人教版高一生物必修二(課件)41基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

1第四章基因的表達(dá)【溫馨提示】請拿出你的導(dǎo)學(xué)案、課本、雙色筆，還有最最重要的激情??！第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成本節(jié)聚焦：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯1第四章基因的表達(dá)【溫馨提示】請拿出你的導(dǎo)學(xué)案、課本、雙色蛋白質(zhì)是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用____控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過指導(dǎo)的合成控制蛋白質(zhì)是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不基因蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在_______中進(jìn)行的。場所矛盾：細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成？基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)以_____為媒介RNA結(jié)構(gòu)與功能相互適應(yīng)，RNA結(jié)構(gòu)如何？基因蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有__【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶AGCU基本組成單位：核糖核苷酸組成元素：CHONP一分子核糖核苷酸=一分子

+一分子

+一分子

。核糖含氮堿基磷酸G1【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸【聚焦】RNA的結(jié)構(gòu)和存在場所結(jié)構(gòu)：ACGU通常呈單鏈結(jié)構(gòu)場所：主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核也有?！揪劢埂縍NA的結(jié)構(gòu)和存在場所結(jié)構(gòu)：ACGU通常呈單鏈結(jié)構(gòu)場【聚焦】RNA的種類信使RNA（mRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）——傳遞遺傳信息——氨基酸的運(yùn)載工具——與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，在核仁中合成與煙草花葉病毒化學(xué)成分相似的細(xì)胞器是？【聚焦】RNA的種類信使RNA（mRNA）：——傳遞遺傳信息DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結(jié)構(gòu)存在部位顯色反應(yīng)功能DNA、RNA的主要區(qū)別脫氧核糖核苷酸脫氧核糖A、C、G、T一般為雙鏈

細(xì)胞核（少數(shù)線粒體、葉綠體）遇甲基綠呈綠色遇吡羅紅呈紅色脫氧核糖核酸相同主要的遺傳物質(zhì)核糖核苷酸核糖一般為單鏈細(xì)胞質(zhì)（少數(shù)細(xì)胞核）A、C、G、U核糖核酸部分病毒的遺傳物質(zhì)；輔助蛋白質(zhì)的合成；催化功能。DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結(jié)【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使？RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA與DNA一樣，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”。DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？G3【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使？RNA是由基本單位—【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。——場所：細(xì)胞核內(nèi)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時，兩者以氫鍵結(jié)合③連接：新結(jié)合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的mRNA分子上④釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄解旋酶RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：②配對③連接：④釋放：【聚焦】遺傳信息的（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）對于某一個基因而言，DNA雙鏈需要完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對原則有什么特殊情況？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鏈b鏈……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假設(shè)以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為只有一條鏈有轉(zhuǎn)錄功能以基因?yàn)閱挝唬贿吔庑呣D(zhuǎn)錄（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？A—U、T—A、G—C、【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄探究點(diǎn)二：1）轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補(bǔ)配對的關(guān)系。與DNA雙鏈間互補(bǔ)配對方式不同的是：RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U，不是T；2）與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同，只是DNA鏈上T的位置，RNA鏈?zhǔn)荱.DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A—U；T—A：C—G；G—C【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄探究點(diǎn)二：DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對TCATGATTAAG

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DNA解螺旋【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄TCATGATTAAGTACAAATDNA解螺AG

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AGCUGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG

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AGCUGACGGUUUDNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A—U；T—A：C—G；G—CRNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG

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AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來RNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCGACGGUUUU組成AG

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AGCGACGGUUUU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCGACGGUUUU【聚焦AG

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GCGACGGUUAUUA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGACGGUUAUUA【聚AG

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GCGCGGUUAUUAU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGCGGUUAUUAU【聚AG

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GGCGGUUAUUAUC【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC【聚AG

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GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成AG

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UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AGTACTAATUCAUGAUUAmRNAAG

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UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：酶：解旋酶結(jié)果：雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對原則：堿基互補(bǔ)配對原則模板：原料：游離的核糖核苷酸③連接：酶：RNA聚合酶結(jié)果：形成一個mRNA④釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：②配對③連接：④釋放：【聚焦】遺傳信息的場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：主要在細(xì)胞核四種游離的核糖核苷酸(ATCU)DNA的一條鏈主要是mRNA酶（解旋酶、RNA聚合酶等）、ATPG－C、C－G、T－A、A－U遺傳信息流動：DNA

mRNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：主要在細(xì)胞核四種【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)?！獔鏊杭?xì)胞質(zhì)（核糖體）【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以m【探究】堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系

情境1：假設(shè)1個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）最多可以決定＿＿＿種氨基酸？4

情境2：按上述思路，假設(shè)2個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）最多可以決定＿＿＿種氨基酸？16

情境3：按上述思路，假設(shè)3個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）可以排列出＿＿＿種組合？足以對應(yīng)出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸嗎？64推論：mRNA上

個相鄰的堿基決定1個氨基酸，才足以對應(yīng)構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。3【探究】堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系情境1：假設(shè)1個堿基【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子：遺傳學(xué)上把信使RNA（mRNA）上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個密碼子?！揪劢埂棵艽a子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密【聚焦】20種氨基酸的密碼子表

第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU精氨酸AGGAGG【聚焦】20種氨基酸的密碼子表【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察：⒈每個密碼子是否都可以編碼氨基酸呢？⒉一個密碼子是否只能編碼一種氨基酸？⒊一種氨基酸只能由一種密碼子進(jìn)行編碼嗎？【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察：【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基酸2.有___個終止密碼，(不編碼氨基酸，起終止信號的作用）:UAA、UAG、UGA3.有____個起始密碼(可編碼氨基酸）：

AUG(甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）4.在___個遺傳密碼子中，能決定氨基酸的只有____個6461132【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸思考與討論：請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGG地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表，這就是密碼子的通用性。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？

生物都具有相同的遺傳語言，生物的蛋白質(zhì)都是由此20種氨基酸構(gòu)成，所有生物可能有共同的起源，生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的等?！揪劢埂窟z傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表，這就是密碼子的【聚焦】遺傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：從密碼子表上可以看到，一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并。你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？(結(jié)合課本P67拓展題1)1.減少變異頻率的發(fā)生。2.可以保證翻譯的速度。

遺傳信息與遺傳密碼是一回事嗎？DNA的核苷酸順序mRNA的核苷酸順序【聚焦】遺傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：從密碼子【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)?！獔鏊杭?xì)胞質(zhì)（核糖體）【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以m轉(zhuǎn)運(yùn)

RNA（tRNA)：識別密碼子&轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

反密碼子注意：一種tRNA只能識別并攜帶一種氨基酸思考：一共有多少種tRNA?61種【聚焦】tRNA和反密碼子識別密碼子的作用；在轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上，與密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基。反密碼子種數(shù)？思考：一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)：識別密碼子&轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸ACU場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：細(xì)胞質(zhì)20種游離的氨基酸mRNA多肽鏈（蛋白質(zhì)）酶、ATP、tRNAA－U、U－A、G－C、C－G遺傳信息流動：mRNA蛋白質(zhì)【聚焦】遺傳信息的翻譯場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：細(xì)胞質(zhì)20種游離【聚焦】遺傳信息的翻譯【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合1.mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，形成兩個tRNA的結(jié)合位點(diǎn).(位點(diǎn)一和位點(diǎn)二）位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACGUGAUUAUAC甲硫氨酸

核糖體tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對ACU天冬氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯2.攜帶一個特定氨基酸的tRNA,通過與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1.ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體tRNA上的反密碼子ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸3.攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2AUG異亮氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨酸3.ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

兩個氨基酸脫水縮合脫水縮合位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯4.位點(diǎn)1位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸脫水縮合形成肽鍵，位點(diǎn)1的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

異亮氨酸5.核糖體讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)１的tRNA離開核糖體，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸；占據(jù)位點(diǎn)２的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)１，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)２，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行，直到讀取到mRNA的終止密碼。位點(diǎn)1

位點(diǎn)2

核糖體沿著

mRNA滑動【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異ACUAUG

甲硫氨酸天冬氨酸

異亮氨酸以mRNA為模板合成了有一定氨基酸順序的多肽鏈

ACGUGAUUAUAA【聚焦】遺傳信息的翻譯終止階段：識別終止密碼子，多肽鏈合成終止并被釋放。ACUAUG甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸以mRNA為模板合成

6.多肽鏈合成之后，從核糖體與mRNA的復(fù)合體上脫離，再經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊形成具有一定特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動的各項(xiàng)職責(zé)?！揪劢埂窟z傳信息的翻譯一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，短時間內(nèi)形成多條相同的肽鏈，提高翻譯的速度。6.多肽鏈合成之后，從核糖體與mRNA的復(fù)合體上脫離第50頁多肽鏈（蛋白質(zhì)）項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所模板原料能量酶堿基配對產(chǎn)物細(xì)胞核（主要）細(xì)胞核（主要）細(xì)胞質(zhì)中的核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA四種游離的脫氧核苷酸四種游離的核糖核苷酸20種氨基酸ATP解旋酶DNA聚合酶等RNA聚合酶等各種酶A—TT—AC—GG—CA—UT—AC—GG—CA—UU—AC—GG—CDNAmRNA多肽鏈（蛋白質(zhì)）第50頁多肽鏈（蛋白質(zhì)）項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所模板原料能【探究點(diǎn)三】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成中基因的堿基數(shù)（雙鏈）:mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=6：3：1【探究點(diǎn)三】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成中在堿基數(shù)的計(jì)算中，對“最多”和“最少”的分析1、翻譯時，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸數(shù)目，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。2、基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。3、在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最（至）多”或“最（至）少”等字樣。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)最多有n/3個氨基酸。練習(xí)冊P36在堿基數(shù)的計(jì)算中，對“最多”和“最少”的分析練習(xí)冊P36課堂練習(xí)A.mRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板

B.mRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸

C.mRNA上有四種核糖核苷酸，代表20種氨基酸的密碼子有64種

D.mRNA只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用下列對mRNA的描述，不正確的是（）BC解析：mRNA上每三個相鄰的堿基不一定是密碼子，即使是密碼子，也不一定決定氨基酸。課堂練習(xí)A.mRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板

B.mR對下圖的說法，不正確的是：①表示DNA復(fù)制過程②共有5種堿基③A均代表同一種核苷酸④共有5種核苷酸⑤遵循堿基互補(bǔ)配對原則A、T、G、C、U8種轉(zhuǎn)錄不同種課堂練習(xí)對下圖的說法，不正確的是：①表示DNA復(fù)制過程A、T、G、C例題1：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽模板的信使RNA分子和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基A.3000個和3000個B.1000個和2000個C.2000個和4000個D.3000個和6000個[解析]：

所以：信使RNA堿基數(shù)為1000×3=3000個

DNA分子堿基數(shù)為3000×2=6000個，選D例題1：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽模板例題2一條DNA分子上的某個基因有300個堿基對，則它控制合成的蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵的個數(shù)最多為：A.99個B.100個C.49個D.50個A例題2一條DNA分子上的某個基因有300個堿基對，則它控制合例題3人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽鍵，形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)及控制這條肽鏈合成的DNA中的堿基數(shù)至少為（）A.145和876B.146和438C.146和876D.145和438C

例題3人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽鍵，形成這條肽鏈的氨例題4某一DNA分子含有20%的A+T，那么它轉(zhuǎn)錄成的信使RNA中的G+C的含量為：A.40%B.80%C.60%D.20%B例題4某一DNA分子含有20%的A+T，那么它轉(zhuǎn)錄成的信使R例題5設(shè)控制某含a條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含X個堿基對，氨基酸的平均分子量為Y，則該蛋白質(zhì)的分子量約為（X/3）Y—（X/3—a）18

例題5設(shè)控制某含a條肽鏈的蛋白質(zhì)合成的基因含X個堿基對，氨遺傳密碼（密碼子）遺傳密碼（密碼子）例2．下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是（）A．圖中表示4條多肽鏈正在合成B．最終合成的四條肽鏈的結(jié)構(gòu)相同C．多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D．一個基因在短時間內(nèi)可表達(dá)出多條多肽鏈課堂練習(xí)D真核細(xì)胞具有核膜屏障，轉(zhuǎn)錄和翻譯在不同時間、不同地點(diǎn)進(jìn)行；而原核細(xì)胞無核膜，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時同地點(diǎn)進(jìn)行。例2．下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述人教版高一生物必修二(課件)41基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成63第四章基因的表達(dá)【溫馨提示】請拿出你的導(dǎo)學(xué)案、課本、雙色筆，還有最最重要的激情！！第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成本節(jié)聚焦：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的翻譯1第四章基因的表達(dá)【溫馨提示】請拿出你的導(dǎo)學(xué)案、課本、雙色蛋白質(zhì)是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不開________(特別是酶)的作用____控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過指導(dǎo)的合成控制蛋白質(zhì)是生命活動的______者和_____者性狀的形成離不基因蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在_______中進(jìn)行的。場所矛盾：細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成？基因遺傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)以_____為媒介RNA結(jié)構(gòu)與功能相互適應(yīng)，RNA結(jié)構(gòu)如何？基因蛋白質(zhì)的合成指導(dǎo)______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有__【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸A腺嘌呤G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶AGCU基本組成單位：核糖核苷酸組成元素：CHONP一分子核糖核苷酸=一分子

+一分子

+一分子

。核糖含氮堿基磷酸G1【聚焦】RNA的基本單位、組成元素核糖核苷酸核糖含氮堿基磷酸【聚焦】RNA的結(jié)構(gòu)和存在場所結(jié)構(gòu)：ACGU通常呈單鏈結(jié)構(gòu)場所：主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核也有。【聚焦】RNA的結(jié)構(gòu)和存在場所結(jié)構(gòu)：ACGU通常呈單鏈結(jié)構(gòu)場【聚焦】RNA的種類信使RNA（mRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）——傳遞遺傳信息——氨基酸的運(yùn)載工具——與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體，在核仁中合成與煙草花葉病毒化學(xué)成分相似的細(xì)胞器是？【聚焦】RNA的種類信使RNA（mRNA）：——傳遞遺傳信息DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結(jié)構(gòu)存在部位顯色反應(yīng)功能DNA、RNA的主要區(qū)別脫氧核糖核苷酸脫氧核糖A、C、G、T一般為雙鏈

細(xì)胞核（少數(shù)線粒體、葉綠體）遇甲基綠呈綠色遇吡羅紅呈紅色脫氧核糖核酸相同主要的遺傳物質(zhì)核糖核苷酸核糖一般為單鏈細(xì)胞質(zhì)（少數(shù)細(xì)胞核）A、C、G、U核糖核酸部分病毒的遺傳物質(zhì)；輔助蛋白質(zhì)的合成；催化功能。DNARNA中文全稱基本單位(單體)成分五碳糖含氮堿基磷酸結(jié)【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使？RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲存遺傳信息。RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。RNA與DNA一樣，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”。DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？G3【聚焦】為什么RNA適于作DNA的信使？RNA是由基本單位—【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程?！獔鏊杭?xì)胞核內(nèi)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄——以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時，兩者以氫鍵結(jié)合③連接：新結(jié)合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的mRNA分子上④釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄解旋酶RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：②配對③連接：④釋放：【聚焦】遺傳信息的（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？（2）對于某一個基因而言，DNA雙鏈需要完全解開嗎？（3）在轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對原則有什么特殊情況？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鏈b鏈……A－U－U－C－A－G－A－U－G……假設(shè)以b鏈為模板，則轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基排列為只有一條鏈有轉(zhuǎn)錄功能以基因?yàn)閱挝唬贿吔庑呣D(zhuǎn)錄（1）DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎？A—U、T—A、G—C、【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄探究點(diǎn)二：1）轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補(bǔ)配對的關(guān)系。與DNA雙鏈間互補(bǔ)配對方式不同的是：RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U，不是T；2）與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同，只是DNA鏈上T的位置，RNA鏈?zhǔn)荱.DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A—U；T—A：C—G；G—C【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄探究點(diǎn)二：DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對TCATGATTAAG

T

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DNA解螺旋【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄TCATGATTAAGTACAAATDNA解螺AG

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AGCUGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成RNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG

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AGCUGACGGUUUDNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A—U；T—A：C—G；G—CRNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCUGACGGUUUDNAAG

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AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來RNA聚合酶【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCGACGGUUUU組成AG

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AGCGACGGUUUU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATAGCGACGGUUUU【聚焦AG

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GCGACGGUUUUA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGACGGUUUUA【聚焦AG

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GCGACGUGUUAU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGACGUGUUAU【聚焦AG

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GCGACGGUUAUU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGACGGUUAUU【聚焦AG

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GCGACGGUUAUUA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGACGGUUAUUA【聚AG

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GCGCGGUUAUUAU【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGCGCGGUUAUUAU【聚AG

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GGCGGUUAUUAUC【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC【聚AG

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GGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成AG

T

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UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AGTACTAATUCAUGAUUAmRNAAG

T

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A

T

UCAUGAUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA細(xì)轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：酶：解旋酶結(jié)果：雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露②配對原則：堿基互補(bǔ)配對原則模板：原料：游離的核糖核苷酸③連接：酶：RNA聚合酶結(jié)果：形成一個mRNA④釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄1鏈2鏈①解旋：②配對③連接：④釋放：【聚焦】遺傳信息的場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：主要在細(xì)胞核四種游離的核糖核苷酸(ATCU)DNA的一條鏈主要是mRNA酶（解旋酶、RNA聚合酶等）、ATPG－C、C－G、T－A、A－U遺傳信息流動：DNA

mRNA【聚焦】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：主要在細(xì)胞核四種【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。——場所：細(xì)胞質(zhì)（核糖體）【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以m【探究】堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系

情境1：假設(shè)1個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）最多可以決定＿＿＿種氨基酸？4

情境2：按上述思路，假設(shè)2個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）最多可以決定＿＿＿種氨基酸？16

情境3：按上述思路，假設(shè)3個堿基決定1種氨基酸，那么，RNA有4種堿基（A、U、G、C）可以排列出＿＿＿種組合？足以對應(yīng)出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸嗎？64推論：mRNA上

個相鄰的堿基決定1個氨基酸，才足以對應(yīng)構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。3【探究】堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系情境1：假設(shè)1個堿基【聚焦】密碼子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密碼子：遺傳學(xué)上把信使RNA（mRNA）上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個密碼子?！揪劢埂棵艽a子UCAUGAUUAmRNA密碼子密碼子密碼子密【聚焦】20種氨基酸的密碼子表

第1個字母第2個字母 第3個字母密碼子苯丙氨酸UUUUUU精氨酸AGGAGG【聚焦】20種氨基酸的密碼子表【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察：⒈每個密碼子是否都可以編碼氨基酸呢？⒉一個密碼子是否只能編碼一種氨基酸？⒊一種氨基酸只能由一種密碼子進(jìn)行編碼嗎？【聚焦】20種氨基酸的密碼子表請你觀察：【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基酸2.有___個終止密碼，(不編碼氨基酸，起終止信號的作用）:UAA、UAG、UGA3.有____個起始密碼(可編碼氨基酸）：

AUG(甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸）4.在___個遺傳密碼子中，能決定氨基酸的只有____個6461132【聚焦】20種氨基酸的密碼子表1.一個密碼子決定___種氨基【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫出對應(yīng)的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸思考與討論：請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：【聚焦】遺傳信息的翻譯已知一段mRNA的堿基序列是AUGG地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表，這就是密碼子的通用性。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？

生物都具有相同的遺傳語言，生物的蛋白質(zhì)都是由此20種氨基酸構(gòu)成，所有生物可能有共同的起源，生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的等?！揪劢埂窟z傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：地球上幾乎所有的生物體都是共用上述的密碼子表，這就是密碼子的【聚焦】遺傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：從密碼子表上可以看到，一種氨基酸可能有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并。你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？(結(jié)合課本P67拓展題1)1.減少變異頻率的發(fā)生。2.可以保證翻譯的速度。

遺傳信息與遺傳密碼是一回事嗎？DNA的核苷酸順序mRNA的核苷酸順序【聚焦】遺傳信息的翻譯請結(jié)合密碼子表，討論下列問題：從密碼子【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)?！獔鏊杭?xì)胞質(zhì)（核糖體）【聚焦】遺傳信息的翻譯——游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以m轉(zhuǎn)運(yùn)

RNA（tRNA)：識別密碼子&轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

反密碼子注意：一種tRNA只能識別并攜帶一種氨基酸思考：一共有多少種tRNA?61種【聚焦】tRNA和反密碼子識別密碼子的作用；在轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上，與密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基。反密碼子種數(shù)？思考：一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)：識別密碼子&轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸ACU場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：細(xì)胞質(zhì)20種游離的氨基酸mRNA多肽鏈（蛋白質(zhì)）酶、ATP、tRNAA－U、U－A、G－C、C－G遺傳信息流動：mRNA蛋白質(zhì)【聚焦】遺傳信息的翻譯場所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：堿基互補(bǔ)配對：細(xì)胞質(zhì)20種游離【聚焦】遺傳信息的翻譯【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合1.mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，形成兩個tRNA的結(jié)合位點(diǎn).(位點(diǎn)一和位點(diǎn)二）位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸核糖體mRNACGUGAUUAUAC甲硫氨酸

核糖體tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對ACU天冬氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯2.攜帶一個特定氨基酸的tRNA,通過與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1.ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體tRNA上的反密碼子ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸3.攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2AUG異亮氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨酸3.ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

兩個氨基酸脫水縮合脫水縮合位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯4.位點(diǎn)1位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸脫水縮合形成肽鍵，位點(diǎn)1的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸核糖體ACU天冬氨ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

異亮氨酸5.核糖體讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)１的tRNA離開核糖體，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸；占據(jù)位點(diǎn)２的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)１，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)２，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行，直到讀取到mRNA的終止密碼。位點(diǎn)1

位點(diǎn)2

核糖體沿著

mRNA滑動【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異ACUAUG

甲硫氨酸天冬氨酸

異亮氨酸以mRNA為模板合成了有一定氨基酸順序的多肽鏈

ACGUGAUUAUAA【聚焦】遺傳信息的翻譯終止階段：識別終止密碼子，多肽鏈合成終止并被釋放。ACUAUG甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸以mRNA為模板合成

6.多肽鏈合成之后，從核糖體與mRNA的復(fù)合體上脫離，再經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊形成具有一定特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動的各項(xiàng)職責(zé)?！揪劢埂窟z傳信息的翻譯一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，短時間內(nèi)形成多條相同的肽鏈，提高翻譯的速度。6.多肽鏈合成之后，從核糖體與mRNA的復(fù)合