高一生物必修二讲义优质课件基因指导蛋白质的合成

克里克的预测果真如此？？？
科学家用大鼠的肝细胞做成萃取液：
加入放射性标示的氨基酸，放射性标
识出现在沉淀物中，并发现一种大的
细胞结构 与放射性的多肽夹杂在
一起。该结构由
构成。
其他科学家发现另一种RNA分子在上清液中，与未 合成多肽的氨基酸结合在一起，该RNA叫 。
科学家又做了噬菌体感染细菌实验：用噬菌体感染细菌
基 因 指 导 蛋 白质的 合成人 教版高 中生物 必修二 PPT课件
核苷酸语言与氨基酸语言 的对接
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转录
场所： 细胞核 模板： DNA的一条链 原料： 核糖核苷酸 条件： ATP、酶 产物： mRNA
碱基互补配对： G－C、C－G、T－A、A－U
遗传信息流动：DNA mRNA
基 因 指 导 蛋 白质的 合成人 教版高 中生物 必修二 PPT课件
RNA是在细胞核 中，通过RNA聚 合酶以DNA的一 条链为模板合成 的，这一过程称 为转录。
注意观察：
1，转录的方 向？
2，转录是以 整个DNA为单 位还是以某个
基因为单位？ 3，转录过程 和DNA复制过 程有何异同点？
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2.转运RNA transfer RNA, tRNA

看看和DNA 的复制相比 有什么相同 的和不同的？
碱基互补配对：G－C、C－G、T－A、A－U
mRNA
2.翻译
①密码子
种类 4 ?种 决定
mRNA：碱基的数量 排列顺序 决定 决定
蛋白质： ?种 氨基酸的数量 排列顺序 种类20 种 讨论：至少要多少个碱基的不同排列顺序才能 够决定20种不同的氨基酸？ 三个碱基决定一个氨基酸，43=64
细 DNA的一条链 游离的核 mRNA DNA→mRN 转录： 胞 （模板链） A 糖核苷酸 核 翻译：细 游离的 蛋白质 mRNA→Pr mRNA 胞 氨基酸 o
质
★2.转录、翻译、复制的区别 蛋白质种氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的 关系
1、如果某蛋白质中有n个氨基酸，则指导该 蛋白质合成的mRNA的碱基数目为 3n ，控
翻译
蛋白质
★3.基因对性状的控制 2.基因、蛋白质和性状的关系
蛋白质 的合成 基因指导________ 性状 基因控制生物体的______
体现 者和______ 承担 者 蛋白质是生命活动的______
基因通过控制蛋白质的合成来 控制生物的性状！
★3.基因对性状的控制 3.基因对性状的控制 （1）直接控制 ：基因还能通过控制 蛋白质的结构而直接控制生物 体的性状 （2）间接控制 :基因通过控制酶的合成 来控制代谢过程，进而控制 生物体的性状
问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
2.翻译
③tRNA——“搬运工”
三叶草形 有臂 一端可携带氨基酸
另一端有三个碱基 （反密码子）和密码 子配对
★1.基因指导蛋白质的合成 2.翻译
看看和DNA的 场所： 细胞质（核糖体）复制、转录相 比有什么相同 模板： mRNA 的和不同的？ 原料： 氨基酸

模拟活动
二、遗传信息的翻译
➢ 多聚核糖体
核糖体移动方向
在细胞质中，翻译是一个快速高效的过 程。通常，一个mRNA分子上可以相继结 合多个核糖体，同时进行多条肽链的合 成（如左图）。
因此，少量的mRNA分子就可以迅速合 成大量的蛋白质。
多聚核糖体上形成的多条肽链相同吗？
二、遗传信息的翻译
归纳小结
➢ 翻译的知识要点
边解旋边转录
一、遗传信息的转录
合作探究
探究一：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的 ？
学生活动一：利用贴图游戏模拟并讲解转录过程
要求:根据老师提供的双链DNA和产物mRNA，找 到相应的模板转录出相同mRNA。
一、遗传信息的转录
归纳小结
（三）转录的知识要点
1.定义：在 细胞核 中，以 DNA的一条链 模板合成 RNA 的过程。
课堂巩固练习
1、判断正误
(1)转录只发生在细胞核内
( ×)
(2)RNA是某些病毒的遗传物质 ( √ )
(3)遗传信息转录的产物只有mRNA ( × )
(4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程 (×) (5)tRNA由三个碱基构成 (× )
(6)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子 ( √ ) (7)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质 ( ×)
小组讨论
探究一：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的 ？
（二）复制与转录的比较
场所 模板 原料
酶 产物 碱基配对方式 特点
复制 主要在细胞核 DNA的两条链 四种脱氧核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 子代DNA
A—T C—G T—A G—C
半保留复制， 边解旋边复制
转录 主要在细胞核 DNA的一条链 四种核糖核苷酸 RNA聚合酶 mRNA、tRNA、rRNA A—U C—G T—A G—C

定义
场所 模板 遗传信息传 递的方向 原料 产物 实质
信使RNA
mRNA→蛋白质
含A、U、C、G的4种核 糖核苷酸
信使RNA
合成蛋白质的20种氨基 酸
有一定氨基酸排列顺序的多肽， 进一步加工为蛋白质
是遗传信息的转录
是遗传信息的表达
翻译是个快速的过程
一个mRNA分子上可以同时结合多个核 糖体，同时合成多条肽链。因此，少量的 mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。
(二) 转录的具体过程
问题2：DNA的 遗传信息是怎样传 给mRNA的呢？
DNA(基因)
转录
RNA
转 录 的 过 程
请同学们阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后 完成下列填空。 （１）转录的定义：
（２）转录的场所： （３）转录的模板： （４）转录的原料： （５）转录的条件： （６）转录时的碱基配对:
细胞质
RNA按功能分：
信使RNA(mRNA)
RNA 核糖体RNA(rRNA) 的种类 转运RNA(tRNA)
mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？
因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使 RNA。它是DNA的信使。 为什么mRNA适于作DNA的信使？ • RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样 能储存遗传信息。 • RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞 核转移到细胞质中。
美国科幻大片《侏罗纪 公园》为我们描绘了这 样一个精彩的故事：科 学家利用提取的恐龙 利用已灭绝的生物的 DNA分子培育出了各种 DNA 分子，真的能够使 各样的恐龙，它们在原 野中跳跃飞奔、相互争 灭绝的生物复活吗？ 斗，给观众留下了深刻 的印象。
现代遗传学认为： 生物的性状是由 基因控制的

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。

(3)综上可知,基因中碱基数目∶mRNA碱基数目∶所需tRNA 数 目∶蛋白质中氨基酸数目=6∶3∶1∶1。(不考虑终止密码子)
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

A、一个DNA和两个RNA B、两个DNA和一个 RNA C、三个DNA D、三个RNA
2、DNA和RNA的区别是（ D ） A、五碳糖不同 B、碱基种类不同 C、空间结构不同 D、以上都是
3、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成 的 RNA完全水解后，得到的化学物质
是（ C ）
A、氨基酸 葡萄糖 碱基
基因 控制生物性状
指导 合成
体现者
蛋白质
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
问题：基因是怎样指导蛋白质的合成呢？
第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成
主要在细胞核
在细胞质进行
问题：在细胞核的基因如何控制在细胞质中
的蛋白质的合成呢？
小资料：
1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实 验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA， 蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母 中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数 量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold） 等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷 培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在 细胞核中合成。
B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖
C、核糖 碱基 磷酸
D、脱氧核糖 碱基 磷酸
4、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序 是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链 上的碱基排列顺序是 TGCGATCGT ，转录成 的信使RNA上的碱基排列顺序是
_____U__G_C_G__A_U_C_G__U__________
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.1920.10.1922: 1722:17:0822: 17:08Oct-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月19日 星期一10时17分8秒M onday, October 19, 2020

DNA
核苷酸 脱氧核糖核苷酸
RNA
核糖核苷酸 A G C U 核糖
A G C T 脱氧核糖 磷酸
双螺旋 主要分布在细胞核 中，在叶绿体、线 粒体中也有
磷酸
单链
空间结构 分布
主要分布在细胞 质中
基因指导蛋白质的合成
基因是控制生物性状的基本单位。
蛋白质是生物性状的主要体现者。
基因怎样控制性状呢？ 基因通过指导蛋白质的合成来控制性状， 这一过程称为基因的表达。
DNA
A A T C A A T A G
G
游离的核糖核苷酸
A A T C A A T A G
RNA 聚合酶
G
DNA与RNA的碱基互补配对：
A—U； T—A：C—G； G—C
A A T C A A T A G U U
G
组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来
A A T C A A T A G U U
基因是如何指导蛋白质的合成的?
翻译
DNA(基因)
转录
mRNA
蛋白质
一、转录
定义:主要在细胞核内，以DNA的一条链为 模板，按照碱基互补配对的原则合成mRNA 的过程。
转录的过程
DNA的平面结构图
A A T C A A T A G T T A G A T A T C
转录：以DNA的一条链为模板合成RNA
脱水缩合
蛋氨酸 天门冬 酰氨
U A C C U A A U G G A U A U C
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.
蛋氨酸 天冬氨 酸 异亮氨酸
C U A U A G A U G G A U A U C

G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
A A T C AA TAG U UAGUU
G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
A A T C AA TAG U UAGUU A
G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
A A T C AA TAG U UAGUU AU
G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
A A T C AA TAG U UAGUU AUC
放。而后，DNA双螺旋恢复。
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
1. DNA双链解开，碱基暴露
A A T C AA TAG
RNA 聚合酶
游离的核糖核苷酸
G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
2. 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对
A A T C AA TAG UU
G
一、遗传信息的转录
遗传信息的转录
G
一、遗传信息的转录
4. mRNA释放，DNA双链恢复
T ACC AA
细胞核
A
UT
G
GG TU
TU
TAG AA TU C
DNA
mRNA
形成 mRNA ，
DNA上的遗传信息核就孔传递到mRNA上
A U G G UU AUC
细胞质
mRNA
一、遗传信息的转录
小结：
DNA分子
概念：
在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一 条链为模板合成RNA的过程叫作转录。
２、 RNA的种类
种类 名称 功能 结构
示 意 图 共同点
mRNA 信使RNA 传递遗传信息
单链
tRNA 转运RNA 运载氨基酸 单链,局部双链

第3步： 新结合
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
的核糖核苷
酸连接到正
mRNA
在合成的
G
mRNA 分
子上。
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
第4步 合成
的 mRNA 从 DNA 链 上释放。而 后 ， DNA 双链恢复。
A A T C AA T AG TU UT A G AU TU A TU C
DNA mRNA
转录过程：当细胞开始合成某种蛋白质时，编码这个蛋白
质的一段DNA双链将解开，双链的碱基得以暴露。细胞中游 离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对， 在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。
转录总结
（1）解旋
酶：RNA聚合酶 结果：双链解开，暴露碱基
比较项目
mRNA
分布部位
细胞核、细胞质 常与核糖体结合
tRNA 细胞质中
rRNA
与蛋白质结合形 成核糖体
空间结构
单链
三叶草
单链
rRNA
功能 共同点
翻译时作模板 翻译时作搬运氨 参与核糖体的组成 基酸的工具
1.组成相同：4种核糖核苷酸 2.来源相同：都由转录产生 3.功能协同：都与翻译有关
3、为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（1）RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一 样能储存遗传信息。
（2）RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核 转移到细胞质中。
（3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。 因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
4、DNA的遗传信息是怎么传递给mRNA的？

组成蛋白质的氨基酸：21种碱基：4种
4种碱基如何决定21种氨基酸呢？
假设：1个碱基决定1种氨基酸，可以决定 种氨基酸； 2个碱基决定1种氨基酸，可以决定 种氨基酸； 3个碱基决定1种氨基酸，可以决定 种氨基酸。
3个碱基决定1种氨基酸！
一条DNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
ATP
DNA-DNA
边解旋边复制、半保留复制
A-T\T-A\G-C\C-G
A-U\T-A\G-C\C-G
基因指导蛋白质的合成
DNAD双链
a链
b链
A
G
G
C
T
A
T
G
mRNA
填一填
T C C G A T A C
21种氨基酸
A-U、U-AC-G、G-C
多种酶
多肽链
RNA→蛋白质
基因指导蛋白质的合成
中心法则图解
① DNA→RNA→蛋白质
③ RNA→DNA→RNA→蛋白质
② RNA→蛋白质
感谢观看 谢谢大家
基因指导蛋白质的合成
基因指导蛋白质的合成
第四章
基因与染色体的关系
遗传因子的发现
基因的本质
基因的表达
材料：将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（ Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。转入的是基因，得到的是蛋白。为什么会这样的？
基因可以控制蛋白质的合成,这个过程就是基因的表达。
2.RNA一般是单链，而且比 DNA 短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
基因指导蛋白质的合成
RNA的种类有哪些？
mRNA（信使RNA）

T
A
T
AA
3’
5’
U C G C U C AU U A A
TC C AG C G AG T A A T T
5’
3’
转录方向
5’
3’
AG G T C G C T C
T
A
T
AA
5’
3’
G U C G C U C AU U A A
TC C AG C G AG T A A T T
5’
3’
转录方向
5’
3’
合成好的
核
mRNA
孔
当 mRNA合成以后，通过核 孔进入细胞质中。游离在细胞 质中的各种氨基酸，在核糖体 上以 mRNA 为模板，合成具 有一定的氨基酸顺序的蛋白质， 这一过程称为翻译
肽链（蛋白质）
氨基酸序列 碱基序列
翻译
二、遗传信息的翻译
碱基4种：A、U、C、G
组成蛋白质氨基酸：21种 mRNA上的四种碱基是怎样决定蛋白质的21种氨基酸的呢？
C
AC
G U
G C
G
U UG U
GC C C U
G U
A A UC C U A A
3’
形成肽键
位点1 位点2
二、遗传信息的翻译
色
5’ G AU
C
AC
G U
G C
G
U UG
U
GC U
CC
G U
A A UC C U A A
3’
位点1 位点2
核糖体移动读取下一个密码子
二、遗传信息的翻译
色
5’ G AU
密码子的示意图 密码子：信使RNA（mRNA）上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。

的合成 来_____ 控制 性状！ 基因_________ 通过指导 蛋白质_______
基因 指导蛋白质的合成 ______ 遗传效应 的_____ DNA 片段； DNA 主要存在于 基因是有_________ 细胞核 中，而蛋白质的合成是在_______ 细胞质 中进行的。 ________ 场所矛盾： 细胞核中的DNA如何指导细胞质中的蛋白质的合成？
基因
指导 以_____ RNA 为媒介
蛋白质的合成
结构与功能相互适应，RNA结构如何？
【聚焦】RNA的基本单位、组成元素
• • 基本组成单位：核糖核苷酸 组成元素：C H O N P
G1
• 一分子核糖核苷酸 =一分子 含氮碱基 +一分子 核糖 +一分子磷酸 。
磷酸
AGCU
核糖
核糖核苷酸
含氮碱基 G A尿嘧啶 C 腺嘌呤 胞嘧啶 鸟嘌呤 U
部分病毒的遗传物质； 辅助蛋白质的合成； 催化功能。
（少数线粒体、叶绿体） （少数细胞核）
显色反应
功能
【聚焦】为什么RNA适于作DNA的信使？G3
• RNA是由基本单位——核苷酸连接而成，跟DNA一样能储 存遗传信息。 • RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移 到细胞质中。 • RNA与DNA一样，也遵循“碱基互补配对原则”。
【聚焦】20种氨基酸的密码子表
1.一个密码子决定 1 种氨基酸 ___
3 个终止密码， 2.有___ (不编码氨基酸，起 终止信号的作用）: UAA 、UAG、 UGA 2 个起始密码 3.有____ (可编码氨基酸）： AUG(甲硫氨酸）、 GUG（缬氨酸）
64 个遗传密码 4.在___ 子中，能决定氨基酸 61 个 的只有____