资源简介

翻译
【教学目标】
1．理解“密码子”的概念。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3．概述遗传信息的翻译过程。
【教学重难点】
遗传信息的翻译过程
【教学过程】
一、导入新课
mRNA到达细胞质之后与核糖体结合进行蛋白质的合成。可是，各种各样的氨基酸是如何到达核糖体上，并且按照mRNA的序列信息合成蛋白质的？mRNA的序列信息与氨基酸有怎样的对应关系？DNA与蛋白质的合成有哪些联系呢？（创设问题情景，激发学生强烈的求知欲。）
二、讲授新课
翻译概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？
探究一：密码子决定氨基酸
思考与讨论：
如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？
41＝4
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
42＝16
一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？
43＝64，足足有余
密码子：mRNA（信使RNA）上编码1个氨基酸的3个相邻碱基叫做1个密码子。
展示20种氨基酸的密码子表，认识苯丙氨酸的密码子。
讨论交流：
1．密码子共有多少种？起始密码子和终止密码子各是什么？（64种，AUG，UAA、UAG、UGA。）
2．每种密码子对应几种氨基酸？体现了密码子的什么特点？（1种，专一性。）
3．每种氨基酸对应几种密码子？体现了密码子的什么特点？这种特点对生物的生存发展有什么意义？（1种或多种，简并性，增强密码子的容错性和保证翻译的速度。）
4．地球上几乎所有生物都共用同一个密码子表，体现了什么特点？（通用性。）
实验证据
1961年，英国的克里克和同事用实验还证明了：遗传密码在mRNA分子上是连续排列的，密码的阅读必须从一个固定的起点开始，以非重叠的方式依次读取，直到读到终止信号。
思考：这体现了密码子的什么特点？（连续性和方向性）
归纳密码子的特点：
探究二：mRNA指导蛋白质合成
游离在细胞质中的氨基酸，是怎样到达核糖体上的？
mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“组装机器”一—核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。那么，游离在细胞质的氨基酸是如何被运送到“生产线”上的呢？换句话说，“工人”是谁呢？借助“搬运工”—
tRNA
思考：
1．每种密码子都有对应的反密码子吗？
2．tRNA有多少种？与氨基酸的数量对应关系是？
反密码子与密码子相互配对，转运的氨基酸由配对的密码子决定。一种氨基酸可能由多种tRNA来转运。
每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!决定氨基酸的密码子有61种，所以tRNA
有61种。
翻译的过程（灯片演示过程）
上述过程依次进行，一个个的氨基酸通过肽键组合在了一起，形成肽链。当核糖体到达mRNA的终止密码子UGA、UAA或UAG中任何一个时，肽链的合成便终止了。
由此可见，组成蛋白质的氨基酸的排列顺序完全取决于mRNA中核糖核苷酸的排列顺序。而mRNA中的核糖核苷酸排列顺序是由DNA的脱氧核糖核苷酸序列决定的。因此，DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的。
探究三：生物的性状主要通过蛋白质表现
当堂检测
下列有关蛋白质合成的叙述，错误的是（
B
）
A．密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基
B．每种氨基酸都由多个密码子决定
C．核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
D．RNA种类很多，但每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
【板书设计】
1(共20张PPT)
翻译
mRNA到达细胞质之后与核糖体结合进行蛋白质的合成。可是，各种各样的氨基酸是如何到达核糖体上，并且按照mRNA的序列信息合成蛋白质的？mRNA的序列信息与氨基酸有怎样的对应关系？DNA与蛋白质的合成有哪些联系呢？
新课导入
翻译的概念
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
探究一：
密码子决定氨基酸
4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？
如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？
41＝4
42＝16
43＝64，足足有余
思考与讨论
mRNA（信使RNA）上编码1个氨基酸的3个相邻碱基叫做1个密码子。
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
密码子
密码子：
第1个字母
第2个字母
第3个字母
密码子
苯丙氨酸
U
U
U
UUU
遗传密码子表
01
02
03
04
遗传密
码子表
密码子共有多少种？起始密码子和终止密码子各是什么？
每种氨基酸对应几种密码子？体现了密码子的什么特点？
这种特点对生物的生存发展有什么意义？
地球上几乎所有生物都共用同一个密码子表，体现了什么特点？
讨论交流
每种密码子对应几种氨基酸？体现了密码子的什么特点？
64种，AUG，UAA、UAG、UGA。
1种，专一性。
1种或多种，简并性，增强密码子的容错性和保证翻译的速度。
通用性。
1961年，英国的克里克和同事用实验还证明了：
遗传密码在mRNA分子上是连续排列的，密码的阅读必须从一个固定的起点开始，以非重叠的方式依次读取，直到读到终止信号。
A
U
G
G
C
C
U
A
G
mRNA
密码子
密码子
密码子
实验证据
这体现了密码子的什么特点？
连续性和方向性
密码子
的特点
连续性和方向性
简并性
专一性
起始和终止密码子
通用性
探究二：
mRNA指导蛋白质合成
(携带氨基酸部分)
(与密码子互补配对)
tRNA的结构
思考
1.每种密码子都有对应的反密码子吗？
2.tRNA有多少种？与氨基酸的数量对应关系是？
搬运工-
U
A
U
携带什么氨基酸？
异亮氨酸
A
U
A
mRNA
A
C
U
天冬氨酸
A
U
G
异亮氨酸
一种氨基酸可能由多种tRNA来转运。
密码子与反密码子
练一练：
注意：
每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸！决定氨基酸的密码子有61种，所以tRNA有61种。
A
U
G
U
C
C
G
A
U
mRNA
细胞质
翻译的过程：
U
A
C
甲硫氨酸
C
G
G
脯氨酸
核糖体
肽键
①
②
A
U
G
U
C
C
G
A
U
C
A
A
-H2O
①
②
A
U
G
U
C
C
G
A
U
C
A
A
甲硫氨酸
U
A
C
C
G
G
脯氨酸
U
A
A
酪氨酸
①
②
A
U
G
U
C
C
G
A
U
C
A
A
甲硫氨酸
C
G
G
脯氨酸
U
A
A
酪氨酸
U
G
U
谷氨酰胺
……
上述过程依次进行，一个个的氨基酸通过肽键组合在了一起，形成肽链。当核糖体到达mRNA的终止密码子UGA、UAA或UAG中任何一个时，肽链的合成便终止了。
由此可见，组成蛋白质的氨基酸的排列顺序完全取决于mRNA中核糖核苷酸的排列顺序。而mRNA中的核糖核苷酸排列顺序是由DNA的脱氧核糖核苷酸序列决定的。因此，DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的。
探究三：
生物的性状主要通过蛋白质表现
脱氧核苷酸的排列顺序
核糖核苷酸的排列顺序
氨基酸
排列顺序
遗传信息的表达
DNA
mRNA
蛋白质
转录
翻译
生物的性状主要通过蛋白质表现
当堂检测
下列有关蛋白质合成的叙述，错误的是（　　）
A．密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基
B．每种氨基酸都由多个密码子决定
C．核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
D．RNA种类很多，但每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
B
知识梳理
翻译
密码子决定氨基酸
mRNA指导蛋白质合成
生物的性状主要通过蛋白质表现翻译
【学习目标】
1．理解“密码子”的概念。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3．概述遗传信息的翻译过程。
【学习重难点】
遗传信息的翻译过程
【学习过程】
一、自主学习
寻找证据——阅读
阅读课本P29页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．用多聚尿嘧啶核苷酸的RNA链和氨基酸等作为原料，合成氨基酸残基均为苯丙氨酸的多肽链，氨基酸直接与RNA的碱基序列相对应，说明了什么？
2．实验结果显示，tRNA可与核糖体-mRNA的复合物相结合，说明了什么？
3．伽莫夫提出“三个碱基编码一个氨基酸”的假说，尼伦伯格和马太是如何破译遗传密码的？他们又是如何根据实验结果进行推理的？
二、知识巩固
1．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某mRNA的碱基排列顺序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基，且无终止密码子)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此mRNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为(
)
A．20个
B．17个
C．16个
D．15个
2．一段原核生物的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、合成这段多肽需要的tRNA数目、转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数目依次为(
)
A．32，11，66
B．36，12，72
C．12，36，24
D．11，36，72
3．蛋白质是生命活动的主要体现者，细胞在长期进化过程中形成了短时间内快速合成大量蛋白质的机制。下列各选项中不属于细胞内提高蛋白质合成速率机制的是(
)
A．一种氨基酸可以由多种tRNA运载，保证了翻译的速度
B．一个细胞周期中，DNA可以进行多次转录，从而形成大量mRNA
C．一条mRNA上可结合多个核糖体，在短时间内合成多条多肽链
D．几乎所有生物共用一套密码子，使各种细胞内能合成同一种蛋白质
4．下图表示细胞内遗传信息的表达过程，根据所学的生物学知识回答问题。
图1
图2
（1）图2中方框内所示结构是
的一部分，它主要在
中合成，其基本组成单位是
，可以用图2方框中数字
表示。
（2）图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为
，该过程进行的主要场所是[
]
，所需要的原料是
。
（3）若该多肽合成到图1所示UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码子是
。
（4）若图1的①所示的分子中有1
000个碱基对，则由它所控制形成的mRNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过
。
A．166和55
B．166和20
C．333和111
D．333和20
答案
1．C
解析起始密码子从第6个碱基开始，终止密码子从倒数第7个碱基开始，中间共有碱基5+40+3=48(个)，决定的氨基酸个数为16个。
2．B
解析合成的这一条多肽含有11个肽键，因此含有氨基酸12个，所以mRNA上的密码子至少有12个，mRNA上的碱基至少为12×3=36(个)。决定氨基酸的密码子是12个，所以最多需要的tRNA也是12个。因为mRNA上的碱基至少有36个，所以转录它的基因中的碱基至少为36×2=72(个)。
3．D
解析几乎所有生物共用一套密码子，体现了生物在分子水平上的统一性，与细胞内提高蛋白质合成速率无关。
4．（1）RNA
细胞核
核糖核苷酸
1、2、7
（2）翻译
⑥
核糖体
氨基酸
（3）UAA
（4）D
解析图1所示为遗传信息的表达过程，包括转录和翻译两个步骤，其中的①②③④⑤⑥分别是DNA、tRNA、氨基酸、mRNA、多肽链、核糖体，在mRNA的UCU碱基后的密码子是UAA；根据碱基的构成判断，图2中方框内是RNA的一部分，其基本组成单位是核糖核苷酸，它由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成，即图2方框中的1、2、7。在不考虑终止密码子的情况下，DNA中碱基对的数目和mRNA中碱基的个数及相应蛋白质中氨基酸的个数的比值是3∶3∶1，经翻译合成的蛋白质中氨基酸最多不超过20种。
1转录
【教学目标】
1．概述遗传信息的转录过程。
2．通过转录过程的学习，能够培养学生的理性思维和生命观念。
【教学重难点】
遗传信息转录的过程。
【教学过程】
一、导入新课
DNA是由多个脱氧核糖核苷酸组成的具有双螺旋结构的大分子，两条链上的碱基排列顺序蕴含了遗传信息，遗传信息决定了氨基酸的顺序，进而决定了蛋白质的结构和功能。可是，DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的，储存在DNA上的遗传信息是怎样传递出来，并指导蛋白质合成的呢？（创设问题情景，激发学生强烈的求知欲。）
二、讲授新课
寻找证据——阅读
阅读课本P24页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．细菌中新合成的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？
2．上述实验为什么选择14C-U作为标记物？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
1．RNA是什么物质？（图示核苷酸的结构图及RNA和DNA的化学组成上的区别。RNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似；它也是由基本单位——核苷酸连接而成的，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。引导学生分析比较RNA和DNA的结构。）
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。）
3．RNA的分类
4．DNA中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？（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。）
指导学生阅读课本，探索转录的过程：
得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。
理解外显子和内含子的概念，知道RNA的合成过程可以被一些抗生素抑制。
思考：
1．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？
2．转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
课堂小结：
今天这节课我们了解了转录。
主要内容包括以下方面：
1．RNA作为DNA转录信使的原因。
2．遗传信息的转录。
当堂检测
1．下列某基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列UUC，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是（
A
）
A．在突变基因表达的过程中，最多需61种tRNA参与
B．该基因突变后，复制时参与的酶是RNA聚合酶
C．突变前后编码的两条肽链，最多有1个氨基酸不同
D．在该基因转录时，核糖核苷酸之间通过氢键相连接
2．下列有关DNA复制和转录的叙述，错误的是（
D
）
A．都有氢键的断裂和形成
B．都需要酶的催化
C．复制的模板是两条链，转录的模板是一条链
D．同一DNA复制和转录的场所可能不同
3．下图表示某细胞中的转录过程，相关叙述不正确的是（
C
）
A．①表示DNA
B．②表示RNA
C．③表示解旋酶
D．图中可有5种碱基
1(共17张PPT)
转录
DNA是由多个脱氧核糖核苷酸组成的具有双螺旋结构的大分子，两条链上的碱基排列顺序蕴含了遗传信息，遗传信息决定了氨基酸的顺序，进而决定了蛋白质的结构和功能。可是，DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的，储存在DNA上的遗传信息是怎样传递出来，并指导蛋白质合成的呢？
新课导入
阅读课本P24页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.细菌中新合成的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？
2.上述实验为什么选择14C-U作为标记物？
寻找证据
阅
读
1.细菌中新合成的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？
2.上述实验为什么选择14C-U作为标记物？
说明了新合成的RNA与噬菌体的DNA具有很高的同源性，新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的。
因为尿嘧啶是RNA特有的成分，所以实验中选择14C-U作为标记物可以只标记新合成的RNA。
1.RNA是什么物质？
DNA
RNA
脱氧核糖
核糖
RNA是另一类核酸，它的分子组成与DNA的很相似；它也是由基本单位——核苷酸连接而成的，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。
DNA
RNA
基本组成单位
碱基
遗传
信息
分子
结构
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
A
G
C
T
A
G
C
U
碱基排列顺序
碱基排列顺序
双链
（双螺旋）
单链
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。
3.RNA的分类
4.DNA中的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
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。
解旋：双链解开，暴露碱基
配对
原则：碱基互补配对原则
模板：解开的DNA双链中的一条链
原料：游离的4种核糖核苷酸
连接
酶：RNA聚合酶
结果：形成三种RNA
释放
合成的mRNA从DNA上释放
DNA双链恢复成双螺旋结构
前体信使RNA的剪接示意图
转录和DNA复制都是以DNA为模板并按碱基互补配对原则进行的，碱基互补配对原则能够保证遗传信息准确无误地传递下去，从而保证了遗传的稳定性。
1.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？
思
考
转录的RNA碱基序列和模板DNA单链的碱基序列互补配对，与DNA的另一条链的碱基序列相同（但DNA单链上的T换成U）。
2.转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列各有哪些异同？
课堂小结
蛋白质的合成以RNA作为信使。
以DNA的一条链为模板，合成mRNA的过程称为转录。
转录过程需要模板，通过碱基互补配对，保证了遗传信息准确地从DNA传递到mRNA
。
当堂检测
1.下列某基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列UUC，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是（　　）
A．在突变基因表达的过程中，最多需61种tRNA参与
B．该基因突变后，复制时参与的酶是RNA聚合酶
C．突变前后编码的两条肽链，最多有1个氨基酸不同
D．在该基因转录时，核糖核苷酸之间通过氢键相连接
A
2.下列有关DNA复制和转录的叙述，错误的是（　　）
A．都有氢键的断裂和形成
B．都需要酶的催化
C．复制的模板是两条链，转录的模板是一条链
D．同一DNA复制和转录的场所可能不同
D
3.下图表示某细胞中的转录过程，相关叙述不正确的是（　　）
A.①表示DNA
B.②表示RNA
C.③表示解旋酶
D.图中可有5种碱基
C转录
【学习目标】
1．概述遗传信息的转录过程。
2．通过转录过程的学习，能够培养理性思维和生命观念。
【学习重难点】
遗传信息转录的过程。
【学习过程】
一、自主学习
寻找证据——阅读
阅读课本P24页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．细菌中新合成的含14C标记的RNA，能与噬菌体的DNA形成杂交分子，不能与细菌的DNA结合，说明什么问题？
2．上述实验为什么选择14C-U作为标记物？
二、知识巩固
1．下列有关DNA和RNA的叙述中，正确的是（
）
A．DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态
B．DNA和RNA的基本组成单位是一样的
C．AGCTGA既可能是DNA的碱基序列，也可能是RNA的碱基序列
D．mRNA的碱基序列，取决于DNA的碱基序列
2．下列关于RNA的说法，正确的是（
）
A．只有rRNA、mRNA和tRNA三种
B．与磷脂分子的元素组成相同
C．是细胞生物的遗传物质
D．rRNA是合成蛋白质的场所
3．DNA决定mRNA的序列是通过（
）
A．mRNA的密码
B．DNA的自我复制
C．碱基的互补配对
D．tRNA的转运
4．在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占该mRNA碱基总数的（
）
A．24%，22%
B．22%，28%
C．26%，24%
D．23%，27%
5．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需通过两层生物膜才能与核糖体结合
答案
1．D
2．B
3．C
4．A
5．B
1

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