4.1 基因指导蛋白质的合成 课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

"该高中生物学课件聚焦“基因的表达”，系统涵盖RNA结构与功能、遗传信息转录和翻译及中心法则，以肥胖与OB基因指导瘦素合成为情境导入，通过问题链（如RNA为何是DNA信使）衔接知识点，构建从结构到功能的学习支架。\n其亮点在于情境驱动与探究实践结合，用对比表格（如DNA与RNA区别）、视频任务（转录翻译过程）培养科学思维，通过密码子简并性分析、中心法则拓展体现生命观念。例题与练习巩固知识，助力学生理解，教师可提升教学效率。"

第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 思考：细胞核中的OB基因如何指导瘦素(蛋白质)合成的呢？ 肥胖不仅影响人的长相，而且给人带来一系列健康问题。生物学家的研究表明，对体重影响最重要的因素是基因。遗传学的分析发现OB基因能控制合成一种叫瘦素的蛋白质分子，瘦素分泌到血液里后作用于某个靶组织，如脑，进而影响摄食行为，最后调节体重。 SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导入 SZ-LWH SZ-LWH 细胞核 核糖体 （蛋白质合成场所） 细胞质 DNA(2nm) (遗传信息) 核孔0.9nm 为什么RNA适于做DNA的信使呢？（P64-65） DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质（核糖体）中合成的。 DNA和核糖体两者在空间上是隔开的。DNA携带的遗传信息是怎么传递到细胞质中的呢？ 思考 （P64） ? RNA 核糖核苷酸 1.RNA的组成 C、H、O、N、P 基本单位： 核糖核苷酸（4种） A(腺嘌呤） U(尿嘧啶) C(胞嘧啶) G(鸟嘌呤) 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 元素组成： 一般为单链: （★比DNA短，能通过核孔） 一、RNA的结构和功能 4 2.RNA与DNA的区别 一、RNA的结构和功能 DNA RNA 分布 主要是________ 主要是__________ 基本单位 化学组成 磷酸 一分子磷酸 一分子磷酸 五碳糖 碱基 A、_____、G、C A、_____、G、C 结构 一般为_______ 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 双螺旋结构 单链 细胞核 细胞质 T U 5 RNA的分子结构与DNA很相似，也是由基本单位——核苷酸连接而成的，也能储存遗传信息。 RNA一般为单链，比DNA短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以U与A配对。 总结：为什么RNA适于作DNA的信使？ 一、RNA的结构和功能 DNA RNA 6 单链 单链 单链 3.RNA的分类和功能 信使RNA（mRNA） 核糖体RNA（rRNA） 转运RNA（tRNA） 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 一、RNA的结构和功能 ① ② ③ tRNA 作为某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、新冠病毒） 某些RNA具有催化作用（酶） 其他功能 7 基因 信使物质（RNA） 蛋白质的合成 转录 思考：DNA携带的遗传信息是怎样传给mRNA的？ 二、遗传信息的转录 任务：观看视频，结合课本65页的文字和图4-4思考并回答以下问题。 1.什么是转录？ 2.转录的场所在哪？其产物是什么？ 3.阐述转录的具体过程，该过程中需要的条件有哪些？ 4.遗传信息的流动方向？ 9 二、遗传信息的转录P66 1.概念：在细胞核中，以DNA的 为模板合成 的过程。 2.场所：主要是_______，细胞质中的_______、_______中也能发生。 3.产物： 。 4.过程： 。 细胞核 叶绿体 线粒体 一条链 RNA 解旋 → 配对 → 连接 → 释放 mRNA tRNA rRNA 10 二、遗传信息的转录 01 解旋 02 配对 03 连接 04 释放 二、遗传信息的转录 ①解旋 C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' ATP RNA聚合酶 在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。 注意：该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用。 ②配对 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' U A U G C A U G A U C G A G C U U 二、遗传信息的转录 在RNA聚合酶的催化下从子链的5’端把子链的核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，聚合成核糖核苷酸链。 二、遗传信息的转录 ③连接 合成方向： 子链的5’端→ 3’端 C C G T A G T A T A C G G C T A G C C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A 3' 5' U A U G C A U G A U C G A G C U U U A U G C A U G A U C G A G C U U 5' 3' ATP 释放：mRNA释放，DNA双链恢复。 二、遗传信息的转录 ④释放 U A U G C A U G A U C G A G C U U C G T A T A C G G C C G T A T A G C C G A T A T C G A T C G T A T A T A T A C G T A T A C G G C T A G C C G T A 3' 5' 细胞质 细胞核 mRNA 思考： 二、遗传信息的转录 如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，分析回答下列问题。 ①图中遗传信息的转录方向? ②RNA链延伸的方向是_____________________。 原料： 模板： 能量： 酶： （1）转录的条件 （2）方向 由5’端到3’端 5’ 3’ 原料： 模板： 能量： 酶： DNA的一条链的某片段 RNA聚合酶 4种游离的核糖核苷酸 由ATP提供 16 二、遗传信息的转录 （3）RNA聚合酶的作用 （4）此过程中的碱基配对方式为： ①作用于氢键，使DNA双螺旋解开。 ②催化核糖核苷酸连接到RNA链上 （形成磷酸二酯键） A—U、T—A、C—G、G—C （5）转录的特点：______________________________ （6）b和c的名称分别是：___________________________________________ 边解旋边转录 胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸 17 复制与转录的比较 复制 转录 场所 模板 原料 酶 能量 碱基配对 产物 主要是细胞核 主要是细胞核 DNA的两条链 DNA上基因的一条链 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 ATP ATP 两个完全相同的子代DNA RNA C－G、G－C、A－U、T－A C－G、G－C、T－A、A－T （P66思考1）共同点：转录与DNA复制都需要模板、原料、能量、酶，都遵循碱基互补配对原则，这保证了遗传信息的准确转录。 18 真核细胞的转录及与DNA复制的比较 1.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题： (1)图中遗传信息的转录方向为 (用“→”或“←”表示)。 (2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 。 (3)b和c的名称分别是 、 。 (4)此过程中的碱基配对方式为 。 ← RNA聚合酶 胞嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 A—U、T—A、C—G、G—C 核心●探讨 SZ-LWH SZ-LWH 2.转录成的RNA的碱基序列与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同？ 互补 配对 模板链 RNA DNA T换为U 互补链 P66“思考讨论3”：转录得到的RNA的碱基序列与模板链互补，与互补链相似（T换为U） 3.转录是以DNA的一整条单链为模板吗？ 否，是以基因为单位进行转录 核心●探讨 SZ-LWH SZ-LWH 5.与DNA复制相比，转录所需要的原料和酶各有什么不同？P66“思考讨论2” 4.转录是以DNA的一整条单链为模板吗？ 否，是以基因为单位进行转录 原料： 4种游离的脱氧核苷酸 模板： DNA的两条链 酶： 解旋酶、DNA聚合酶 DNA复制的条件 RNA转录的条件 4种游离的核糖核苷酸 DNA的一条链的某片段 RNA聚合酶 核心●探讨 SZ-LWH SZ-LWH 21 【例2】下图表示在人体细胞核中进行的某一生理过程，下列说法正确的是(　　) A.该过程共涉及5种核苷酸 B.在不同组织细胞中该过程的产物相同 C.该过程需要DNA聚合酶 D.该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗 D 转录 4种核糖核苷酸 不一定同(基因选择性表达) RNA聚合酶 1.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是 A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合 √ 模板链 RNA U RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜 RNA聚合酶 考向突破 落实必备知识 强化关键能力 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 基因 RNA 蛋白质的合成 转录 三、遗传信息的翻译 1.翻译的概念 mRNA合成以后，通过 进入细胞质中。游离在细胞质中的各种 ，就以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 。 实质 将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 思考 mRNA上的碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的？ U A U G C A U G A U C G A G C U U 决定？ 氨基酸 4种 21种 碱基 核孔 氨基酸 mRNA mRNA 蛋白质 三、遗传信息的翻译 2.碱基与氨基酸之间的对应关系 推测 1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸， 4 64 16 密码子的概念 最终破解了遗传密码，得知mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸。3个相邻碱基为1个密码子。 P70科普：第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家---克里克 三、遗传信息的翻译 3.密码子 (1)定义： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 (3)认读方向： mRNA 5' 3' G U G G A A C C U 密码子 密码子 密码子 密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠 决定 缬氨酸 决定 组氨酸 决定 精氨酸 (2)位置： mRNA上 27 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 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 谷氨酸 甘氨酸 G 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU 精氨酸 A G G AGG 21种氨基酸的密码子表 28 第一个 碱基 第二个碱基 第三个 碱基 U C A G U 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、硒代半胱氨酸 色氨酸 U C A G C 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 U C A G A 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 U C A G G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸(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 U C A G 共64个密码子 三 、遗传信息的翻译 1、密码子的个数： 2、密码子的种类： （1）能编码氨基酸的密码子： （2）起始密码子：2个 (AUG/GUG) （3）终止密码子：3个 (UAA/UAG/UGA) 61或62个 （特殊情况可编码硒代半胱氨酸） 29 第一个 碱基 第二个碱基 第三个 碱基 U C A G U 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、硒代半胱氨酸 色氨酸 U C A G C 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 U C A G A 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 U C A G G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫氨酸(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 U C A G 3、密码子与氨基酸的关系： ①1种密码子只能决定 氨基酸 1种 三、遗传信息的翻译 ②1种氨基酸可能由 密码子决定 1种或多种 ①专一性 ②简并性 30 1.绝大多数氨基酸都有几个密码子，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？ 分析密码子的特点 G C G A U U G A U C G A C G A 正常mRNA G C G A U C G A C C G A C G A 错误mRNA 天冬氨酸 天冬氨酸 精氨酸 精氨酸 2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？ 地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 说明当今生物可能有共同的祖先。 ③通用性： ①增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；②保证翻译的速度。 31 归纳总结 2. 密码子 (2)种类：_______ 64种 ①起始密码子： ②终止密码子： ③能决定氨基酸的密码子： AUG、GUG 2个 UAA、UAG、UGA 3个 61或62种 (3)特点： ①一个密码子只能决定一种氨基酸 ②一种氨基酸可以由一或多个密码子决定 专一性 简并性 ③地球上几乎所有的生物体都共用一套密码子 通用性 课本P69 一、概念检测 1. (2)一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。 （ ） × 色氨酸只有UGG 1个密码子 2. 密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。 密码子是指 （ ） A. 基因上3个相邻的碱基 B. DNA上3个相邻的碱基 C. tRNA上3个相邻的碱基 D. mRNA上3个相邻的碱基 D A C G U G A U U A 异亮氨酸 甲硫氨酸 天冬氨酸 mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”。 核糖体 翻译的“搬运工” 氨基酸并不含有碱基，因此不能与mRNA上的密码子直接配对。 那么是谁将氨基酸精准运送到mRNA上的？ 是蛋白质的基本单位，作为翻译的原料，它氨基酸并不含有碱基，因此不能与mRNA上的密码子直接配对。那么是谁将氨基酸精准运送到mRNA上的？？ 34 (1)形态： RNA单链经折叠（形成氢键），形成三叶草结构 (2)功能： 识别并转运特定的氨基酸 3' 5' 结合氨基酸的部位 U G A 反密码子 mRNA 5' 3' A C U 密码子 遗传信息的“搬运工”——tRNA（转运RNA） 氨基酸与tRNA之间的对应关系如何？ 每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸； 而一种氨基酸可由__________种tRNA转运； 一 一或多 （P67反密码子：每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对。） 碱基对 （形成氢键） tRNA为什么不是常见的单链结构？而是折叠成三叶草结构？虚线部分代表什么？ 35 第一节 结合氨基酸的部位 反密码子 5´ 3´ 5´ 3´ mRNA tRNA P OH A C A 若反密码子为3′-AAC-5′，则携带的氨基酸是？ 只有密码子表，没有反密码子表 36 三、遗传信息的翻译 4.tRNA与反密码子 tRNA的发现：1955年詹美尼克等三位科学家分别很意外的在同一溶液中发现氨基酸先附着在一种小分子量的RNA上，然后这些氨基酸再被带到一种微粒体进行蛋白质合成，这种RNA后来被命名为tRNA 。 每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对。 RNA链经过折叠，形成三叶草形 形态： 识别和转运氨基酸 功能： 反密码子 3' 5' 结合氨基酸的部位 碱基配对 mRNA 5' 3' A C U 密码子 U G A 反密码子 遗传信息、密码子、反密码子的比较 存在位置 含义 生理作用 遗传信息 DNA 碱基的排列顺序 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序 密码子 mRNA mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序 反密码子 tRNA tRNA上与密码子互补配对的三个碱基 识别密码子 三、遗传信息的翻译 5.翻译的过程 1.翻译的场所在哪？其产物是什么？ 2.阐述翻译的具体过程，该过程中需要的条件有哪些？ 3.遗传信息的流动方向？ 观看视频，结合课本68页的文字和图4-7思考并回答以下问题。 遗传信息的翻译 ——过程 核糖体 位点1 位点2 1. 翻译 课本P68 图4-7 第1步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA， 通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 U A C 甲硫氨酸 A C G U C A C U A U A A mRNA 5’ 3’ (4)过程： 核糖体 位点1 位点2 第2步 携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 A C G U C A C U A U A A mRNA 5’ 3’ 甲硫氨酸 G U G 组氨酸 U A C 1. 翻译 (4)过程： 课本P68 图4-7 核糖体 位点1 位点2 第3步 甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的 tRNA上。 A C G U C A C U A U A A mRNA 5’ 3’ 甲硫氨酸 G U G 组氨酸 U A C 1. 翻译 (4)过程： 课本P68 图4-7 位点1 位点2 第4步 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。 A C G U C A C U A U A A mRNA 5’ 3’ G U G U A C 甲硫氨酸 组氨酸 U A G 异亮氨酸 1. 翻译 (4)过程： 课本P68 图4-7 位点1 位点2 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。 A C G U C A C U A U A A mRNA 5’ 3’ G U G 甲硫氨酸 组氨酸 U A G 异亮氨酸 1. 翻译 (4)过程： 核糖体沿着mRNA移动---5'→3' 终止 密码子 课本P68 图4-7 1. 翻译 (5)结果(产物)： (6)原则： (7)方向： 碱基互补配对原则 A-U U-A C-G G-C mRNA: A U C G tRNA: U A G C mRNA的5‘端→3‘端 多肽链 肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。 课本P68 三、遗传信息的翻译P69 (1)图乙中①、⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？ mRNA 核糖体 相同。因为它们的模板是同一条mRNA。 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 (2)最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ (3)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？ mRNA的5‘端→3‘端（多肽链由短→长） (从右到左) 三、遗传信息的翻译 （5）.翻译的特点 mRNA 核糖体 正在合成的肽链 P69：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。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 （1）以同一模板合成的多条肽链的氨基酸 序列是否相同？ 相同，因为其模板相同 （2）翻译合成的肽链就具有相应的功能吗？ 不具有，还需要进一步加工。 思考： 特点①快速高效 48 三、遗传信息的翻译 （5）翻译的特点 真核生物 原核生物 先转录，后翻译 边转录，边翻译 ②先转录，后翻译（真核生物） 边转录，边翻译（原核生物） 真核生物有核膜阻隔，核糖体无法与刚转录形成的mRNA结合，核基因转录后形成的mRNA一般要进行加工，然后再翻译。 49 遗传信息的转录和翻译 三、遗传信息的翻译 转录和翻译的比较 转录 翻译 场所 模板 原料 条件 产物 碱基互补配对 遗传信息的传递 联系 主要在细胞核 DNA的一条链 核糖体 mRNA A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶、能量 3种RNA DNA→RNA 21种氨基酸 酶、能量、tRNA 多肽 mRNA→蛋白质 DNA→mRNA→蛋白质 A—C—T—G—G—A—T—C —T T—G—A—C—C—T—A—G—A 基因表达的过程中，DNA的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？ A—C—U—G—G—A—U—C —U UGA CCU AGA 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 转录 翻译 ACU GGA UCU DNA 1 3 6 mRNA 蛋白质 6 基因表达的相关计算 DNA（基因）双链碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6：3：1 模板链 互补链 思考：要编码形成含有6个氨基酸的蛋白质，DNA(基因)双链至少需要含多少个碱基？ 至少36个（基因中存在不编码蛋白质的片段） SZ-LWH SZ-LWH 三、遗传信息的翻译 SZ-LWH SZ-LWH 例.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成这段多肽需要的tRNA个数依次为 (　　) A.33、11　 　B.36、12　 　C.12、36　 　D.11、36 迁移应用 B 氨基酸数=肽键数+肽链数 3．(2023·福建福州期中)一段原核生物的mRNA上有60个碱基，其中U和G有32个，转录出该mRNA的一段DNA中的C和A的个数以及翻译合成一条多肽链时最多脱去的水分子数分别是(　　) A．60，19　　　　　　　 B．60，20 C．32，19 D．28，20 √ SZ-LWH SZ-LWH 精练●提能力 SZ-LWH SZ-LWH 【典例3】已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成,连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个,翻译成这个蛋白质分子的mRNA中A和G共有200个,则转录成mRNA的DNA分子中,最少应有C和T (　　) A.400个　　B.200个　　C.600个　　D.800个 C √ 2．根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子可能是(　　) DNA双链         T G   mRNA       tRNA反密码子     A 氨基酸 苏氨酸 A.TGU　　　　　　　　　 B．UGA C．ACU D．UCU SZ-LWH SZ-LWH 精练●提能力 SZ-LWH SZ-LWH √ 1．(2023·江苏盐城期末)下图表示细胞内进行的某种生理过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．赖氨酸对应的密码子是UUU B．图中过程表示翻译，沿mRNA 5′端→3′端方向进行 C．该过程需要RNA聚合酶 D．图中只有两种RNA SZ-LWH SZ-LWH 精练●提能力 SZ-LWH SZ-LWH 四、中心法则 DNA→DNA DNA→RNA RNA→蛋白质 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 弗朗西斯·克里克 1957年，克里克提出中心法则 克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？ 58 四、中心法则—发展 材料①： 1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。 烟草花叶病毒模式图 RNA复制酶 RNA RNA 烟草花叶病毒 复制 RNA 翻译 蛋白质 四、中心法则—发展 材料②： 1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。 艾滋病病毒 RNA 逆转录酶 DNA 逆转录 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 RNA 四、中心法则 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 原核生物 真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般的RNA病毒 逆转录病毒 (HIV) 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 复制 RNA 翻译 蛋白质 逆转录 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 RNA 61 四、中心法则 生命是物质、能量和信息的统一体 DNA、RNA是信息的载体； 蛋白质是信息的表达产物； ATP为信息的流动提供能量。 中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向） 复制 逆转录 复制 转录 翻译 蛋白质 DNA RNA 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题： (1)②表示_________过程，需要__________酶；④表示__________过程，需要__________酶的参与。 (2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是_________。 (3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是________________。 (4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？ 转录 RNA聚合 逆转录 逆转录 ①②③ ①②③④⑤ 高度分化的细胞（如神经细胞、胰岛细胞）不再进行细胞分裂，因而不能发生①DNA复制过程；哺乳动物成熟红细胞无DNA复制、转录、翻译过程。 SZ-LWH SZ-LWH 当堂巩固 SZ-LWH SZ-LWH 四、中心法则 （1）能分裂的细胞(分生区)及DNA病毒(噬菌体等)遗传信息的传递 （2）高度分化的细胞（洋葱表皮细胞、胰岛B细胞） （3）哺乳动物成熟的红细胞（高度分化） 无DNA复制、转录、翻译过程。 请同学思考并写出以下细胞或生物遗传信息的传递方向。 复制 转录 翻译 蛋白质 DNA RNA 转录 翻译 蛋白质 DNA RNA 注意病毒遗传信息的传递过程发生于宿主活细胞内。 【例6】下图为中心法则示意图,相关叙述错误的是(　　) A.③过程不能发生在细胞核中 B.①④的碱基配对方式不完全相同 C.⑤过程可发生在HIV侵染宿主细胞时 D.②③过程所需的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸 C 金版学案P106 内 　实战训练　 叶肉细胞不能进行细胞分裂，没有DNA复制 【例5】某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主细胞的基因组中。物质Y与脱氧核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是(　　) A.抑制该病毒RNA的转录过程 B.抑制该病毒的逆转录过程 C.抑制该病毒蛋白质的翻译过程 D.抑制该病毒RNA的自我复制过程 B 金版学案P106 【典例4】许多病毒会使人体患病,下图是一种病毒的基本结构和该病毒进入细胞后复制繁殖的过程。据图回答下列问题。 甲 乙 (1)图甲病毒的主要成分是　　　　。  (2)分析图乙,病毒在生命活动中的一个显著特征是　　　　。  (3)图乙中①表示的是　　　　过程,通过④过程形成的是　　　　的RNA。  (4)图丙表示的是生物体内遗传信息的传递过程,在遗传学上称为　　　　 蛋白质和核酸 只有寄生在活细胞内才能生存 逆转录 病毒 中心法则 《金版学案》P113 ④ ⑥ 课堂小结 场所 模板 原料 产物 细胞核 DNA分子的一条链 4种核糖核苷酸 mRNA tRNA rRNA 场所 模板 原料 产物 核糖体 21种氨基酸 具有一定氨基酸顺序的肽链(蛋白质) mRNA 转运 蛋白质 DNA RNA 逆转录 转录 翻译 密码子 编码 氨基酸 合成 mRNA rRNA tRNA 69 项目 复制 转录 翻译 场所 条件 模板 原料 能量 酶 产物 原则 细胞核（主要场所） 细胞核（主要场所） 核糖体 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种游离的氨基酸 ATP ATP ATP 解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 DNA RNA 多肽 碱基互补配对 A-T T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U U-A G-C C-G 特定的酶 4 列表比较DNA复制、转录和翻译 SZ-LWH SZ-LWH 三、遗传信息的翻译 SZ-LWH SZ-LWH 一、概念检测 1. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。 （1）DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（ ） （2）一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。（ ） × × SZ-LWH SZ-LWH 练习与应用（P69） SZ-LWH SZ-LWH 2. 密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指 （ ） A. 基因上3个相邻的碱基 B. DNA上3个相邻的碱基 C. tRNA上3个相邻的碱基 D. mRNA上3个相邻的碱基 D SZ-LWH SZ-LWH 练习与应用（P69） SZ-LWH SZ-LWH 二、拓展应用 红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，它们的抗菌机制如下表所示， 请结合本节内容说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。 【提示】题中的三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达，来干扰细菌蛋白质的合成，进而抑制细菌生长的。 抗菌药物 抗菌机制 红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸 环丙沙星 抑制细菌DNA的复制 利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性 (影响翻译) (影响DNA复制) (影响转录) SZ-LWH SZ-LWH 练习与应用（P69） SZ-LWH SZ-LWH 核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA进入排出位点，然后离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2 SZ-LWH SZ-LWH 练习与应用（P69） SZ-LWH SZ-LWH Lavf60.4.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS FormatFactory : www.pcfreetime.com $