人教高中生物必修2导学案：第四章第一节 基因控制蛋白质的合成第2课时
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。
人教版高中生物必修2第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成导学案设计(1)
第四章第 1节基因指导蛋白质的合成(第二课时【学习目标】1. 概述遗传信息的翻译2. 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系【学习重点】重点:遗传信息翻译的过程难点 :遗传信息的翻译过程【使用说明】1.完成自主学习,深入分析教材内容,确定自己的疑难点2.认真独立完成自学检测【课前预习案】※自主学习一、基础知识学习1.密码子是。
2.把氨基酸搬运到核糖体中的“搬运工”是。
①结构:呈 _______________,一端是携带氨基酸的部位,另一端为 __________。
②特性:每种 tRNA 只能识别并转运______种氨基酸。
二、基本过程学习阅读教材 P66第二段及图 4-6 概括翻译的过程,以简练的语言分步骤叙述1. mRNA 进入细胞质,与 ___________结合。
2. 与 mRNA 相互识别,携带特定的氨基酸进入相应的位点。
3.氨基酸形成 _______而转移到占据位点 2的 tRNA 上。
4.核糖体沿移动,肽链延伸。
5.遇到密码子,合成终止。
6.肽链从 _________上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。
【自学检测】1.下列哪项名称与功能是匹配的 ( A.rRNA —包含产生新核糖体的密码子B.DNA—携带氨基酸到核糖体2.在下列细胞或生物体中,能独立进行“翻译”的是 ( A . SARS 病毒 B.人体成熟红细胞 C.艾滋病的病原体 D.蚕豆根尖生长点细胞3.肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨胳的功能不同,其根本原因是 ( A .所含蛋白质的分子结构不同 B.肌肉细胞的形状不同C .在人体内的分布位置不同 D.控制蛋白质合成的 DNA 结构不同【课内探究案】※探究点一:遗传密码1.信使 RNA 上至少由个碱基来决定一个氨基酸,遗传密码子位于上。
2.观察教材 P65表 4-1的密码子表 , 你有哪些发现 ? 与同学一起交流。
①在 64个遗传密码子中,能决定氨基酸的遗传密码子只有个。
新教材人教版必修第二册 4.1 基因指导蛋白质的合成 学案
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成课堂互动探究案课程标准概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现素养达成1．利用对比分析，归纳和概括，辨别三种RNA的结构和组成。
(科学思维)2．通过图示和列表比较转录和翻译的异同。
(科学思维)3．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，构建知识脉络。
(生命观念)4．通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。
(科学思维)5．通过对中心法则的理解记忆，认同遗传信息流动的观念。
(生命观念)科学家们开发了一种新荧光标记技术，首次确定了蛋白质合成的时间和地点。
该技术允许研究者在活细胞中直接观察mRNA 分子翻译成蛋白质的过程，有助于揭示蛋白质合成异常引发人类疾病的具体机制。
mRNA在运出形成细胞核之后没有马上开始蛋白质翻译，而是进入细胞质几分钟之后才开始翻译。
试问mRNA 在蛋白质形成过程中起什么作用？探究点一遗传信息的转录【师问导学】1．阅读教材P64～65，分析图4－2、4－3，探究RNA为什么能作为DNA的信使。
2．仔细分析教材P65图4－4，探究下列问题：如下所示为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录，试回答下列问题：(1)写出对应的mRNA的碱基序列。
(2)转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列相比有哪些异同？3．经测定，甲、乙、丙、丁4种生物的核酸中碱基所占的比例如下表：(1)甲、乙含有哪种核酸？二者有什么区别？(2)丙中含有的核酸是哪种？依据是什么？(3)丁的核酸中含有几种核苷酸？(4)RNA为什么适合做DNA的信使？【智涂笔记】误区警示：(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。
高一生物人教版必修二第四章第1节基因指导蛋白质的合成学案
基因指导蛋白质的合成一、教材分析本节课内容是高中生物人教2003课标版必修二第四章的第一节，同学们已经学习完前三章的基因基础知识，在了解基因的本质基础上，进一步理解基因在生物体的作用，即基因的表达。
本节是第四章的学习基础，也是本章教学的重难点。
本章的内容不仅抽象，而且涉及到的物质种类很多，主线知识是遗传信息的转录和翻译，支线知识则包括DNA和RNA结构的比较、三种RNA的比较、mRNA作为信使的原因、遗传密码的组成等等。
在处理主线知识和支线知识的时候，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。
二、学情分析高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段，大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作。
通过前三章的学习，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，基因指导蛋白质合成这节主要是引导为主，由学生自主学习总结转录、翻译过程中的知识点，通过课堂上模拟过程以及问题导学形式，加深对基因表达的理解和相关知识的巩固，学生的各项能力也得到锻炼。
三、教学目标设计1．教学目标：知识目标（1）说明基因与遗传信息的的关系；（2）DNA与RNA的异同，简单阐述RNA的种类及功能；（3）概述遗传信息转录的过程和原理。
能力目标(1) 通过遗传信息转录的合成学习培养学生分析综合能力；（2）利用课本的插图和课件，培养和发展学生的读图能力；（3）通过一些知识点的对照掌握类比归纳的方法；（4）运用已有的知识和经验分析实际问题。
情感目标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．教学重点：遗传信息的转录过程。
3．教学难点：（1）为什么RNA适合作DNA的信使；（2）遗传信息的转录过程。
四、教学方法问题式教学、启发式教学、探究式教学相结合五、教学过程（一）情景导入展示《侏罗纪公园》电影的图片问题：电影中的科学家用什么使已灭绝的恐龙复活的？（回答：利用恐龙的DNA使恐龙的基因表达出来,表现恐龙的特性,使恐龙的复活。
高中生物必修2导学案：第4单元 基因的表达
第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、教学目标1. 知识方面:概述遗传信息的转录和翻译。
2. 能力方面:运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
二、教学重点和难点教学重点遗传信息转录和翻译的过程。
三、自主探讨基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在______中，而蛋白质的合成是在_____中进行的。
疑问：１．DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是______。
２．为什么RNA适于作DNA的信使呢？填写下表完成RNA与DNA的比较3.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？①DNA双螺旋解开，DNA＿＿＿得以暴露，其中＿＿＿提供准确模板；②游离的＿＿＿随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，即__与A 碰，__与 T碰，__ 与 G碰，__ 与 C碰，两者以氢键结合。
③新结合的_____连接到正在合成的_____分子上；④合成的_______从DNA链上释放，而后，______恢复.4.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？即m R NA如何将信息翻译成蛋白质？总结翻译的概念：__________________________________________________.思考：①碱基和氨基酸的对应关系如何？一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，4 =4，不行。
二个碱基决定一个氨基酸只能决定16种，42=16，不行。
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。
最终，我们知道_______________决定一个氨基酸，___________________称作一个密码子。
如右图所示一条mRNA 片段，有3个密码子，分别是_______,______,_________U U A G AU A U C 请大家查密码子表，分析密码子的特点：一个密码子决定一个特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。
人教版高中生物必修二导学案设计：第四章第一节 基因指导蛋白质的合成(无答案)
【必修二】第四章基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成高一 年级 生物 学科 主编 审核班级 小组 姓名 授课时间 2课时目标要求：1、理解基因的概念2、掌握基因控制蛋白质的合成过程3、了解基因对性状控制的表现重难点：基因控制蛋白质的合成过程 基础层次：一、遗传信息的转录：1、DNA 与蛋白质的联系：DNA 主要存在于 中，而蛋白质的合成是在 中进行的。
那么，DNA 携带的遗传信息是通过信使 传递到细胞质中去的。
2、RNA:⒈）化学名称： ， 基本单位：______________。
⒉)→⒊)结构：一般是_______，且比DNA 短。
⒋)分类5)、RNA3、遗传信息的转录⒈）转录的概念：转录是指含氮碱基 A 腺嘌呤G_______C 胞嘧啶_________⒉）转录的特点：⑴场所：_________；⑵模板：_________的一条链；⑶产物：__________。
3.）过程⑴解旋：________解开，碱基得以暴露。
⑵配对：细胞中游离的________ 与转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。
⑶连接：在_________ 的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
⑷脱离：合成的________从DNA链上释放，DNA________恢复二、遗传信息的翻译：mRNA合成以后，就通过进入细胞质中。
翻译是指:游离在细胞质中的各种，以为模板合成具有一定蛋白质的过程。
⒈特点⑴场所：_______ ；⑵模板：_______ ；⑶原料：游离的各种________；⑷产物：具有______ 的蛋白质。
⒉密码子⑴位置：_______上。
⑵实质：决定1个氨基酸的___个相邻的碱基。
⑶种类：_____种。
⒊工具⑴“装配机器”——_____________。
⑵“搬运工”——___________。
①结构：呈_______________，一端是携带氨基酸的部位，另一端为__________。
②特性：每种tRNA只能识别并转运______种氨基酸。
人教版高中生物必修第2册 基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案
回顾遗传信息的转录过程，思考：遗传信息到达细胞质后，细胞如何解读
分析密码子和氨基酸的关系，总结遗传密码的特点
结合教材中的图解，阐明遗传信息的翻译过程
总结DNA、mRNA中的碱基和氨基酸之间的数量关系
用流程图表示遗传信息的流动方向，归纳出中心法则
导学案25
1.课题名称：
人教版高一年级生物学必修2
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的Fra bibliotek成（第2课时）
学习任务：
（1）运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系，说明密码子的简并性。
（2）阐明遗传信息的翻译过程。
（3）概述遗传信息传递的中心法则。
3.学习准备：
准备教材和笔记本。边观看边做记录。
4.学习方式和环节：
人教版高一生物必修二：4.1《基因指导蛋白质的合成》b2教案.doc
第二课时（二）遗传信息的翻译问：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？翻译的概念：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，称为遗传信息的翻译。
思考与讨论二提示：1．最多能编码16种氨基酸。
2．至少需要3个碱基。
教师让学生看密码子表，然后分析密码子的特点：（1）一个密码子决定一个特定的氨基酸；（2）有的氨基酸可能有一个以上的密码子；（3）起始密码子、终止密码子。
思考与讨论三提示：1．对应的氨基酸序列是：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。
2．这是一道开放性较强的题，答案并不惟一，旨在培养学生的分析能力和发散性思维。
通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。
3．此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思考，不必对答案作统一要求。
可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
问：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？引导：（1）我们再次比较三种RNA的功能。
（2）比较遗传信息、遗传密码和反密码子。
（3）讲述图解、CAI配合：翻译蛋白质的过程。
弄清以下问题：1．氨基酸如何进入核糖体；2．核糖体移动的方向；3．翻译的位点；4．肽链如何形成；5．翻译与转录、复制过程的异同点。
思考与讨论四提示：1．此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。
可以参照教材中图4-6的表示方法来绘制。
2．根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。
总结：基因的表达过程是在细胞中完成的。
DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖体、线粒体等众多细胞器一道，完成遗传信息的转录和翻译过程。
【高中生物】人教高中生物必修2导学案：第四章第一节-基因控制蛋白质的合成第2课时
第二课时导学过程自主学习1．转录、翻译中的数量关系DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数 =推导过程：①由总1=总2=总m=1/2总，得DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数= ；②由mRNA上每三个碱基构成一个密码子，决定一个氨基酸，得mRNA碱基数：多肽链氨基酸数= ；③由①②可得DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数 =④注意点：上述比值中没有考虑终止密码，若考虑只要在MRNA碱基数和DNA碱基数上再加上相应数值即可。
2根据碱基种类和数量（或比例），推测核酸类型（1）种类：①有T无U，必为DNA；②有U无T，必为RNA；③有T也有U，为DNA．RNA杂交双链分子。
（2）数量：①A＝T且C＝G，通常为双链DNA；②A≠T或C≠G，无U，必为单链DNA；③A＝T＋U且C＝G，为DNA．RNA形成的杂交双链分子。
合作探究1.DNA、RNA、氨基酸的数量关系？2.基因如何控制性状？质疑讲析1．与基因控制蛋白质合成有关的计算⑴已知蛋白质中的氨基酸数（或基因中的碱基数），求控制这个蛋白质合成的基因中的碱基数（或蛋白质中的氨基酸数）。
⑵已知蛋白质的相对分子质量（n），由a条肽链构成，氨基酸的平均相对分子质量（m），求控制它合成的基因中的碱基数。
先求组成这个蛋白质的氨基酸数（X个）。
因氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程中要失去X－a分子的水，因此n=Xm－（X－a）×18，X=（n－18a）/（m－18）个；再求基因中的碱基数。
基因中的碱基数=6X=6（n－18a）/（m－18）个。
⑶已知基因中的碱基数（6n个），氨基酸的平均相对分子质量（m），求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量（假设此蛋白质由a条肽链构成）。
先求它控制合成的蛋白质的氨基酸数。
氨基酸数=6n÷6=n个；再求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。
蛋白质的最大相对分子质量=nm－（n－a）18，n－a为失去的水分子数。
【人教版】高中生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成(导学案)
人教版（2019）必修二遗传与进化第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、教学目标的确定课程标准与本节对应的“内容要求”是：“概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成”。
确定教学目标为：1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3.阐明中心法则的具体内容。
二、教学重难点教学重点（1）遗传信息的转录和翻译过程。
（2）中心法则的具体内容。
教学难点遗传信息的转录和翻译过程。
三、教学设计思路课件首先展示《侏罗纪公园》的恐龙相关片段，提出问题，创设教学情境。
通过展示DNA 和RNA的结构示意图，讲解RNA适合传递遗传信息的特点以及RNA的种类。
然后采用问题串的形式，一步步讲解转录的过程。
在讲解遗传信息的翻译的开始，明白碱基、氨基酸以及密码子之间的关系。
通过课件视频展示翻译过程，讲解翻译的各个过程。
最后通过讲解中心法则及其发展，总结遗传信息的一般传递规律，使学生形成生命史物质、能量和信息的统一体的概念。
四、教学步骤1.新课导入教师活动：利用课件展示《侏罗纪公园》的恐龙相关片段。
并提出问题：电影中的科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？学生活动：观看视频，思考后并回答问题。
教师活动：对，复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的DNA培育繁殖而来的。
那么大家想一想，提取到一种生物的DNA，是如何转化成蛋白质的？中间是否还有其他物质？这就是这节课要学习的内容。
2.新课讲授一、遗传信息的转录教师活动：首先利用课件展示DNA RNA转录翻译蛋白质。
−−−→−−−→教师活动：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？教师活动：在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质RNA充当信使。
RNA为什么可以充当媒介呢？现在让我们来看一下RNA的结构示意图。
教师活动：展示DNA和RNA在化学组成上的区别以及二者的结构示意图，引导学生比较DNA和RNA的结构，分析、归纳RNA适用于做DNA的信使的条件。
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第二课时
导学过程
1．转录、翻译中的数量关系
DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数 =
推导过程：
①由总1=总2=总m=1/2总，得DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数= ；
②由mRNA上每三个碱基构成一个密码子，决定一个氨基酸，得mRNA碱基
数：多肽链氨基酸数= ；
③由①②可得DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数 =
④注意点：上述比值中没有考虑终止密码，若考虑只要在MRNA碱基数和DNA碱
基数上再加上相应数值即可。
2根据碱基种类和数量（或比例），推测核酸类型
（1）种类：①有T无U，必为DNA；
②有U无T，必为RNA；
③有T也有U，为DNA．RNA杂交双链分子。
（2）数量：①A＝T且C＝G，通常为双链DNA；
②A≠T或C≠G，无U，必为单链DNA；
③A＝T＋U且C＝G，为DNA．RNA形成的杂交双链分子。
合作探究
1.DNA、RNA、氨基酸的数量关系？
2.基因如何控制性状？
质疑讲析
1．与基因控制蛋白质合成有关的计算
⑴已知蛋白质中的氨基酸数（或基因中的碱基数），求控制这个蛋白质合成的基因
中的碱基数（或蛋白质中的氨基酸数）。
⑵已知蛋白质的相对分子质量（n），由a条肽链构成，氨基酸的平均相对分子质量（m），求控制它合成的基因中的碱基数。
先求组成这个蛋白质的氨基酸数（X个）。
因氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程中要失去X－a分子的水，因此n=Xm－（X－a）×18，X=（n－18a）/（m－18）个；再求基因中的碱基数。
基因中的碱基数=6X=6（n－18a）/（m－18）个。
⑶已知基因中的碱基数（6n个），氨基酸的平均相对分子质量（m），求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量（假设此蛋白质由a条肽链构成）。
先求它控制合成的蛋白质的氨基酸数。
氨基酸数=6n÷6=n个；再求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。
蛋白质的最大相对分子质量=nm－（n－a）18，n－a为失去的水分子数。
2．基因对性状控制的方式
基因控制性状需经过一系列步骤，基因控制性状有如下两种方式。
(1)直接途径：基因控制结构蛋白质控制细胞结构控制生物性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
(2)间接途径：基因控制酶或激素控制细胞代谢控制生物性状，如白化病、豌豆的粒型。
3．基因与性状的关系
(1)一般说来，一对基因控制一对相对性状，但也有性状由多个基因决定，甚至一个基因能影响生物的多种性状。
(2)生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果。
反馈检测
作业布置
教学反思。