新课标人教版课件系列
《高中生物》

必修2
第四章《基因的表达》
第一节
《基因指导蛋白质
的合成》
教学目标
知识与技能
1. 概述遗传信息的转录和翻译过程
2. 通过DNA和RNA的对照掌握类比方法
情感态度与价值观
认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结
教学重点：
遗传信息的的转录过程
教学难点：
遗传信息的的转录过程
教学方法手段
猜想,推理的科学方法 问题情境导入法，谈话法，归纳总结法
基因：有遗传效应的DNA片段
（1）与DNA的关系：
基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能），有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
（2）与染色体的关系：
染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列
（3）与性状的关系：
基因是决定生物性状的基本单位
举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约2米高；豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约30厘米。
思考：染色体，DNA、基因、脱氧核甘酸，遗传信息的关系？
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体
每条染色体上有一个DNA分子
每个DNA分子上含有许多基因
每个基因含有许多脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
基因是有遗传效应的DNA片段
基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息
是主要的遗传物质
是遗传物质的结构和功能单位
基因的表达
基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程。
DNA（基因）
蛋白质（性状）
？
第一节 基因指导蛋白质的合成
细胞核
细胞质核糖体上
这需要通过另一种核酸——RNA
2、为什么RNA适于作为DNA的信使？
①RNA也是由基本单位－－核苷酸组成，由核糖、磷酸、含氮碱基：A、G、C、U共同组成，也能储存遗传信息。
②在RNA和DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”A=U，G=C。
③RNA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。
①信使RNA（mRNA)
功能：将DNA的遗传信息转录下来，传递至细胞质中的核糖体上，控制蛋白质的合成。
②转运RNA（tRNA)
种类：多种
功能：专一性（专一识别一种氨基酸的密码子、转运一种氨基酸）
③核糖体rRNA；
与核糖体的合成有关。
3、RNA的种类
4、DNA 中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？(动画)
转录：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RNA的过程。
核孔
DNA双螺旋
细胞质
细胞核
DNA双螺旋
DNA双螺旋
DNA
游离的核糖核苷酸
以DNA的一条链为模板合成RNA
组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
DNA的一条单链
mRNA
细胞质
细胞核
mRNA通过核孔进入细胞质
细胞质
细胞核
mRNA通过核孔进入细胞质
转录小结
场所:
模板:
原料:
条件:
产物:
特点:
细胞核
DNA上基因的一条链
四种核糖核苷酸(A、G、C、U）
需要酶（DNA解旋酶，RNA聚合酶）和ATP
单链的mRNA
碱基互补配对原则
（A=U,T=A; G=C,C=G）
二、遗传信息的翻译
1、 定义： 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、遗传密码：
遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做“遗传密码”。把其中决定一个氨基酸的相邻的三个碱基成为密码子。
d、一般一个密码子只和一种氨基酸相对应
b、一种氨基酸可以和多个密码子相对应
a、氨基酸的种类；20种
密码子的种类：64种
c、三个终止密码：
UAA、UAG、UGA
天冬酰氨
异亮氨酸
转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的“密码子”相识别。反密码子的种类：61种。
甲硫氨酸
核糖体
甲硫氨酸
甲硫氨酸
甲硫氨酸
肽键
甲硫氨酸
天冬
氨酸
甲硫氨酸
天冬
氨酸
肽键
甲硫氨酸
天冬
氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
天冬
氨酸
异亮氨酸
4、翻译过程：
翻译小结
场所:
模板:
原料:
条件:
产物:
原则:
细胞质的核糖体上
以信使RNA为模板
二十种氨基酸
需要酶和ATP
多个多肽或蛋白质
密码子与反密码子配对,
既碱基互补配对原则（A=U，G=C）
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
以信使RNA为模板
四种核糖核苷酸
20种氨基酸
特定的酶和ATP
单链的信使RNA
特定氨基酸顺序的蛋白质
DNA的一条链与mRNA配对
mRNA与tRNA配对
DNA RNA
RNA 蛋白质
DNA 片段
转录
RNA
翻译
蛋白质
遗传信息传递方向
逆转录
中心法则
对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸－谷氨酸－丙氨酸－半胱氨酸－脯氨酸－丝氨酸－赖氨酸－脯氨酸
1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAU
GCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列？
2、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根据这一事实说明什么？
说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。
思考和讨论：
3、生物表现出多样性的根本原因和直接原因是什么？
根本原因：DNA分子上的脱氧核苷酸的排列顺序不同。
直接原因：氨基酸的种类，数目和排列顺序不同，肽链的空间结构不同。
思考和讨论
DNA的碱基数：mRNA的碱基数：密码子：蛋白质中氨基酸数＝6n:3n:n:n。 （6:3:1:1）
4、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？
说明：因为基因中存在又终止密码子等片段，实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
n
DNA
3n
3n
3n
转录
翻译
信使RNA
蛋白质
4、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有

A、600 B、300 C、297 D、594
基因碱基：信使RNA碱基：氨基酸数目===
（双链） （单链）
6 3 ： 1
小结：
基因指导蛋白质的合成
1、RNA和DNA的区别
一、遗传信息的转录
2、为什么RNA适于作为DNA的信使？
二、遗传信息的翻译
3、RNA的种类
4、遗传信息的转录过程。
2、遗传密码
1、翻译的定义
3、反密码子
4、翻译的过程
DNA上的基因
mRNA的
蛋白质的氨基酸序列
遗传信息
遗传密码
生物性状
转录
翻译
前后联系
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
细胞分裂间期
细胞核
DNA的两条链均为模板
四种脱氧核苷酸
DNA聚合酶等
ATP
A-T、G-C
半保留复制
边解旋边复制
2个子代DNA分子
生长发育过程
细胞核
基因的一条链为模板
四种核糖核苷酸
RNA聚合酶等
ATP
A-U、T-A
G-C ，C-G
边解旋边转录
1个信使RNA
生长发育过程
细胞质
mRNA为模板
二十种氨基酸
特定的酶等
ATP
mRNA与tRNA配对
A-U, G-C
多个特定氨基酸顺序的蛋白质
RNA和DNA的区别
核糖核酸
脱氧核糖核酸
核糖核苷酸
脱氧（核糖）核苷酸
一般为单链
一般为双链
主要存在于细胞质中
主要存在于细胞核中
C、H、O、N、P
核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、U
C、H、O、N、P
脱氧核糖、磷酸、
含氮碱基：A、G、C、T
传递遗传信息
携带遗传信息
1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ）
A、5、5 B、5、8
C、8、5 D、4、4
2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有（ ）
A、5、5 B、5、8
C、8、5 D、4、4
练习：
3、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基，那么转录成信使RNA的这一段DNA分子中应有C和T（ ）
A、12 B、18 C、24 D、30
4、一个双链DNA分子中碱基A占30%，其转录成的信使RNA上的U为35%，则信使RNA上的碱基A为（ ）
A、30% B、35% C、40% D、25%
5、根据蛋白质中遗传信息传递规律，填写表中空白并回答问题
A链
B链
C链
D链
1、丙氨酸的密码子是 ，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是 。
2、第二个氨基酸是 ，（查密码表）
3、 链为转录的模板链，遗传密码子存在于 链上。
T
U
GCA
CGT
UGC半胱氨酸
A
C
基因对性状的控制:
1.通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状的.
例1：圆粒豌豆——淀粉分支酶的基因正常——淀粉分支酶含量正常——淀粉含量高——吸水多饱满
皱粒豌豆——淀粉分支酶的基因异常——淀粉分支酶缺乏——淀粉含量低——吸水少皱缩
例2：酪氨酸酶的基因异常——酪氨酸酶缺少——黑色素缺少——白化
2.通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状.
例1：课本P70图4—9
例2，人的血红蛋白基因正常——血细胞圆饼状
血红蛋白基因异常——血细胞镰刀形——贫血
注意：基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
例：水毛茛，人的身高等
基因决定，环境影响
——生物性状
预习：
1、阅读书本《第1章第一节》
2，名词解释
（1）相对性状：
（2）显性性状：
（3）显性基因：
（4）隐性性状：
（5）隐性基因：
（6）纯合子： （7）杂合子：
（8）等位基因： （9）基因型：
（10）表现型：
再见