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生物基因指导蛋白质的合成课件新人教必修现在学习的是第1页，共44页 第第4 4章章 基因的表达基因的表达 第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成基因在哪里？基因是什么？基因是如何起作用的？现在学习的是第2页，共44页【三维目标三维目标】1.知识与技能：知识与技能：（1）说明基因与遗传信息的关系）说明基因与遗传信息的关系（2）概述遗传信息的转录和翻译的过程。）概述遗传信息的转录和翻译的过程。2.过程与方法过程与方法（1）通过指导学生设计并制作转录和翻译过程的剪纸的模型，培养）通过指导学生设计并制作转录和翻译过程的剪纸的模型，培养学生的创新意识和实践能力。学生的创新意识和实践能力。（2）通过）通过DNA和和RNA的对照掌握类比方法。的对照掌握类比方法。（3）通过）通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法。验验证的方法。（4）通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从）通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法。信息角度认识事物的方法。（5）利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分析、）利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分析、类比归纳的学习方法。类比归纳的学习方法。3.情感态度与价值观：情感态度与价值观：（1）体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。）体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。（2）认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。）认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。现在学习的是第3页，共44页【教学重点教学重点】遗传信息转录和翻译的过程。【教学难点教学难点】遗传信息的翻译过程。【教具准备教具准备】1.把课本的相关图片和各种对比表用PowerPoint平台制作成演示文稿。2.转录和翻译过程的动画。3.用软纸皮剪出一个DNA模型和带有不同碱基的核糖核苷酸若干。4.翻译过程示意剪贴画。【课时安排课时安排】2课时【教学过程教学过程】（一）遗传信息的转录（一）遗传信息的转录1.RNA思考题：思考题：为什么为什么RNA适于作适于作DNA的信使呢？的信使呢？DNA和和RNA的区别？的区别？RNA有几种？有几种？现在学习的是第4页，共44页RNARNA是另一类核酸，它的分子结构与是另一类核酸，它的分子结构与DNADNA很相似，很相似，适于作适于作DNADNA的信使的原因是：的信使的原因是：它也是由基本单位它也是由基本单位核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基碱基(C、G、A、U(尿嘧啶尿嘧啶)共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。在在RNA与与DNA的关系中，也遵循的关系中，也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，但由于但由于RNA中没有中没有T，DNA中没有中没有U，所以当所以当RNA与与DNA有关系时，有关系时，U与与A配对。配对。RNA一般是单链，而且比一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。从细胞核转移到细胞质中。现在学习的是第5页，共44页RNA与DNA的区别：嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶（U），DNA则为胸腺嘧啶（T）。五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸，DNA则为脱氧核苷酸。RNA的种类：信使RNAmRNA。转运RNAtRNA。核糖体RNArRNA。现在学习的是第6页，共44页（1）转录的定义：）转录的定义：？（2）转录的场所：）转录的场所：？（3）转录的模板：）转录的模板：？（4）转录的原料：）转录的原料：？（5）转录的条件：）转录的条件：？（6）转录时的碱基配对：）转录时的碱基配对：？（7）转录的产物：）转录的产物：？2.2.转录：转录：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板的一条链为模板合成合成mRNA的的过程。细胞核细胞核。DNA分子的一条链分子的一条链。四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸。ATP（能量）、酶。（能量）、酶。ATCGDNARNAUAGCmRNA。现在学习的是第7页，共44页（8）转录的过程：）转录的过程：RNA聚合酶结合在DNA的模板区上，该部位的双螺旋解开成为单链。接着以一条DNA为模板，按碱基互补配对原则，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成一条RNA链。最后合成的RNA链逐渐被甩开，解旋的两条DNA链很快又结合在一起，恢复为原来的双螺旋结构，DNA上的遗传信息就被传到了mRNA上，mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。现在学习的是第8页，共44页类别类别项目项目复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量碱基碱基配对配对产物产物细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解有遗传效应的片段只解有遗传效应的片段DNA的两条链的两条链只有只有DNA的一条链的一条链四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶聚合酶ATPATPA-TC-GT-AG-CA-UG-CT-AC-G子代子代DNAmRNA、tRNA、rRNA现在学习的是第9页，共44页课堂反馈：1.构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位核苷酸有核苷酸有多少种？碱基有多少种？多少种？碱基有多少种？A2种种4种种B4种种4种种C5种种5种种D8种种5种种2.细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是。ADNA染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸基因基因B染色体染色体脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA基因基因CDNA染色体染色体基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸D染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸3.下列哪一组物质是下列哪一组物质是RNA的组成成分的组成成分。A脱氧核糖核酸和磷酸脱氧核糖核酸和磷酸B脱氧核糖碱基和磷酸脱氧核糖碱基和磷酸C核糖、碱基和磷酸核糖、碱基和磷酸D核糖嘧啶和核酸核糖嘧啶和核酸4.DNA分子的解旋发生在分子的解旋发生在过程中过程中。A.复制复制B.转录转录C.翻译翻译D.复制和转录复制和转录5.果蝇的遗传物质由果蝇的遗传物质由种核苷酸组成种核苷酸组成。A.2B.4C.5D.8DDCDB现在学习的是第10页，共44页6.一个一个DNA分子可以转录出多少种多少个分子可以转录出多少种多少个mRNA。A.一种一个一种一个B.一种多个一种多个C.多种多个多种多个D.无数种无数个无数种无数个7.烟草、烟草花叶病毒、烟草、烟草花叶病毒、T2噬菌体中含有的物质，噬菌体中含有的物质，下列叙述正确的是下列叙述正确的是。A.核酸的种类依次是核酸的种类依次是2、1、2B.核苷酸的种类依次是核苷酸的种类依次是8、5、4C.五碳糖的种类依次是五碳糖的种类依次是2、2、1D.含含N碱基的种类依次是碱基的种类依次是5、4、4CD现在学习的是第11页，共44页课后拓展：课后拓展：列表对比DNA和RNA的不同点，如下表：核酸项目DNARNA结构基本单位五碳糖碱基产生途径存在部位功能现在学习的是第12页，共44页核酸项目DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构，极少数病毒是双螺旋结构基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息mRNA：转录遗传信息，翻译的模板tRNA：运输特定氨基酸rRNA：核糖体的组成成分现在学习的是第13页，共44页第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成（一）遗传信息的转录（一）遗传信息的转录现在学习的是第14页，共44页【教学过程教学过程】（二）遗传信息的翻译（二）遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板，合为模板，合成具有成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程叫做叫做翻译翻译。1 1、四种碱基、四种碱基AGCUAGCU，如何决定，如何决定2020种氨基酸？种氨基酸？一个碱基决定一个氨基酸只能决定一个碱基决定一个氨基酸只能决定4 4种，种，4 41 1=4=4，不行。，不行。密码子密码子 ：mRNAmRNA上上决定一个氨基酸的三个相决定一个氨基酸的三个相 邻的碱基。邻的碱基。二个碱基决定一个氨基酸只能决定二个碱基决定一个氨基酸只能决定1616种，种，4 42 2=16=16，不行。，不行。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。现在学习的是第15页，共44页UCAUG A UUAmRNA（模板）模板）密码子密码子密码子密码子密码子密码子 密码子密码子 mRNAmRNA上上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基决定一个氨基酸的三个相邻的碱基现在学习的是第16页，共44页现在学习的是第17页，共44页 思考与讨论（P65）的结果：1.对应的氨基酸序列为对应的氨基酸序列为:甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸脯氨酸丝氨酸丝氨酸赖氨酸赖氨酸脯氨酸。脯氨酸。2.2.地球上几乎所有的生物都共用地球上几乎所有的生物都共用一套密码子一套密码子，这一事实，这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一。是统一。3.从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个从密码的简并性我们能认识到；如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（如可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（如GAUGAC都都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化。现在学习的是第18页，共44页AC U天冬氨天冬氨酸酸AUG异亮氨酸异亮氨酸现在学习的是第19页，共44页A A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸tRNAtRNA的一端运载着氨基酸的一端运载着氨基酸反密码子反密码子UCAUG A UUAmRNA（模板）模板）密码子密码子现在学习的是第20页，共44页1.翻译的场所：2.翻译时的模板：3.翻译的原料：4.翻译的起始码有:个，终止码有:个5.决定氨基酸的密码子 种。6.翻译时的碱基配对：7.按图4-6所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是:8.肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。9.翻译的定义：用角色表演的方式来模拟翻译的过程甲硫氨酸甲硫氨酸组氨酸组氨酸色氨酸色氨酸精氨酸精氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸脯氨酸脯氨酸 3 3 6161肽键肽键2 2AUCGmRNAtRNAUAGC细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸现在学习的是第21页，共44页现在学习的是第22页，共44页?RNARNA?储存于储存于转运转运?mRNAmRNAtRNAtRNA氨基酸氨基酸密码子密码子遗传信息遗传信息DNA编码编码属于属于翻译翻译转录转录mRNArRNA蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸含有含有现在学习的是第23页，共44页1.DNA复制、转录、翻译分别形成ADNA、RNA、蛋白质BRNA、DNA、多肽CRNA、DNA、核糖体DRNA、DNA、蛋白质2.一个DNA分子含有碱基60个，那么经“翻译”后合成的一条多肽链中最多含有肽键A10个B9个C30个D29个3.遗传密码位于A蛋白质分子上BDNA分子上CRNA分子上D信使RNA分子上4.若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为AUACBAUGCATGDTAC评价反馈评价反馈：ABDD现在学习的是第24页，共44页5.一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个？A3000个和3000个B1000个和2000个C3000个和6000个D2000个和4000个6.一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是A酪氨酸(UAC)B谷氨酸(GAG)C精氨酸(CGA)D丙氨酸(GCU)7、下列哪一项不可能是遗传密码（）A.ATCB.UUCC.CAGD.GGC8、把兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔子的血红蛋白，这说明（）A、所有的生物共用一套遗传密码B、蛋白质的合成过程很简单C、兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌D、兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成CDAA现在学习的是第25页，共44页如右图为人体内蛋白质合成的一如右图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：个过程。据图分析并回答问题：(1)图中所示属于基因控制蛋白质合图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的成过程中的_步骤，该步骤发步骤，该步骤发生在细胞的生在细胞的_部分。部分。(2)图中图中()是是_。按从左到右。按从左到右次序写出次序写出()_内内mRNA区段区段所对应的所对应的DNA碱基的排列顺序碱基的排列顺序_。(3)该过程不可能发生在该过程不可能发生在A神经细胞神经细胞B肝细胞肝细胞C成熟的红细胞成熟的红细胞D脂肪细胞脂肪细胞翻译翻译核糖体核糖体tRNA核糖体核糖体TGATTCGAAC现在学习的是第26页，共44页阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译定义定义场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一的一条链为模板合成条链为模板合成mRNA的的过程。过程。以信使以信使RNA为模板，合成为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程白质的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的一条链的一条链信使信使RNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质含含A、U、C、G的的4种种核糖核苷酸核糖核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基酸种氨基酸信使信使RNA有一定氨基酸排列有一定氨基酸排列顺序的蛋白质顺序的蛋白质是遗传信息的传递是遗传信息的传递是遗传信息的表达是遗传信息的表达现在学习的是第27页，共44页结束语：结束语：赞叹生命的美丽！赞叹生命的美丽！感悟生命的和谐！感悟生命的和谐！探索生命的奥秘！探索生命的奥秘！未来的生物化学家属于你们！未来的生物化学家属于你们！现在学习的是第28页，共44页现在学习的是第29页，共44页现在学习的是第30页，共44页现在学习的是第31页，共44页现在学习的是第32页，共44页现在学习的是第33页，共44页现在学习的是第34页，共44页现在学习的是第35页，共44页现在学习的是第36页，共44页现在学习的是第37页，共44页现在学习的是第38页，共44页现在学习的是第39页，共44页现在学习的是第40页，共44页现在学习的是第41页，共44页现在学习的是第42页，共44页现在学习的是第43页，共44页现在学习的是第44页，共44页