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(共67张PPT)
第四章 基因的表达
基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。基因的表达包括转录和翻译两个过程。
课本P63
转录
翻译
问题1:为什么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，得到的却是蛋白质！说明什么呢？
第1节 基因指导蛋白质的合成
第四章基因的表达
目标
01
02
03
概述遗传信息的转录和翻译过程，阐明中心法则的具体内容。（生命观念）
由中心法则的提出到完善，认同科学是不断发展的；基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物可能有着共同的起源。（科学探究）
计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。（科学思维）
学习目标
基因控制生物体的性状
直接 体现者
蛋白质
指导合成
基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。
一、遗传信息的转录
问题2: 细胞核中DNA如何指导细胞质中蛋白质合成呢？
（主要在细胞核）
（细胞质中核糖体）
课本P64
核糖体
DNA
蛋白质
信使
资料1: 1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
资料2：1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
一、信使的寻踪记
问题3:为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA
DNA
蛋白质
！
实验证据：
RNA充当了DNA的信使
课本P64
阅读课本P64-65，找出答案
RNA的基本单位
DNA的基本单位
①RNA组成与DNA的很相似：它也是由基本单位——核苷酸连接而成的
脱氧核糖
核糖
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸也含有4种碱基，这些特点使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。
AGC T
AGC U
尿嘧啶
胸腺嘧啶
②RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
双链
单链
③RNA与DNA的关系中，也遵循碱基互补配对原则。
DNA: A T C G
RNA: U A G C
1.RNA适合于做DNA的信使的原因
课本P64-65
种类 DNA RNA
中文名称
基本单位
基本单位的成分 五碳糖
磷酸 相同
含氮碱基
结构
主要存在部位
脱氧核糖核酸
核糖核酸
脱氧核苷酸（4种）
核糖核苷酸（4种）
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
双链
一般为单链
细胞核
细胞质
2. DNA与RNA的主要区别
课本P64-65
蛋白质
rRNA
tRNA
mRNA
“三叶草型”
转运RNA（tRNA）
信使RNA（mRNA）
核糖体RNA（rRNA）
3.RNA的种类和功能
→蛋白质合成的“三剑客”
遗传信息传递的媒介， 蛋白质合成的模板
与蛋白质组成核糖体
转运氨基酸的工具
二、RNA的结构和功能
课本P65图4-3
合作探究二：请同学们结合教材P64的文字，和图4-4小组合作探究下列问题。小组合作思考讨论完成问题。
1.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
2.什么是转录？模板？原料？场所？具体过程？结果？
3.遗传信息的流动方向？
4.转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？
5.转录是转录整个DNA么？一个DNA分子中某个基因转录时，其他基因是否一定也在进行转录？
三、遗传信息的转录过程
3. 转录
(1)概念：在________中，通过___________以______________为模板，
按照______________原则，合成______的过程。
细胞核
RNA聚合酶
DNA的一条链
碱基互补配对
RNA
产物：(mRNA、tRNA、rRNA三种RNA均由转录而来)
(2)场所：主要是 ，在 、 中也能发生转录过程。
细胞核
叶绿体
线粒体
真核生物
(3)条件
①模板：_____________
②原料：__________________
③能量：______
④酶：___________
DNA的一条链
游离的4种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP
原核生物：主要拟核
问题4: DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
阅读课本P65，找出答案
发生时间：个体生长发育的整个过程
三、遗传信息的转录过程
课本P65
(4)过程：
U
A
A
G
U
C
C
C
T
T
G
G
A
A
A
游离的核糖核苷酸
RNA聚合酶
mRNA
DNA
①解旋
RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解开，碱基暴露出来。
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。
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
④ 释放
③连接
② 配对
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
3. 转录
RNA聚合酶： 形成磷酸二酯键
RNA聚合酶：使氢键断裂
课本P65图4-4
(5)结果(产物)：
3. 转录
形成一条单链的RNA
(6)特点：
边解旋边转录
(7)原则：
(8)遗传信息的流动：
转录产物有3种：mRNA、rRNA、tRNA，但只有mRNA携带遗传信息
碱基互补配对原则
A-U T-A C-G G-C
DNA: A T C G
RNA: U A G C
DNA→RNA
(9)mRNA的延伸方向:
从5’-端到3’-端
阅读课本P65图4-4，找出答案
核心探讨
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)在根尖细胞中,上述过程发生的场所在 。
←
RNA聚合酶
胞嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
资料P104
细胞核,线粒体
【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
资料P105
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
通过核孔进入细胞质，穿过0层膜
RNA聚合酶
2.对于图示，说法正确的有(　　)
①表示DNA复制过程　 ②表示DNA转录过程　
③图中共有5种碱基　 ④图中共有8种核苷酸　
⑤图中共有5种核苷酸　 ⑥图中的A均代表同一种核苷酸
C
A．①②③　　　 B．②③⑤
C．②③④ D．①⑤⑥
　实战训练　
3．遗传信息转录的过程中，mRNA 的三个碱基从 5′端到 3′端依次是 UAC，则 DNA 模板链上对应的三个碱基从 5′端到 3′端依次是( )
A．GTA B．ATG C．TUC D．AUG
DNA复制 转录
时间
场所
解旋
模板
原料
酶
配对方式
特点
方向
产物
意义
主要细胞分裂间期
生长发育过程
完全解旋
只解有遗传效应片段（基因）
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链为模板
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
2个子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
DNA复制和转录的比较
三、遗传信息的转录过程
合作探究一：请同学们自主阅读教材P66-68，小组合作思考讨论完成问题。
一、翻译
1. mRNA的4种碱基如何对应蛋白质的21种氨基酸？
2.根据遗传密码的阅读方式，图中mRNA上共有几个密码子？分为几类？有何特性？
3.mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？
4. 游离氨基酸是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上？
5.什么是翻译？场所？模板？原料？条件？
6.请简述翻译的过程？
7.翻译合成的肽链的氨基酸序列是怎样的？
二、遗传信息的翻译
(1)概念：
1. 翻译
游离在 中的各种 ，以 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的 的过程。
细胞质
氨基酸
mRNA
蛋白质
(2)场所(装配机器)：___________
核糖体
①模板：___________ ②原料：___________
③能量： ___________ ④ 酶 ：
⑤工具：
mRNA
21种氨基酸
ATP
阅读课本P66，完成下面的填空。
(3)条件:
产物
多种酶
tRNA
一、遗传信息的翻译
问题1:转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质，那么，mRNA上的遗传信息如何传递到蛋白质上呢？
碱基4种：A、U、C、G
组成蛋白质氨基酸：21种
mRNA
蛋白质
如何决定
课本P66
mRNA上决定一个氨基酸的碱基个数 决定氨基 酸种类 图示
1个
2个
3个
氨基酸
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
AUCG
4
4
42＝16
43＝64
问题2: mRNA上的4种碱基如何决定21种氨基酸
一、遗传信息的翻译
课本P66
资料：上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克研究表明：在T4噬菌体的相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。
克里克T4噬菌体实验
问题2：由此能否说明mRNA是以3个碱基为一组决定一个氨基酸吗 3个碱基的阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的 3个碱基之间是否有分隔符
①证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸
②遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。
课本P70《遗传密码的破译》第二段
(1)定义：
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
(2)识别：
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
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
怎么判断？
后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，最终破解了64个遗传密码子。
一、遗传信息的翻译
1.密码子
(2)位置：
mRNA上
课本P66
21种氨基酸的密码子表
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① 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②） 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
CUA
决定哪种氨基酸
试一试
①
②
③
第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
精氨酸 A G A AGA
？
亮氨酸
P67表4-1
21种氨基酸的密码子表
(1)mRNA的碱基序列是5’-AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG-3’, 请找出对应的氨基酸序列。
甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-精氨酸-赖氨酸-脯氨酸
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① 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②） 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
21种氨基酸的密码子表
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① 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②） 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
(2)请找出起始密码子和终止密码子。
起始密码子：
终止密码子：
AUG、GUG 2个
UAA、UAG、UGA 3个
注意：
①在正常情况下，UGA是终止密码子(不编码氨基酸)，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。
②在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
21种氨基酸的密码子表
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① 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②） 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)所有的密码子都能够决定氨基酸吗？
一般情况下，能决定氨基酸的密码子有61种
终止密码子不编码氨基酸
特殊情况下，有62种
21种氨基酸的密码子表
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① 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②） 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
(4)密码子与氨基酸之间是一一对应的关系吗？
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
UGG 1个
UUU
UUC 2个
思考·讨论
(5)请完成P67思考讨论，分析密码子的特点。
1. 从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
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？
简并性
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，在一定程度上保证了遗传性状的稳定性；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。
通用性
说明当今生物可能有着共同的起源。
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
谷氨酸
亮氨酸
一、遗传信息的翻译
问题5: mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
核糖体
课本P67
一、遗传信息的翻译
2.运输氨基酸的工具 ——tRNA
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
(1)形态：
RNA链经过折叠，形成三叶草形
(2)功能：
①识别氨基酸 ②转运氨基酸
①一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
②一种氨基酸可以由多种tRNA转运
(3)功能特点：
(4)反密码子:
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基，有61或62种。
阅读课本P67，找出答案
课本P69
一、概念检测
1.(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。 （ ）
×
【例1】下列有关DNA和RNA的叙述,正确的是(　　)资料P105
A.由DNA转录形成的RNA的相对分子质量是该DNA 的一半
B.通过DNA转录形成的RNA分子中没有碱基对存在
C.DNA和RNA的碱基组成不完全相同
D.tRNA和rRNA不是由DNA转录形成的产物
C
tRNA分子中存在碱基对，课本P67 图4-6
小于，因为遗传信息的转录以基因为单位
一、遗传信息的翻译
3.翻译的过程
课本P68 图4-7
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
色氨酸
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
色氨酸
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)遗传信息的流动：
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→蛋白质
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
二、多聚核糖体
问题6: 如何快速高效地提高翻译效率呢？
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。
问题7: 多条肽链的氨基酸序列是否相同？
相同，因为其模板相同。
问题8: 翻译合成的肽链就具有相应的生物学功能吗？
阅读课本P69，找出答案
不具有，还需要加工。
问题9: 该图翻译的方向？
由肽链_____→肽链_____的方向进行
短
长
（从左到右）
1.下图是基因控制蛋白质合成的示意图,请据图回答下列问题。
(1)转录出③的模板是什么 该模板的相应区段的碱基序列是什么
提示: DNA的一条链;—TAGCGAAGAAAG—。
(2)运输氨基酸的工具是图中的哪种结构 为什么说它是真正起“翻译”作用的结构
(3)研究表明,少量的mRNA分子就能迅速合成大量的蛋白质,结合上图推测其作用机理。
提示:(①)tRNA;它一端有反密码子,能识别mRNA上的密码子,一端能携带氨基酸,是真正起“翻译”作用的结构。
1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。
金版学案P105合作探究
【例4】下图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸),下列叙述正确的是(　　)
A.该过程的直接模板是DNA
B.该过程合成的产物一定是酶或激素
C.有多少个密码子,就有多少个反密码子与之对应
D.每一个氨基酸都有与之对应的转运RNA来运输
金版学案P106
mRNA
蛋白质不一定是酶或激素
终止密码子不编码氨基酸,没有与之对应的反密码子
D
6.下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是（ ）
A.核糖体相对于①的移动方向是右→左
B.最终合成的肽链②③④⑤的结构相同
C.合成①的场所主要在细胞核，合成②的场所在细胞质
D.①上相继结合多个核糖体导致合成一条多肽链的时间变短
①
⑤
④
③
②
⑥
　实战训练　
DNA复制、转录、翻译的比较
项目 DNA复制 转录 翻译
场所（真核生物）
条件 模板
原料
酶
能量
碱基配对
产物
遗传信息传递
主要在细胞核
主要在细胞核
核糖体(细胞质)
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
游离的4种脱氧核苷酸
游离的4种核糖核苷酸
游离的21种氨基酸
解旋酶、DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
各种酶
ATP
ATP
ATP
G-C、C-G
T-A、A-U
G-C、C-G
T-A、 A-T
G-C、C-G
U-A、A-U
两个完全相同的DNA
RNA（3种）
多肽链(蛋白质)
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
作业：
一、遗传信息的转录和翻译
真核生物
先转录，后翻译
DNA
mRNA
RNA聚合酶
边转录边翻译
原核生物
一、遗传信息的翻译
红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，如下表所示。
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
情景材料一：
问题1:请结合本节内容，思考这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。
问题2:你能根据DNA复制和基因指导蛋白质合成的过程画一张流程图，表示遗传信息的传递方向吗？
课本P69
【例3】用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是 (　　)
①同位素标记的tRNA　 ②蛋白质合成所需的酶　
③同位素标记的苯丙氨酸　 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸　
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A.①②④　　　　　　 B.②③④
C.③④⑤ D.①③⑤
金版学案P106
C
模板
原料
提供核糖体、相关酶以及能量等
课本70第四段
一、中心法则的发展
复制 转录 翻译
信息流动方向
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA 的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息的转录和翻译。
1957年，克里克提出中心法则
弗朗西斯·克里克
问题3:1957年，克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？
课本P69
一、中心法则的发展
情景材料二：
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
课本P69
一、中心法则的发展
情景材料三：
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
课本P69
复制
DNA
逆转录
转录
复制
RNA
翻译
蛋白质
二、中心法则的完善
图 解
总 结
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
生命是物质、能量和信息的统一体
在遗传信息的流动过程中
课本P69
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RNA病毒
逆转录病毒 (HIV)
各种生物的遗传信息传递过程
二、中心法则的完善
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
DNA
RNA
蛋白质
1
2
3
4
5
1
DNA复制
2
遗传信息转录
4
RNA复制
3
遗传信息翻译
5
逆转录
三、中心法则的分析
a.细胞生物和DNA病毒：
b.RNA复制类病毒（烟草花叶病毒）：
c.逆转录病毒（HIV）：
d.根尖分生区细胞：
e.叶肉细胞：
f.病毒：
①②③
③④
⑤①②③
①②③
②③
均不能发生
【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
基因表达中相关数量的计算规律
《金版学案》P112
DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系：
（假设以②链为模板进行转录）
转录
mRNA：
A—C—U—G—G—A—U—C—U
翻译
多肽链：
苏氨酸———甘氨酸———丝氨酸
肽键 肽键
6个碱基
3个碱基
1个氨基酸
DNA(基因)碱基数：mRNA碱基数：蛋白质的氨基酸数 ＝6：3：1
DNA：
(基因)
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
①链
②链
3.一段原核生物的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
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。
《金版学案》P112 迁移应用
B
氨基酸数=肽键数+肽链数
【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
金版学案P112
5.某病毒的遗传物质是单链RNA(-RNA),宿主细胞内病毒的增殖过程如下图所示,-RNA和+RNA的碱基序列是互补的。下列叙述正确的是(　　)
A.-RNA和+RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板
B.据图推测,只有-RNA上有RNA聚合酶的结合位点
C.过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同
D.过程②需要的tRNA来自病毒,原料及场所都由宿主细胞提供
金版学案P113
C
RNA和+RNA均有RNA聚合酶的结合位点
需要的tRNA、原料及场所都由宿主细胞提供

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