基因指导蛋白质合成-生物高二必修二第四章第一节人教版

1、第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 第一课时 转录和翻译学习目标（参考课时：1课时）1 教学目标1.1 知识与技能：概述遗传信息的转录和翻译。运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。1.2过程与方法：作好本章的引子。准确把握主干知识与侧枝内容的教学要求充分利用教材中的插图1.3 情感态度与价值观：认同基因指导蛋白质合成的方法2022/9/152. 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点遗传信息转录和翻译的过程2.2 教学难点遗传信息的翻译过程。3.专家建议让学生逐步画图，构建概念模型以增强理解、记忆；注重突破易混淆的问题，如：毛细血管壁细胞所处的内环境，血浆、组织液、淋巴之间的

2、转化关系，如何判断某生理过程能否发生在内环境，注射物的转移问题等。4. 教学方法讲授法、讨论法、画图法5. 教学用具教学课件2022/9/15第1节 基因指导蛋白质的合成（课本P62）问题探讨：我们已经认识到基因的本质是具有遗传效应的DNA片段，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（基因），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？ 提示：让恐龙DNA上的基因表达（指导蛋白质合成），体现出恐龙的性状。DNA（基因）在细胞核中，蛋白质合成在细胞质中。DNA（基因）携带的遗传信息是靠谁传递到细胞质去的？细胞质又是怎样解读遗传信息的

3、？推测：在DNA与蛋白质之间有一种充当信使的物质存在。能作为DNA信使的物质是什么？一、RNA的组成及分类 阅读课本P62-63第一段及图4-1、图4-2为什么RNA适于作DNA的信使呢？RNA含氮碱基磷酸A：腺嘌呤G：鸟嘌呤C：胞嘧啶U： 糖 1.基本单位是 ，其组成成分如下：核糖核苷酸核尿嘧啶RNA从细胞核来到细胞质，需穿过几层生物膜？ 2.RNA的结构：一般是 ，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。 3.分类：（阅读课本P63第二段及图4-3）单链DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？mRNA： tRNA： rRNA：3种RNA在翻译中起模板作用转运氨基酸、识别（解读）密码

4、子参与构成核糖体二、遗传信息的转录（阅读课本P63第三段及图4-4）思考：（1）转录要不要先经过解旋？需要什么酶？（2）模板、原料是什么？核糖核苷酸是怎样结合到模板链上的？（3）相邻的核糖核苷酸靠什么酶聚合？产物是什么？（4）转录与复制有何异同？三种RNA示意图信使RNA（mRNA）： 遗传信息传递的媒介。核糖体RNA（rRNA）： 与蛋白质构成核糖体。转运RNA(tRNA)： 转运氨基酸的工具。2022/9/151、概念：2、场所：3、模板：4、原料：5、产物：6、配对原则：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程细胞核（主要）DNA的一条链4种游离的核糖核苷酸RNA（主要是mRN

5、A)A-U，C-G，G-C，T-A 一、遗传信息的转录（一）转录：2.转录的过程DNA的平面结构图AG T AC AA A T TCATGATT AAG T AC AA A T UUGGACUGCUGADNA模板链AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA聚合酶AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T GCGACGUUGUUAAG T AC AA A T GCGACGUGUUAUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAG T AC AA A T GCGACGGUUA

6、UUAAG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAUAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCDNA模板链mRNAAG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核核孔DNA模板链核膜AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA细胞质核膜细胞核AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 细胞质 细胞核 核孔DNAUCAUGAUUAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质复 制转 录场 所解 旋模 板原 料酶能 量碱基配对产 物小结：细胞核细胞核完全解旋只解有遗传效应的片段DNA

7、的两条链只有DNA的一条链四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸ATPATPRNA聚合酶DNA解旋酶 DNA聚合酶AU GC TA CG子代DNAAT GC TA CGmRNA、tRNA、rRNA2.场所：主要在细胞核3.过程：4步:解旋、碱基互补配对、连接、释放4.条件模板：酶：原料：能量：5.结果：1、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程。小结DNA的一条链游离的四种核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一条mRNA一、遗传信息的转录2022/9/15 二、遗传信息的翻译1、概念：2、场所：3、模板：4、原料：5、产物：7、配对原则：6、运载工具：游离在细胞质

8、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核糖体mRNA20种游离的氨基酸蛋白质（或多肽链）tRNAA-U，U-A，C-G，G-C4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸 关于密码子的要点：（1）密码子共有 64 种，终止密码有 3 种，决定氨基酸的密码子有 61 种。（2

9、）除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。（3）AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。（4）“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。（5）地球上的所有生物全部共用这套密码子。mRNA进入细胞质后，就与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到“生产线”上的呢？UCAUGUUUAmRNA 密码子 密码子 密码子 密码子 密码子概念：特点：种类起始密码子：终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基酸，只是终止信号mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基一种氨基酸可以有多个密码子2种，AUG、GUG，

10、也编码氨基酸反密码子概念：种类：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用2022/9/15 作业（用科测验纸抄下）：1.DNA分子的一条链碱基是：ATGCACTGGCGTTGCTGTCCTTAA互补链： 。转录mRNA： 。翻译肽链： 。（提示：根据mRNA的密码子，到书P65查表）基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译数量n3n6n2022/9/15小飞守角制作转 录翻 译定 义在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成m

11、RNA的过程以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程场 所细胞核细胞质的核糖体模 板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质原 料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产 物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实 质是遗传信息的转录是遗传信息的表达小飞守角制作复制、转录和翻译的比较比较项目复制 转录 翻译场 所 细胞核 细胞核细胞质模 板DNA的两条链DNA的一条链 mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多种酶能 量 ATP ATPATP原 料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸氨基酸产 物子代DNA mRNA 多肽链碱基配对A-

12、T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G2022/9/15 巩固练习：.一段信使RNA上有30个碱基，其中A和G共有12个，转录出该RNA的一段DNA中的C和T的个数以及翻译合成一条多肽链时脱去的水分子数分别是：（ ）A.30个，10个 B.30个，9个C.18个，9个 D.12个，10个.一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基：（ ）A.3000个和3000个 B.1000个和2000个 C.2000个和4000个 D.3000个和6000个.下列说法错误的是：（ ）A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸B.一种氨基酸可以含有多种密码子 C.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运 D.一种氨基酸只能由一种RNA来转运 .关于遗传信息和遗传密码的下列叙述中，正确的是：（ ）A.遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，构成的碱基相同B.遗