移到细胞质内，而蛋 白质就在细胞质中合成。