第四节遗传信息的表达和蛋白质的合成
【优化方案】2012高考生物总复习 第三章第四节遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成课件 浙科版必修2
4．条件 ． (1)原料：4种游离的 核糖核苷酸 。 原料： 种游离的 种游离的___________。 原料 聚合酶 (2)酶：___________ 。 酶 RNA聚合酶 (3)能量： _____。 能量： ATP 。 能量 的一条链 (4)模板：______________ 。 模板： DNA的一条链 模板 5．产物及其功能 ． (1)mRNA：传达_____上遗传信息。 ：传达 DNA上遗传信息。 上遗传信息 (2)tRNA：把_______运送到核糖体上。 ： 氨基酸 运送到核糖体上 运送到核糖体上。 (3)rRNA：是_______的重要组成成分。 的重要组成成分。 ： 核糖体 的重要组成成分
2．DNA(基因 、 mRNA上碱基数目与氨基酸数 ． 基因)、 基因 上碱基数目与氨基酸数 目之间的关系 在蛋白质的合成过程中，是以 基因)的两 在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因 的两 基因 条链中的一条链为模板，合成一条 单链, 条链中的一条链为模板，合成一条mRNA单链 单链 因此， 中的碱基数目是mRNA中的碱基数 因此，DNA中的碱基数目是 中的碱基数目是 中的碱基数 目的两倍；在翻译时， 目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定 每三个碱基决定 一种氨基酸， 一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示 如图)： 为(如图 ： 如图
解析：选D。本题考查基因的碱基数量与氨基 解析： 。 酸数量的关系以及蛋白质的相关计算。 酸数量的关系以及蛋白质的相关计算。由于 多肽的相对分子质量＝ 多肽的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分 子质量×氨基酸的数量－ × 氨基酸的数量 子质量×氨基酸的数量－18×(氨基酸的数量 1)＝2778，所以该多肽由30个氨基酸组成 个氨基酸组成， －1)＝2778，所以该多肽由30个氨基酸组成， 编码该多肽的mRNA上应含有 个密码子再 上应含有30个密码子再 编码该多肽的 上应含有 加上终止密码子即为31个密码子， 加上终止密码子即为 个密码子，编码该多 个密码子 肽的基因碱基数至少为31× ＝ 肽的基因碱基数至少为 ×6＝186，即93对 ， 对 碱基。 碱基。
RNA和蛋白质的合成(共9张PPT)
三、转录：在细胞核中，根据DNA单链的 碱基序列在酶的催化下合成RNA的过程。 四、翻译：根据mRNA的碱基序列合成多肽 的过程。 科学家是怎么知道这些过程的？
跨学科了！ 1953年，美国物理学家伽莫夫在了解了 沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构模型理论 后，通过排列组合的数学计算，提出了关于 遗传学的“三联体密码子”假说。 4×4×4=64 没做实验！ DNA在核内，而蛋白质是在细胞质中的 核糖体上合成的，DNA分子中的遗传信息是 如何进入细胞质中的？ 生物学家们的实验研究最终回答了这个 问题。
五、遗传密码：mRNA上的三个相连的碱基 决定一个氨基酸。P68 六、中心法则：P69
tRNA头部的 三个碱基称 为反密码子。
三种RNA共同Байду номын сангаас与 蛋白质的合成过程。
板书
第三章 遗传的分子基础
第四节 遗传信息的表达 ——RNA和蛋白质的合成 尿嘧啶
一、RNA的分子结构 核糖、磷酸及四种碱基（A、U、C、G） 构成的核苷酸连成的单链。 二、RNA的种类：P67 mRNA——信使 RNA t RNA——转运 RNA r RNA——核糖体 RNA
板书
三、转录：在细胞核中，根据DNA单链的 碱基序列在酶的催化下合成RNA的过程。 四、翻译：根据mRNA的碱基序列合成多肽 的过程。 五、遗传密码：mRNA上的三个相连的碱基 决定一个氨基酸。P68 六、中心法则：P69
第三章
遗传的分子基础
——谁？怎样规定了 子代的性状？
一、RNA的分子结构 核糖、磷酸及四种碱基（A、U、C、G） 构成的核苷酸连成的单链。
第四节 遗传信息的表达 ——RNA和蛋白质的合成 尿嘧啶
单链折叠后 也能配对。
在细胞中含量最 二、RNA的种类：P67 多的RNA。 在细胞内的含量较少 参与构成核糖体 。 r RNA——核糖体 RNA： mRNA——信使 RNA：携带着遗传信息的 RNA。 t RNA——转运 RNA：负责把氨基酸运往核糖 体的 RNA。
3.4 遗传信息的表达--RNA和蛋白质的合成 课件(浙科版必修2)
,则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板
链为AC所在的链，则mRNA的密码子为UGU。
栏目 导引
第三章
遗传的分子基础
【答案】
C
【探规寻律】 遗传信息、密码子(遗传密码)、 反密码子的区分
栏目 导引
第三章
遗传的分子基础
如图表示DNA控制蛋白质合成的过程。下列 有关说法不正确的是( )
栏目 导引
在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所
都是细胞核，但所需的关键酶不同，前者需要 DNA聚合酶，而后者需要RNA聚合酶，两者都 需要解旋酶。 【答案】 C
栏目 导引
第三章
遗传的分子基础
互动探究 2．(1)上述图解中哪两个过程所需原料相同？
(2)高度分化的活细胞内可发生上述哪些过程？
【提示】 (2)b、c。 (1)a与d相同，b与e相同。
DNA双链
mRNA tRNA反密码子 氨基酸
T
G A 苏氨酸
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第三章
遗传的分子基础
A.TGU
B．UGA
C．ACU
【解析】
D．UCU
mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的
碱基，称做 1 个密码子。 mRNA 的密码子和 tRNA
上的反密码子互补配对，可推知 mRNA 的密码子
最后的碱基为 U ； DNA 的一条链为 TG － ，另一条 链为AC－，若DNA转录时的模板链为TG所在的链
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第三章
遗传的分子基础
【解析】 选 项 A 内容指向· 联系分析 以DNA一条链(②链)为模板合成的③链含 碱基U，故③为mRNA，此过程为转录； ③与④结合后以③为模板形成⑤肽链，此 过程为翻译
笔记 基因指导蛋白质的合成
第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、定义：在细胞核中，以DNA双链中的一条为模板合成RNA的过程。
2、场所：主要在细胞核3、原料：核糖核苷酸4、模板：DNA分子的一条链5、产物：①信使RNA（mRNA），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；RNA ②转运RNA（tRNA），61种，三叶草结构，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；（单链）③核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。
6、酶：RNA聚合酶7、过程（场所、模板、条件、原料、产物、去向等）二、遗传信息的翻译1、定义：在细胞质的核糖体上，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。
2、场所：细胞质（核糖体）3、原料：氨基酸4、运输工具：转运RNA（tRNA）5、模板：信使RNA（mRNA）6、产物：多肽（或蛋白质）7、实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。
8、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
（64种，其中决定氨基酸的有61种，终止密码有3 种）（1）简并性：一种氨基酸可以有多个密码子，在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变（2）通用性：几乎所有生物共用一套密码9、反密码子（61种）：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基四、1、一条mRNA可以相继结合多个核糖体，同时合成多条多肽，每一条多肽的氨基酸排序相同。
2、原核细胞的转录和翻译同时进行，场所相同；真核细胞先转录，后翻译，场所不同。
3、一种氨基酸有一种或多种密码子，由一种或多种tRNA转运。
4、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分。
人教版教学课件2010年浙江省生物培训课件： 遗传信息的表达(衢州高级中学)ppt
mRNA上的遗传密码
练一练
如果水母体内的荧光蛋白基因发生了突变，使其决定的荧 光蛋白的部分氨基酸变化如下： 基因突变前：甘氨酸 谷氨酸 基因突变后：甘氨酸 谷氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 赖氨酸
由上可知该荧光蛋白基因的突变可能是( D ) A.突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤 B.突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶 C.突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤 D.突变基因为一个碱基的增减
(2)转录过程中，碱基有哪些配对方式？
翻译过程
密码子
A U G
G C A C C U G A C
mRNA
密码子：mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻核
苷酸排列而成的三联体。
mRNA上的遗传密码
问题讨论：
(3)为什么这段荧光蛋白基因在水母体内和转 基因猪体内都能合成相同的荧光蛋白？
(4)若荧光蛋白基因的某一碱基被替换,荧光蛋 白一定会改变吗?
第四节 遗传信息的表达—— RNA和蛋白质的合成
衢州高级中学
徐猷
遗传信息的表达
与“遗传信息的表达” 相关概念
DNA、 mRNA、tRNA、氨基酸、蛋白质、
复制、转录、翻译、逆转录、基因、遗传、
变异、解旋、模板、遗传信息、遗传密码
转录过程
问题讨论：链吗？
苯丙氨酸 （1）tRNA只有三个碱基吗？ （2）该tRNA转运哪种氨基酸？
A A G
U U C
翻译过程
思 考
(5)mRNA在细胞中存在的时间很短，如何能迅 速合成大量的荧光蛋白呢？
多肽链的合成方式
一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行多 条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可迅速 合成大量的蛋白质，翻译的效率非常高。
浙科版高一生物必修2_《遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成》课时训练
第四节遗传信息的表达—RNA和蛋白质的合成1.比较RNA和DNA的化学成分,RNA特有的是（）A.核糖和尿嘧啶B.核糖和胸腺嘧啶C.脱氧核糖和尿嘧啶D.脱氧核糖和胸腺嘧啶2.转录和复制过程相同的是（）A.只以DNA的一条链为模板B.遵循碱基互补配对原则C.合成的产物中都含有TD.都由相同的酶参与3.下列各组中属于转录过程中碱基互补配对的是（）A.C→G,G→C,A→T,T→AB.C→G,G→C,A→U,T→AC.C→G,G→C,A→U,U→AD.C→G,G→C,A→T,U→A4.信使RNA分子中的碱基排列顺序,是由下列哪一项决定的（）A.DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序B.转运RNA分子中核苷酸排列顺序C.蛋白质分子中氨基酸排列顺序D.核糖体RNA分子中核苷酸排列顺序5.下列哪项不是信使RNA的功能（）A.决定多肽中氨基酸的排列顺序B.决定转运RNA的碱基排列顺序C.决定蛋白质分子的特异性D.作为翻译时的模板6.下列哪三个相连的碱基肯定不是密码子（）A.GCUB.CGAC.AGCD.TCA7.如果DNA分子模板链上的TAA变成TAC,那么相应的密码子将会由（）A.AUU变成AUGB.UAA变成UAGC.AUG变成AUUD.UAA变成UAC8.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9.病毒的增殖过程需要在寄主细胞中完成，其原因不包括（）A.需要寄主细胞提供核糖体和tRNAB.需要寄主细胞提供各种酶和ATPC.需要寄主细胞提供mRNAD.需要寄主细胞提供各种原料10.组成mRNA分子的四种单核苷酸能组成多少种密码子（）A.16B.32C.46D.6411.转录和翻译的主要场所分别是（）A.线粒体和叶绿体B.细胞核和高尔基体C.细胞核和核糖体D.核糖体和高尔基体12.DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是（）A.脱氧核苷酸，核糖核苷酸，氨基酸B.核糖核苷酸，脱氧核苷酸，氨基酸C.脱氧核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸D.核糖核苷酸，氨基酸，核糖核苷酸13.一段信使RNA有2000个碱基，转录它的基因中胸腺嘧啶和鸟嘌呤的总数是（）A.10000个B.2000个C.30000个D.4000个14.已知某tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，所转运的是亮氨酸，那么决定氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来的（）A.GATB.GAUC.CUAD.CTA15.若细胞质中tRNA1（AUU）可转运氨基酸a，tRNA2（ACG）可转运氨基酸b，tRNA3（UAC）可携带氨基酸c，今以DNA中一条链—A—C—G—T—A—C—A—T—T—为模板合成蛋白质，该蛋白质基本组成单位的排列可能是（）A.a—b—cB.c—b—aC.b—c—aD.b—a—c16.下图是基因控制蛋白质的合成过程示意图，请回答：（1）图示中，DNA的模板链是___________。
高三生物rna和蛋白质的合成
第四步；核糖体读取下一个密码子，1号位tRNA离开核糖体。占据2号位的tRNA进入1号位。一个新的tRNA进入2号位。
模板mRNA
原料氨基酸
3）条件能量ATP
酶
4）遗传信息传递方向mRNA蛋白质
【经典例题】
【例1】构成人体的核酸基本单位及碱基有（）种。构成DNA病毒的核酸的核苷酸及碱基有（）种。
携带信息模板
tRNA
转运氨基酸
rRNA
核仁与其合成及核糖体的形成有关
核糖体组成成分
RNA的种类
信使RNA（mRNA）：行使传达DNA上的遗传信息的公能。
转运RNA(tRNA)：把氨基酸运送到核糖体，使之按照mRNA的信息指令连接起来，形成蛋白质。
核糖体RNA(rRNA)：核糖体的重要成分。
（二）遗传信息的转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称转录
A、4，4；B、8，5；C、5，5；D、2，4
【解析】B A
【例2】甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。合成这条多肽链需mRNA最多有（）个碱基
A、24 B、48 C、27 D、54
【解析】C
【例3】组成人体20种氨基酸对应的密码子有（）个。
A、4 B、20 C、61 D、64
A．198个B．199个
C．200个D．201个
【解析】B
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
＝6：3：1
【例9】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（）。
A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%
RNA和蛋白质的合成
U U A G AU AUC
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 .
小结：翻译
场所： 细胞质（核糖体）
模板： mRNA 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
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
DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系
DNA
CGT GACCAT GCACT GGT A
遗传信息 信息链
mRNA tRNA
C G U GA G C A U GCACUGGUA
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
CU A UAG U U A G AU AUC
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.
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
CU AUAG U U A G AU AUC
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
中心法则
DNA 转录
逆转录
RNA 翻译
蛋白质
中心法则实质蕴涵着_核__酸___和_蛋__白__质___这两类 生物大分子之间的相互__联__系__和相互作用。
讨论并回答下列生物能进行的遗传 信息的传递与表达过程（用序号表示）
② ① DNA
⑤
④
③
RNA
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第四节遗传信息的表达和蛋白质的合成
1、教学目标
一、知识目标
1•简述染色体、DNA与基因之间的关系；
2•说出DNA与RNA的异同，能简单阐述RNA的种类及功能；
3•概述遗传信息转录和翻译的过程；
4•说出遗传密码含义。
二、能力目标
1•通过遗传信息控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力；
2•通过文字和图形的辨析培养学生观察、对比、细心的能力；
3•通过问题的思考分析培养学生分析问题，解决问题的能力。
三、情感目标
1•体验遗传信息表达过程的和谐美，表达原理的逻辑美、简约美，
2•体验生物学与美术完美结合的协调美
2、学情分析
在学习本节课之前，学生已经具备生物体生命活动的控制者是核酸，生物体性状的体现者是蛋白质；细胞生物的遗传物质是DNA；DNA中的遗传信息通过复制得以传递，必修1中细胞的分子结构中学习了细胞核核孔的功能（RNA和蛋白质选择性的通过核孔），学生当时对此是有疑惑的；在必修1细胞的分化那一节讲述时曾经提到过细胞分化的实质是基因选择性表达，对
此学生也只是知道并不知道其中的真实含义；所以带着这些疑问开展本节课的教学，一来激发学生兴趣，二来可以为其解惑。
同时也具备了一定的相关解决问题的能力和分析归纳能力。
但是本节课内容所包含的概念、表达过程较为抽象难懂，学生仍需在教师的引导下，通过问题的解决及教师的讲解来完成对新知的学习，使学生能形成较完整的知识网络。
3、重点难点
教学重点
1•遗传信息、蛋白质与性状的关系。
2•遗传信息控制蛋白质合成的过程和原理。
3. 遗传密码。
教学难点
基因控制蛋白质合成的过程和原理。
4、教学过程 4.1第一学时
4.1.1教学活动一：问题导入：
问题导入：
1•遗传信息的传递也称之为：。
2•在自然界的大多数生物中，是遗传物质，DNA主要存在于中。
3•遗传的基本功能单位：。
4. DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列可以称之为：。
5•生物体性状的体现者是：，其合成场所在—。
重点突破：遗传信息与基因的概念，以及DNA与其的关系，阐明DNA与蛋白质以及性状的关系，为本节课学习背景做一个交代，同时也可以引出本节课相关内容。
4.1.2教学活动二：标题引入
请同学们思考，带有遗传信息的DNA主要储存于细胞的什么部位？蛋白质在什么部位合
蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的。
在必修1学习细胞核核孔的时候已知，核孔可以选择性的通过RNA和蛋白质，而作为遗传物质的DNA并不可以通过，于是我们可以大胆推测遗传信息和蛋白质之间，必定有一种中间物质充当他们之间的信使，让蛋白质根据信使从DNA传递过来的信息来合成，那么，这个信使是什么呢？学生答出RNA.
DNA指导合成RNA，RNA指导合成蛋白质的过程我们将其称之为遗传信息的表达。
这就是今天即将与同学们一起探讨的问题•
教师讲解引出：
RNA
DNA 蛋白质
第四节遗传信息的表达一一RNA和蛋白质的合成
4.1.3教学活动三：新课教学一一转录
1•学生自主学习，寻找新概念名词（阅读课本P66-67）
①RNA聚合酶：解旋与形成磷酸二酯键
②启动部位：转录开始点
③信使RNA
④转运RNA
⑤核糖体RNA
⑥编码链
⑦模板链:基因片段的一条链
2•教师讲解每个新概念名词的含义，学生对照自己的理解，形成共识或形成知识冲突后理解。
（书本图片展示）
3.学生上讲台画出模拟的转录过程（参照图3-13）
4•学生之间互相纠错后教师讲解
5•突破难点及易错点（图片展示）
①模板链：基因区段的一条链
②转录的产物:RNA
③真核生物与原核生物转录的区别
RW锻合畸移动方向
DSA双8?旋超开
游离核看憋
核脊酸加到RNA末端
R>A-DNA
朶交区域
4.1.4教学活动四：新课教学一一翻译
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？mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程一一翻译。
阅读课本，自主构建
阅读课本P67-69页文字及插图，回答下列问题：
1、找出新概念名词？
2、以图画的形式模拟翻译过程？
（可参照图3-14）
提问学生，学生回答并板书
二、翻译
①遗传密码
②终止密码子
说起遗传密码首先学生得明确一点是位于mRNA分子上，每一个遗传密码是由3个相邻核塘核苷酸排列而成的三联体，决定一种氨基酸。
终止密码子顾名思义是翻译终止的信号，既然有终止的信号，那么我们将蛋白质合成开始的密码子称之为起始密码子。
板书:③起始密码子
重点突破1:遗传密码
同学们打开书P69,目前20多种氨基酸的60多种密码子全部被破译。
从表3-2中突出总共有几个终止密码子和有几个起始密码子？并找出能代表色氨酸的密码子有哪些？
总结:a、一种氨基酸可以和一个或多个密码子相对应
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
密码子种类:64种决定氨基酸的密码子：61种
重点突破2:翻译过程
请某同学在黑板上画出翻译过程（学生上讲台绘图）
指引学生辨析书本图3-14
难点突破与易错点
①遗传密码
②翻译的方向
③如何提高翻译的效率
4.1.5课堂小结
4.1.6课堂反馈
1、下图为tRNA的结构示意图。
以下叙述正确的是（）
A. tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子
B. 每种tRNA在a处只可以携带一种氨基酸
C图中b处上下链中间的化学键表示磷酸二酯键
D.c处表示密码子，可以与mRNA碱基互补配对
2、下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是
A•①上四种脱氧核苷酸可驵合成64种密码子代表20种氨基酸
B.若①中有一个碱基发生改变，则合成的多肽链的结构一定发生改变
C①上的一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运
D.①只有与⑥结合才能发挥它的作用。