基因控制蛋白质合成
第3讲 基因指导蛋白质的合成(解析版)
第3讲基因指导蛋白质的合成一、单选题1．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是（）A．转录过程需要RNA聚合酶的参与B．真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前期C．翻译时一条mRNA上只能结合一个核糖体D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA能转运多种氨基酸【答案】A【分析】RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。
mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。
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，这一过程叫做翻译。
【详解】A、RNA聚合酶能催化DNA转录形成RNA，A正确；B、真核细胞DNA的复制发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期，B错误；C、翻译时一条mRNA上可相继结合多个核糖体，C错误；D、细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸，由于密码子的简并性，一种氨基酸对应一种或多种密码子，因此一种氨基酸可以由多种tRNA转运，D错误。
故选A。
2．内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上的PERK蛋白结合，使PERK蛋白失去活性，Bip还能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。
细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，通过调节相关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。
下列说法错误的是（）A．Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠B．Bip结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制D．推测最可能是通过促进BCL-2基因表达来促进细胞凋亡【答案】D【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠，A正确；B、Bip能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip结构异常，内质网中的蛋白质不能完成加工，会导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B正确；C、由图可知，未折叠蛋白与Bip结合后，会导致Bip无法与PERK蛋白结合，PERK蛋白恢复活性，PERK 蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制，C正确；D、内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK蛋白恢复活性，抑制BCL-2基因表达，促进Bax基因表达，因此Bax基因的表达产物能促进细胞凋亡，而BCL-2基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D错误。
【高中生物】基因指导蛋白质的合成 第1课时课件 高一下学期生物人教版必修2
①解旋
DNA双链解开， 碱基暴露出来
③连接 新结合的核糖核苷酸连接到
正在合成的mRNA分子上
U GU G A A U G G A CA C T T A C
RNA聚合酶
②配对
游离的核糖核苷酸与DNA模板链 上的碱基互补配对，在RNA聚合 酶的作用下开始mRNA的合成
④释放
合成的mRNA 从DNA 链上释放，而后， DNA双螺旋恢复
DNA的一条链 四种核糖核苷酸
酶 条件 配对方式 特点
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
模板、原料、ATP和酶
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
边解旋边复制；半保留复制
边解旋边转录
产物 信息传递
两个双链DNA分子 DNA→DNA
mRNA、tRNA、rRNA DNA→RNA
转录补充说明：
实战训练
7.在人体中，由A、U、C三种碱基参与构成的核苷酸共 ( )
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
8.DNA复制，转录后所形成的产物分别是( )
A．DNA，RNA
B．DNA，氨基酸
C．RNA，核糖
D．RNA，DNA
9.DNA分子的基本功能是遗传信息的( )
A．贮存和表达
B．传递和表达
C．转录和翻译
D．贮存和传递
实战训练
10.真核生物细胞核中某基因的转录过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．转录以细胞核中四种脱氧核糖核苷酸为原料 B．转录不需要先利用解旋酶将DNA的双螺旋解开 C．转录成的RNA链与不作为模板的DNA链碱基互补 D．该基因的多个部位可同时启动转录以提高效率
转录成的RNA的碱基序列与b链（DNA模板链）的碱基序列是互补配对的；
基因指导蛋白质的合成说课稿
《基因控制蛋白质合成》说课稿大家好，今天我说课的题目是《基因控制蛋白质合成》我将按如下程序说课:说教学对象说教材说教法学法说教学过程说板书设计说习题设置说教学对象建构主义理论认为中学生是学习的主体、是意义的主动建构者。
在知识方面学生已具备了DNA是主要遗传物质，染色体、DNA和基因的关系等知识基础。
在思维特点方面学生的假设-演绎思维、抽象思维、系统思维已发展到一定的水平。
初步接触了哲学，具有了浅显的唯物主义思想加之自我意识高涨，反抗意识加强因此教学设计要真正体现“以学生为中心”尊重学生个性发展。
说教材一、教材内容地位本节课是高中人教版生物教材第六章《遗传和变异》，第一节《遗传的物质基础》的第三个内容。
基因控制蛋白质合成是在是在了解了基因的概念，DNA、基因和染色体之间的关系基础上，进一步了解基因对性状控制的实质。
掌握了本节课的知识，为学习孟德尔的遗传规律等后续课程奠定基础，对学生了解生物学的动向，关注生物学的发展，激发其对生物学强烈的研究兴趣，都具有非常重要的意义。
本节课也是挖掘生命的本质，联系微观世界和宏观世界的桥梁二、教学目标在充分分析教材和教育对象的基础上我确定了如下教学目标：在知识方面通过情景、协作、会话、和意义构建掌握基因控制蛋白质的合成过程。
在能力方面通过基因控制蛋白质的合成培养学生分析综合能力和抽象思维能力.通过独立探索提高学生的自主学习能力。
通过协作学习提高学生的合作意识和社会适应能力。
在情感态度与价值观方面：通过遗传信息的表达的学习，学会从信息角度认识事物，建立信息意识.体验质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
通过协作学习树立学生的协作意识和团队精神。
通过了解基因控制蛋白质的合成的精密性对学生进行生命教育。
教学重点和难点：1.重点：基因控制蛋白质的合成过程和原理只有理解了基因控制蛋白质合成的过程和原理，才能从根本上理解基因如何来控制生物的性状，这对于今后学习遗传的基本规律至关重要。
《基因控制蛋白质的合成》教学设计
第三节基因控制蛋白质的合成
一、教学目标
1.知识目标：
（1）“中心法则”的概念及发展。
（2）DNA与RNA的异同。
（3）染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质。
（4）基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（5）遗传信息和“密码子”的概念
2.能力目标：
（1）运用已有的知识和经验提出假说。
（2）运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3.情感、态度和价值观目标：
（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）认同人类对科学的认识是一个不断深化不断完善的过程。
二、教学重点难点
重点：
（1）基因控制蛋白质合成的过程和原理。
（2）中心法则的理解与体会。
难点：
（1）基因控制蛋白质合成的过程和原理.
（2）基因、蛋白质与性状的关系。
三、教学方法
1.充分利用“积极思维”，让学生通过对实例的分析和讨论来理解遗传密码的破译。
2.合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题。
3.采用资料分析的方法，让学生亲身感受科学发展的过程。
四、课前准备
1.学生的学习准备：
（1）仔细阅读教材，了解各个知识点间的内在关系，能简洁、清晰地概述转录和翻译的过程。
1 / 4。
基因控制蛋白质的合成
高二生物一轮复习导学提纲(22)必修二：基因控制蛋白质的合成班级______ 学号_____ 姓名____________ 1.下图为某真核生物细胞内DNA转录示意图，请据图回答：（1）该过程不可能发生在______。
A.神经细胞B.肝细胞C.人成熟的红细胞D.脂肪细胞（2）图示过程的模板链为___________(填数字)。
（3）a为___________，化学本质是__________。
③表示_____________。
（4）b与c在结构组成上相同的化学基团为_______。
c与d在结构上不同的成分是___________。
（5）在图下的方框中用箭头表示该过程进行的方向。
（6）DNA复制是以DNA的整个两条链为模板的，转录是以DNA的整个一条链作为模板吗？为什么？（7）DNA复制过程中模板链的去向是什么？转录模板链的去向是什么？2．下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：(1)图2中方框内所示结构是________的一部分，它在________中合成，其基本组成单位是__________，可以用图2方框中数字__________表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为____________，进行的场所是[ ]______，所需要的原料是________。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是______。
(4)从化学成分角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是( )A．乳酸杆菌 B．噬菌体 C．染色体 D．流感病毒(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过( )A．166和55 B．166和20 C．333和111 D．333和203.人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。
胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。
2-3-1第三节 基因控制蛋白质的合成
个脱氧核苷酸。 遗传信息：基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息
染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸 [小结]： 之间的关系：
功能 染色体
DNA 基因
DNA的主要载体
数量关系
含1个或2个DNA分子 含许多个基因 含成百上千个 脱氧核苷酸
主要的遗传物质
控制性状的单位
脱氧核苷酸 DNA（基因）的基本组成单位
染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间的关系：
B
＋
C
DNA
D
基因
F
＋
G
糖
＋
H
磷酸
E
脱氧核苷酸
⑶D与A的位臵关系是
D在A上呈直线排列
。
⑷从分子水平看，D与C的关系是： D是有遗传效应的C片段 。
A
染色体
B
＋
C
DNA
D
基因
F
＋
G
糖
＋
H
磷酸
E
脱氧核苷酸
⑸C的基本组成单位是图中的 E 。D的主要载 A ，除此之外， 线粒体 和 体是图中的 叶绿体 也是D由亲代传递给子代的载体。 ⑹在E构成的链中，与一分子G相连接的有 1 分 子的F和 2 分子的H。
5、一条信使RNA上有900个碱基，它控制合成 的多肽链上氨基酸最多有多少种（ C ） A、300种 B、150种 C、20种 D、899种
6、一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合 成该多肽模板的信使RNA分子和用来转录信使 RNA的DNA分子中分别至少要有碱基（ D ） A、3000个和3000个 B、1000个和2000个 C、2000个和4000个 D、3000个和6000个
条
模板
DNA两条链
基因指导蛋白质的合成
练一练
经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物
的核酸分别为
()
B
AG C T U 甲 60 40 60 40 乙 30 20 20 30 丙 41 23 44 - 28 A.双链DNA、单链DNA、RNA B.单链DNA、双链DNA、RNA C.双链DNA、RNA、单链DNA D.RNA、单链DNA、双链DNA
现代遗传学认为： 每个DNA分子上有很多个基因，这些基
因分别控制着不同的性状，也就是说，生 物的性状是由基因控制的。
一、基因与染色体的关系：
基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载 体。 二、基因与DNA的关系
基因：是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状 的基本单位。
每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着遗 传信息
mRNA
核孔
细胞质
mRNA通过核孔进入细胞质 细胞核 A A T C T A T A G
U U A G AU AUC
mRNA
U U A G A U A U C 细胞质 mRNA
2、翻 译
在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基 酸顺序的蛋白质的过程。
信使RNA一定碱基的排列顺序
蛋白质（一定氨基酸顺序排列） 基因中的碱基如何控制氨基酸的种类？
形成肽键
第3步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据 位点2的tRNA上。
终止密码
第4步：核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体 ，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。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA 的终止密码。
通常呈单链结构
通常只有一类
第4章 第3节 基因控制蛋白质的合成 教案
第四章遗传的分子基础【课题】第3节基因控制蛋白质的合成【教学目标】1、DNA与RNA的异同；3、染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质；4、基因控制蛋白质合成的过程和原理；5、遗传信息和“密码子”的概念；6、中心法则及其发展；7、人类基因组计划。
【教学重点】基因控制蛋白质合成的过程和原理【教学难点】基因控制蛋白质合成的过程和原理【教学媒体】PPT课件、Flash动画【教学方法】问题教学法、讲解法相结合【课时安排】3课时【教学过程】第1课时导言：同学们知道，自然界的生物绚丽多彩、千姿百态…(举例)…为什么生物的性状各不相同呢？这和决定性状的蛋白质密切相关。
那么，蛋白质是怎样产生出来的呢？是由基因控制合成的。
板书：第三节基因控制蛋白质的合成问：什么是基因? 主要位于细胞的什么部位？(生答：是DNA分子上具有遗传效应的片段，主要位于细胞核中。
)问：那么蛋白质的合成发生在细胞的什么部位？（生答：细胞质中，核糖体上）问：细胞核中的基因怎么控制细胞质中的蛋白质合成呢？（稍作停顿后，自答：此过程需要通过一种媒介，即某种RNA来执行。
）问：大家还记得RNA吗？它与DNA有什么相同之处和不同之处？投影呈现两者异同的比较表格，请同学回答：DNA与RNA的比较讲述：了解了RNA，那么作为媒介的RNA怎么形成的呢？它需要通过转录产生。
（由此进入有关“转录”内容的学习）（板书）一、转录问：什么是转录呢？（播放flash动画后，再引导学生阅读书本思考）（生答：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的过程称为转录。
）教师对转录概念从发生场所、模板、原则、产物等方面作剖解强调，并与DNA复制的相关方面做比较，帮助学生深刻理解。
讲述：转录产生的RNA又分为不同的种类，主要有信使RNA（RNA）、核糖体RNA（rRNA）和转运RNA(rRNA)等。
问：转录有什么意义？（答：通过转录，DNA分子把遗传信息传递到mRNA上。
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教学实录5—1：基因控制蛋白质合成
（南京市第三十九中学汪菁老师“基因控制蛋白质合成”教学片段）
老师：了解了这个遗传密码以后，那么下面呢我们继续来学习mRNA上遗传密码是如何翻译表达出来的。
好，继续学习我们基因控制蛋白质合成的第二个步骤——翻译。
请同学们看到课本P69—P71，阅读“翻译”这一部分内容，思考三个问题。
（出示幻灯片）
1.什么是翻译？
2.翻译的过程如何？包括哪些阶段？
3.翻译的场所、模板、原料、产物分别是什么？
（学生阅读课本并做记录）
老师：重点阅读课本70页蛋白质合成示意图。
好，下面我们来看第一个问题，什么是翻译？
好，请位同学来回答翻译的概念。
王琪严。
学生：在真核细胞中，蛋白质的合成时一个严格按照信使RNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成多肽链的过程，这个过程称为翻译。
老师：好的，请坐。
按照信使RNA上的密码子指导氨基酸合成多肽链的过程称为翻译。
那么翻译这个过程是如何进行的呢？（幻灯片）在课本P70有一个蛋白质合成示意图。
那么这幅图呢，比较复杂，信息也很多。
那么下面，请同学们对照我前面播放的基因控制蛋白质合成的过程以进一步来学习翻译的过程，了解每一个过程发生的变化是什么？
（学生看PPT上的动画）（教师边控制动画的播放边提问学生）
老师：好，同学们看一下，现在进行的是什么，转录对吧，它在哪儿进行？
学生：细胞核。
老师：细胞核，它是以什么为模板？DNA的一条链为模板，合成了什么?
学生：mRNA。
老师：mRNA，好，那么现在这条mRNA合成以后从哪里出来？
学生：核孔。
老师：核孔出来，出来以后，你们注意看，它和什么结合，这个大的结构是什么？这个正在移动的是什么？
学生：核糖体。
老师：核糖体，正在移动的是核糖体，注意看一下这个三叶草结构，是我们以前学过的，是什么？
学生：rRNA。
老师：好，同学们正在看的是个翻译过程，仔细看翻译过程，结合课本中这个图，了解三个阶段。
（重新播放PPT上的动画）
好，那么通过前面动画的演示和前面课本中的这个图的学习，大家对翻译过程应该有了个了解，翻译包括几个阶段，包括三个阶段，第一个阶段叫做？
学生：起始阶段。
老师：第一个阶段叫做起始阶段，什么是起始阶段？好，对照这个图呢，我们再来看一下，起始阶段，课本中告诉我们，是什么与什么结合？
学生：mRNA、rRNA与核糖体相结合。
老师：mRNA、rRNA与核糖体相结合。
好，下面我们来看一下，现在转录完成了，mRNA 呢？你们看，正在与核糖体结合，这就是起始阶段，所以，起始阶段发生的变化，那
就是mRNA 上第一个密码子，你们看，应该说起始密码子这个时候就位于核糖体上。
好，继续，我们往下看，第二个阶段，叫做什么阶段？
学生：延伸阶段。
老师：好，延伸阶段。
下面我们看什么是延伸阶段？（看PPT的动画）好，起始阶段mRNA 把第一个甲硫氨酸运过来了，好，同学们看到啊，这多肽链啊正在进行延伸，它怎么延伸呢？同学们刚才看到第二个氨基酸，第二个携带氨基酸的rRNA呢，它上面有的碱基与mRNA上的碱基互补配对，进入第二个位置，核糖体接受了第二个氨基酸以后，第一个位置的rRNA怎样？它发生什么变化？再看，后面一个氨基酸来了，前面一个rRNA会怎样？喔，就离开了rRNA去搬运新的氨基酸，好，正是因为rRNA不断的把氨基酸转运过来，然后rRNA这一端有三个碱基，这三个碱基可以与什么配对？
学生：mRNA上的三个相邻碱基。
老师：mRNA上的什么？三个相邻的碱基，我们称之为什么？
学生：密码子的配对。
老师：密码子的配对。
哦，rRNA上这三个碱基和密码子配对以后，那么说明氨基酸的位置就是这个位置。
对吧？那么这样子呢，就使肽链不断的得以延伸，肽链延伸就是氨基酸分子通过什么方式连接在一起了，我们前面学过，什么方式？
学生：脱水缩合。
老师：与脱水缩合联系在一起了。
好，同学们看到这个肽链不断的延伸。
好，最后肽链的合成终止了，那么终止阶段为什么它会终止？这是因为出现了什么？
学生：出现了终止密码子。
老师：哦，出现了终止密码子，那么识别的终止密码子以后，那个多肽链的合成也就终止了，那么合成的多肽链怎么办呢？（看PPT的动画）你看，它就离开了核糖体，这条多肽链啊还要进行进一步的加工，形成一定的空间结构，才能形成具有一定的功能的蛋白质分子，这就是翻译过程。