高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》

第四章基因的表达蛋白质是生命活动的_____者性状的形成离不开________(特别是酶)的作用______控制生物体的性状基因_________蛋白质_______来_____性状！承担蛋白质基因通过指导的合成控制第1节基因指导蛋白质的合成基因的表达：指基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程。转录翻译多肽链活动一：（3分钟）带着问题自主学习

阅读课本P62至

P63页第二段内容，然后回答下列问题：1、RNA的结构单位是什么？2、RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？3、RNA为什么适合作DNA的信使？4、RNA的种类有哪三种？RNA与DNA的区别DNARNA结构基本单位五碳糖碱基通常是双链结构脱氧核苷酸A、G、C、T脱氧核糖通常是单链结构核糖核苷酸核糖A、G、C、URNA的结构和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮碱基组成核糖核苷酸连接而成的单链分子。当细胞中只有RNA时，它是遗传物质；当细胞中含有DNA时，RNA主要是负责DNA遗传信息的转录和翻译，最后形成蛋白质。转录翻译DNA（基因）RNA蛋白质为什么RNA适合做DNA的信使呢？②RNA一般是____链，而且比DNA短，因此能够通过_______，从________转移到________中。单核孔细胞核细胞质①RNA的结构与DNA的相似；三种RNA示意图

遗传信息传递的媒介。与蛋白质构成核糖体。转运氨基酸的工具。RNA的种类：信使RNA(mRNA)：转运RNA(tRNA)：核糖体RNA(rRNA)（1）什么叫转录？DNA的两条链都能转录吗？（2）转绿时，DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（4）转录的场所、模板、条件、原料、产物各是什么？……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链b链（5）假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为：

、活动二：（3分钟）自主阅读学习阅读课本P63页第3段及图4－4，思考回答下列问题：（1）什么叫转录？DNA的两条链都能转录吗？（2）转绿时，DNA链完全解开吗？（3）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（4）转录的场所、模板、条件、原料、产物各是什么？A—U、T—A、G—C、C—G……A－T－T－C－A－G－A－T－G…………T－A－A－G－T－C－T－A－C……DNAa链b链……A－U－U－C－A－G－A－U－G……（5）假设以b链为模板，则转录出的RNA碱基排列为：

、活动二：（3分钟）自主阅读学习阅读课本P63页第3段及图4－4，思考回答下列问题：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，合成RNA的过程不能不是，只有遗传效应的DNA片段（基因）解开DNARNA聚合酶mRNA1、解旋：DNA双链解开，暴露

碱基3、连接酶：结果：形成一个2、配对原则：模板：原料：4、释放合成的mRNA从上释放DNA双链恢复成

结构解开DNA双链中的一条链游离的核糖核苷酸碱基互补配对原则RNA聚合酶mRNADNA双螺旋遗传信息的转录过程RNA聚合酶：启动转录，并把单个的核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上，同时具有解旋功能AG

T

AC

AA

A

T

AGCUGACGGUUU转录的过程:游离的核糖核苷酸

概念：场所：

模板：

原料：酶：能量：产物：信息传递方向：在细胞核中，以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。细胞核（主要）、线粒体、叶绿体DNA解旋，以其中一条链为模板

4种核糖核苷酸（A、G、C、U）条件RNA聚合酶ATP单链的mRNA（信使RNA）DNA→mRNA转录小结特点：

边解旋边转录过程：①解旋②合成:配对合成mRNA③释放:合成的mRNA从DNA链上释放（DNA双链又复合）氢键断裂碱基对分开复制与转录的比较复制转录场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物细胞核细胞核完全解旋只解有遗传效应的片段DNA的2条链只有DNA的1条链4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶

RNA聚合酶ATPATP子代DNAmRNAA-U；C-G；A-T；C-G；1.DNA复制和转录的共同点是（）多选题

A.需要多种酶参与

B.都在细胞核内进行

C.遵循碱基互补配对原则

D.不需要ATP提供能量ABC

课堂练习对于下列式子，正确的说法有（）①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③图中共有5种碱基④图中共有8种核苷酸⑤图中共有5种核苷酸⑥图中的A均代表同一种核苷酸A.①②③ B.④⑤⑥C.②③④D.①③⑤A

C

√√√

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？遗传信息的翻译1、翻译的概念、场所、模板、原料和产物？2、什么叫遗传信息、遗传密码、密码子、反密码子？3、碱基和氨基酸之间的对应关系是什么？4、tRNA有什么特点？活动三：（3分钟）阅读课本P64-67页，然后思考下列问题：5、试描述翻译的过程？

（二）翻译：思考：

组成蛋白质的氨基酸：信使RNA的碱基：4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？20种4种如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即

如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种，即

如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即41664UCAUGAUUAmRNA

密码子

密码子

密码子UCAUGAUUAmRNA

密码子密码子：遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。（含起始码、终止码）tRNA（转运RNA）：

可以将氨基酸转运到核糖体中。

反密码子：tRNA的一端有3个碱基，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。ACA半胱氨酸AAU亮氨酸ACU天冬氨酸AUG异亮氨酸

tRNA的一端运载着氨基酸tRNA——“搬运工”每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸!翻译过程：核糖体核糖体核糖体UAUCGUCUGGGAUACGGCAAUACAGUCACCGGAUmRNAUACCGUGGACUG多肽链在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。遗传密码表P65第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸

终止终止半胱氨酸半胱氨酸

终止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA

异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天门冬酰胺天门冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG

缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天门冬氨酸天门冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG起始密码子：

AUG、GUG

终止密码子：

UAA、UAG、UGA

a、一种氨基酸可以和多个密码子相对应，即简并性b、一个密码子只和一种氨基酸相对应,即专一性c、所有生物都共用一套密码子，即通用性第一个字母第二个字母第三个字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸（起始）丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGa.密码子表查法例:CCU脯氨酸

c.特殊密码子b.密码子的特点3个终止密码:UAAUAGUGA2个起始密码:AUGGUG专一性一个密码子只对应一种氨基酸简并性一种氨基酸可对应多个密码子通用性地球上几乎所有生物都共用一套密码子64种密码子密码子和反密码子

（1）密码子存在于

上，共有

种。决定氨基酸的密码子有

种；终止密码子有

种,不决定氨基酸；起始密码子有

种，决定氨基酸。（2）反密码子存在于

上。

①一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。

②一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。提醒mRNA646132tRNA密码子的特点：①遗传密码子是三联体密码：一个密码子由信使核糖核酸（mRNA）上相邻的三个碱基组成。

②密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。③遗传密码子无逗号：两个密码子间没有标点符号，密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号。④遗传密码子不重叠，在多核苷酸链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。⑤密码子具有简并性：除了甲硫氨酸和色氨酸外，每一个氨基酸都至少有两个密码子。这样可以在一定程度内，使氨基酸序列不会因为某一个碱基被意外替换而导致氨基酸错误。⑥密码子阅读与翻译具有一定的方向性：从5'端到3'端。⑦有起始密码子和终止密码子，起始密码子有两种，一种是甲硫氨酸（AUG），一种是缬氨酸（GUG），而终止密码子（有3个，分别是UAA、UAG、UGA）没有相应的转运核糖核酸（tRNA）存在，只供释放因子识别来实现翻译的终止。

每种tRNA能识别并转运多种AA每种AA只有一种tRNA能转运它tRNA能识别mRNA上的密码子tRNA转运AA到细胞核内一种tRNA可以携带几种结构相似的AA每种AA都可由几种tRNA携带每种AA都有它特定的一种tRNA一种AA可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上判断题×√×√××××1.翻译的场所：

、2.翻译时的模板：

、3.翻译的原料：

，能量4.翻译的起始码有:

个，终止码有:

个5.密码子有

种，决定氨基酸的密码子

种。6.翻译时的碱基配对：7.肽链由各相邻的氨基酸通过

连接形成。8.翻译的条件：

。361肽键2核糖体mRNA20种氨基酸酶、ATP、模板、原料翻译小结64ATP9.特点：一个mRNA上可连续结合多个核糖体，依次合成多肽链10.意义：合成蛋白质，从而控制生物性状，执行多种生命活动一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图①数量关系：一个mRNA可同时结合

个核糖体。②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。③方向：从_________（见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。④结果：，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。左到右多

合成的仅是多肽链

DNA(基因)蛋白质RNA转录翻译基因指导蛋白质合成的过程项目转录翻译场所

主要是_______细胞质的_______模板_________________________原料4种

_________20种________其他条件酶（RNA聚合酶、解旋酶等）和ATP酶、ATP和______（搬运工具）碱基配对方式DNARNAA——__——AC——GG——CmRNAtRNAA——__——AC——GG——C遗传信息的转录与翻译的比较细胞核核糖核苷酸核糖体mRNA氨基酸tRNAUTUUDNA的一条链转录、翻译与DNA复制的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNAPro游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNARNA蛋白质DNA→DNADNA→RNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA小结RNA基因蛋白质转录翻译细胞核细胞质细胞核细胞核细胞质mRNA→Pro1．下表所示为遗传信息表达的过程。分析下表，可知()基因………………TAT………………………………ATA………………mRNA………………UAU………………tRNA………………AUA………………肽链………………酪氨酸……………A.整个过程共有3种核苷酸参与B．整个过程在核糖体上完成C．基因和mRNA有相同的密码子D．AUA是反密码子D课堂练习

BA真核细胞是先转录，后翻译（场所不一样）原核细胞是边转录边翻译A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译蛋白质密码子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽键肽键基因指导蛋白质合成的有关计算

DNA（基因）中碱基、mRNA中碱基与肽链中氨基酸的数目关系图解

DNA碱基数目︰mRNA碱基数目︰氨基酸数目

6:3:16311.一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分子分别至少要有碱基（）A.3000个和3000个B.1000个和2000个C.2000个和4000个D.3000个和6000个[解析]：

D课堂练习D2.3.一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合