人教版高中生物必修二基因指导蛋白质的合成
人教版必修二基因指导蛋白质合成
mRNA在细胞核中合成
A A T C T A T A G DNA 细胞核 TU TU A G A UT A UT C
mRNA
人教版必修二基因指导蛋白质合成
核孔
细胞质
人教版必修二基因指导蛋白质合成
在细胞核中，通过RNA聚合酶以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，称为转录。通 过转录成的RNA称为信使RNA(mRNA)。
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对： A—U；G—C；C—G；T—A
人教版必修二基因指导蛋白质合成
A A T C T A T AG UU
G
好好学习、助力抗疫
A A T C T A T AG U UA
G
好好学习、助力抗疫
A A T C T A T AG U UA G
G
好好学习、助力抗疫
人教版必修二基因指导蛋白质合成
为什么RNA适合做DNA的媒介？
1.RNA一般是单链而且比DNA短，所以能通 过核孔进入细胞质。
2.它是由基本单位------核糖核苷酸（4种） 连接而成，也可以储存遗传信息。
同时遵循“碱基互补配对原则”。
人教版必修二基因指导蛋白质合成
好好学习、助力抗疫
人教版必修二基因指导蛋白质合成
G C
T A
C G
T
A
G
C
T A
T A
C
G
T
C
A T
GC
C Gb链
说明：
基因1
GC AG C GUC
mRNA2
▲ 作为模板的只是DNA链中的某个片段——基因； ▲ DNA两条链中只有一条链是转录的模板链。
新教材人教版高中生物必修二 4-1基因指导蛋白质的合成 教学课件
精氨酸
G
缬氨酸 一种密码子丙决氨酸定___1_种天氨冬氨基酸酸， 甘氨酸
U
G
缬氨酸 一种氨基酸丙氨由酸_1_种__或__几_天_冬种_氨密酸码子决定。甘氨酸
C
缬氨酸
丙氨酸
谷氨酸
甘氨酸
A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始）
丙氨酸
第十三页，共二十五页。
谷氨酸
甘氨酸
G
二、遗传信息的翻译
思考.讨论
1.密码子的简并性
绝大多数氨基酸都有几个密码子。
基因
指导
蛋白质的合成
以_R_N__A_为信使
第四页，共二十五页。
一、遗传信息的转录
1、RNA 的基本单位及组成 ① 磷酸 ；② 核糖； ③碱基： A、U、G、C ； ④ 核糖核苷酸 。
2、DNA,RNA 的主要区别
比较项目 基本单位
DNA
脱氧核苷酸
RNA
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基 结构
ATCG 多为双螺旋结构
A—C—T—G—G—A—T—C—T
DNA
转
T—G—A—C—C—T—A—G—A 模板链
录
mRNA
翻 译
肽链
A—C—U—G—G—A—U—C —U
苏氨酸—肽—键甘氨酸肽—键—丝氨酸
基因中的碱基数（双链）︰mRNA中的碱基数︰合成蛋白质的氨基酸个 数=______6_︰3︰1
第二十页，共二十五页。
二、遗传信息的翻译
二、遗传信息的翻译
3.翻译过程
起始
mRNA与核糖体结合
运输 tRNA携带氨基酸置于特定位置
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，对应tRNA 延伸 运输相应氨基酸加到延伸中的肽链上
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。
人教版生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成 课件
8、过程
从基因的表达过程可以看出：
DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决
定了信使RNA核中糖核苷酸/密码子，进而决
定
的氨排基列酸顺序，最终决定了
的结构和功能特蛋异白常质。
列表比较DNA复制、转录和翻译
项目 DNA复制
转录
场所 细胞核（主要）
细胞核（主要）
翻译
核糖体（细胞质）
模板 原料
DNA两条链 四种脱氧核苷酸
密码子
概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 特点：一种氨基酸可以有多个密码子
密码子
密码子
密码子Βιβλιοθήκη U U A G UU AUC mRNA
反密码子
概念： 与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA 上的3个碱基
亮氨酸
tRNA
位置
A AU
种类：61种，反密码子与61种决定氨基酸的密 码子对应
亮氨酸
缬氨酸
异亮氨酸
反
密
码
子 A A U CA A UAG
U U A G UU AUC
mRNA
密码子
二、遗传信息的翻译
1、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
2、场所：核糖体（细胞质）
3、模板： mRNA 4、原料：20种游离的氨基酸
其他条件：各种酶（与蛋白质合成有关的酶）和ATP 5、产物： 蛋白质（或多肽链） 6、运载工具：tRNA 7、配对原则：A-U，U-A，C-G，G-C
( 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
新教材2024届高中生物新人教版必修2：基因指导蛋白质的合成课件
(1)RNA 适于做 DNA 信使的条件。 ①RNA 与 DNA 的结构类似,可以储存遗传信息。 ②RNA 一般是单链,比 DNA 短,能够通过核孔转移到细 胞质中。 (2)转录与 DNA 复制的比较。
新知三 中心法则
结合教材中的“中心法则图解”,阅读相关内容,概 述中心法则的内容,认同科学家对中心法则做出的补 充。
1.中心法则的提出。 (1)提出者:_克_里__克___。 (2)内容:
DNA
蛋白质
①DNA 复制:遗传信息从_D_N_A__流向_D_N_A__。 ②转录: 遗传信息从_D_N_A__流向_R_N_A__。 ③翻译: 遗传信息从_R_N_A__流向_蛋_白__质__。
比较项目 模板
原料
DNA的两条 脱氧核
DNA复制
链
苷酸
转录
DNA的一条 核糖核
链
苷酸
能量 ATP
酶 解旋酶、 DNA聚合酶
产物 DNA
ATP RNA聚合酶 RNA
【例1】下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是( ) A.由DNA转录形成的RNA的相对分子质量是该DNA
的一半 B.通过DNA转录形成的RNA分子中没有碱基对存在 C.DNA和RNA的碱基组成不完全相同 D.tRNA和rRNA不是由DNA转录形成的产物
(1)翻译的概念。
mRNA 氨基酸 蛋白质
核糖体
(2)密码子和反密码子。
①属于密码子的是_b_(填序号),位于[d]m__R__N_A_(填名称)上,其 实质是决定一个氨基酸的_3_个相邻的碱基。
《基因指导蛋白质的合成》教学设计
《基因指导蛋白质的合成》教学设计——第一课时DNA的转录一、课时安排二、教材分析“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物学教材(2019版)必修2第4章第1节的内容。
基于第3章“基因的本质”的学习，将“基因指导蛋白质的合成”作为本章的开篇，有助于学生认识基因作用机理，同时也为学习基因表达与性状的关系、基因突变及其他变异等奠定基础。
本节内容探讨的是基因表达过程中转录和翻译，以及两者内在联系和信息传递过程，凸显生命的信息观，让学生理解生命是物质、能量和信息的统一体。
课本主要以图文的形式呈现RNA的结构特点、分类、DNA转录的过程等内容。
承接DNA的复制，为遗传信息的翻译做铺垫，起到承上启下的作用。
“基因指导蛋白质的合成”这节内容计划用两课时完成。
本节课为第1课时，以遗传信息的转录设计为主干内容，使知识系统化，巩固复习DNA的复制，同时为学习翻译过程做铺垫。
三、学情分析学生已有认知中已具备DNA的基本结构和复制过程的知识，也学习过蛋白质的基本结构及其合成位置。
在此基础上，教师可以通过一系列知道引导学生学习转录知识时能够将DNA和RNA进行联系，并类比DNA复制学习DNA的转录过程，通过动手实践、资料分析、视频观看等多种途径学习DNA转录的过程。
四、教学目标（１）基于科学史论证，概述DNA分子上的遗传信s息是通过RNA指导蛋白质合成的，渗透生命的信息观。
（2）通过比较DNA和RNA的结构，理解RNA适于作DNA的信使的原因，形成比较、分析、归纳等科学思维方法，渗透结构和功能观。
（３）通过观看模拟动画和阅读教材图文资料，概述遗传信息在转录过程中的传递规律，发展获取信息、归纳概括的科学思维，形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。
（４）通过动手实践、小组合作的方式一同探索DNA转录的过程，在科学探究中培育模型建模、资料分析等科学思维，锻炼小组合作、沟通交流等科学态度。
五、教学重难点教学重点：RNA的结构与分类、DNA转录的过程教学难点：RNA和DNA结构的对比、阐述DNA转录的过程２、考虑RNA具备哪些特点可以充当起这个重任？提问学生，并根据回答做出适当的补充。
人教版高中生物必修二第4章第1节基因指导蛋白质的合成-课件(共23张PPT)
个tRNA才能把所需要的氨基酸
转运到核糖体上，这些氨基酸的种类依次是
半胱氨酸-亮氨酸-谷氨酸
。
反馈检测
2.在遗传信息的翻译过程中，翻译者是( C )
A．基因
B．信使RNA
C．转运RNA
D．遗传密码
3．遗传密码子位于（ B ）
A．DNA上
B．信使RNA上
C．转运RNA上 D．核糖体RNA上
4．一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转
荧光 蛋白
反馈检测
1.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是 ……ACGGATCTT……
（1）与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是
……TGCCTAGAA……
；
（2） 如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基
序列应该是 ……UGCCUAGAA…… ；
（3）在这段mRNA中包含了
3
个密码子
，需要 3
16.mRNA 17.密码子 18.61
19.精氨酸 20.UGU,UGC
21.精氨酸 22.半胱氨酸 Nhomakorabea表4-1 20种氨基酸的密码子表(附教材P65)
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
合作探究二 模拟遗传信息的翻译
活动要求：用你手中的物理模型模拟翻译 过程，以荧光蛋白基因转录所得的mRNA为 模板链，模拟翻译形成荧光蛋白过程。并 将mRNA链黏贴在mRNA序列处，同时将所得 的多肽链，氨基酸序列填写在空白横线处 。（密码子表见书P65-表4-1）
复习旧知：转录
细胞核 4种核糖核苷酸 DNA的一条链 DNA － mRNA A—U、C—G、T—A、G—C
RNA
合作探究一 模拟遗传信息的转录
活动要求：模拟荧光蛋白基因转录形成mRNA的过程，将荧光蛋白基因的L2链 作为转录的模板链，将转录所得的mRNA序列填写在空白纸条处。
人教版高中生物学必修2精品课件 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
归纳提升
1.基因表达过程中相关的数量关系
比较(不考虑终止密码子)
数目/个
DNA 中的碱基数(脱氧核苷酸数)
6n
RNA 中的碱基数(核糖核苷酸数)
P~P~P)是转录过程中需要的一种物质。有关叙述正确的是( )
A.甲、乙、丙的组成中含有的五碳糖相同
B.甲、乙共由6种核苷酸组成
C.丙和酶的化学元素组成相同
D.甲、乙中的A与丙中的A不是同一物质
解析:甲中的五碳糖是脱氧核糖,乙、丙中的五碳糖是核糖,A项
错误;甲中含4种脱氧核苷酸,乙中含4种核糖核苷酸,甲、乙共由8种
分析题图,①过程表示DNA的复制,在真核细胞中发生在有丝分 裂的间期和减数第一次分裂前的间期。②过程表示转录过程,催化 转录过程的酶主要是RNA聚合酶,A项正确;据图观察可知,从a→b, 越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长,说明越接近b端的核糖体 在mRNA上移动的距离越长,由此推测出核糖体的移动方向为 a→b,B项正确;在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一 起,说明在原核细胞中边转录边翻译,转录和翻译可同时同地进行,C 项正确;由于基因的选择性表达,控制花色的基因在叶肉细胞中不 表达,D项错误。
答案:A
探究点一
探究点二
课堂篇探究学习
方法技巧 “两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程图
探究点一
探究点二
课堂篇探究学习
探究点二
归纳提升 1.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分与联系
探究点一
人教版高一必修二基因指导蛋白质的合成
一、温故而知新
有遗传效应的DNA片段
控制肤色 眼皮单双 血型
基因是决定生物性状的基本单位。
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
一、温故而知新
基因的结构
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
一、温故而知新
基因的结构(理科学生拓展）
结构 规则的双螺旋结构结构
分布
主要在细胞核
核糖核苷酸
磷酸 _____核__糖_______ _A____U___C____G__
一般为单链结构
主要在细胞质
真核生物细胞 中DNA还分布
在哪？
二、DNA与RNA
真核生物中DNA的分布
主要分布在细胞核中； 线粒体、叶绿体都是半自主细胞器，含有DNA，位于线粒体基质和叶绿体基质中。
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
一、温故而知新
（ 真
回 顾
核细
生胞
物 ）
结 构
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
核膜 双层
细胞膜
核孔
实现核质之间频繁的 物质交换和信息交流
DNA
核糖体 （蛋白质合成场所）
细胞质
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
一、温故而知新
5 转录的条件
➢ 模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同时具有解旋功能）
6 转录的碱基配对方式 ➢ G-C C-G T-A A-U
7 转录的产物？ ➢ 三种RNA（mRNA rRNA tRNA) 8 转录的过程？
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
人教版高一必修二基因指导蛋白质的 合成
4.1基因指导蛋白质的合成—人教版高中生物必修二课件(共47张PPT)
酶 能量 原则 原料
产物
细胞
复制
转录
主要在细胞核内
完全解旋
只解有遗传效应的片段
亲代DNA的两条链均为模板 DNA（基因）的一条链上为模板
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
A-T、T-A、G-C、C-G
A-U、T-A、G-C、C-G
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
DNA
信使RNA(mRNA)
分裂的细胞
翻译
（4）转录条件： 模板—— mRNA
原料—— 20种游离氨基酸
酶、能量、tRNA （5）遵循原则： 碱基互补配对 （6）翻译产物：（多肽）蛋白质
一个mRNA分子同时结合多个核糖体 意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质
基因控制蛋白质合成中的相关计算 DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系， 如下图所示：
TA
A U
GC
G
④合成mRNA从DNA链上释放，DNA恢复螺旋。
DNA T A C C A A T A G RNA A U G G U U A U C 聚合酶
mRNA 核孔
①解旋 → ②配对 → ③连接 → ④释放
一、遗传信息的
转录
（二）转录的过程
（1）转录概念： 以DNA的一条链为模板，合成 mRNA的过程。（课文P63） （2）转录场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
翻译
蛋白质合成
一、遗传信息的
转录
（二）转录的过程
（1）转录概念： 以DNA的一条链为模板，合成 mRNA的过程。（课文P63） （2）转录场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。