1、第四章第四章 基因的表达基因的表达 第一节第一节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 第一课时第一课时 转录和翻译学习目标p（参考课时：1课时）p1 教学目标p1.1 知识与技能：p概述遗传信息的转录和翻译。p运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。p1.2过程与方法：p作好本章的引子。p准确把握主干知识与侧枝内容的教学要求p充分利用教材中的插图p1.3 情感态度与价值观：p认同基因指导蛋白质合成的方法2023-2-42.教学重点/难点/易考点2.1 教学重点遗传信息转录和翻译的过程2.2 教学难点遗传信息的翻译过程。3.专家建议让学生逐步画图，构建概念模型以增强理解、记忆；注重突破易
2、混淆的问题，如：毛细血管壁细胞所处的内环境，血浆、组织液、淋巴之间的转化关系，如何判断某生理过程能否发生在内环境，注射物的转移问题等。4.教学方法讲授法、讨论法、画图法5.教学用具教学课件2023-2-4第第1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成含氮碱基含氮碱基磷酸磷酸三种三种RNA示意图示意图信使信使RNARNA（mRNA）：遗传信息传递的媒介。遗传信息传递的媒介。核糖体核糖体RNARNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。与蛋白质构成核糖体。转运转运RNA(RNA(tRNA)：转运氨基酸的工具。转运氨基酸的工具。2023-2-41、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：
3、4、原料：、原料：5、产物：、产物：6、配对原则：、配对原则：在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNA的过程的过程细胞核（主要）细胞核（主要）DNA的一条链的一条链4种游离的核糖核苷酸种游离的核糖核苷酸RNA（主要是（主要是mRNA)A-U，C-G，G-C，T-A 一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录（一）转录：（一）转录：2.转录转录的过程的过程DNA的平面结构图的平面结构图AG T AC A A A T TCATG A TT AAG T AC A A A T UUGGACUGCUGADNA模板链模板链AG T AC A A A T AGCUGACGGUU
4、UAG T AC A A A T AGCGACGGUUUUAG T AC A A A T GCGACGGUUU UAAG T AC A A A T GCGACGUUGU UAAG T AC A A A T GCGACGUGU UAUAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAG T AC A A A T GCGACGGU UAU UAAG T AC A A A T GCGCGGU UAU UA UAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CAG T AC A A A T GGCGGU UAU UA U CDNA模板链模板链mRNAAG T AC A A
5、A T UCAUG A UUA细胞质细胞质细胞核细胞核AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA细胞质细胞质细胞核细胞核AG T AC A A A T UCAUG A UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔DNAUCAUG A UUAmRNAmRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质复 制转 录场 所解 旋模 板原 料酶能 量碱基配对产 物小结：小结：细胞核细胞核完全解旋只解有遗传效应的片段DNA的两条链只有DNA的一条链四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸ATPATPRNA聚合酶DNA解旋酶 DNA聚合酶AU GC TA CG子代DNAAT GC TA C
6、GmRNA、tRNA、rRNA2.2.场所：场所：主要在细胞核主要在细胞核3.3.过程：过程：4 4步步:解旋、碱基互补配对、连接、释放解旋、碱基互补配对、连接、释放4.4.条件条件模板：模板：酶：酶：原料：原料：能量：能量：5.5.结果：结果：1、转录的概念：在细胞核中，以、转录的概念：在细胞核中，以DNA的一条链为的一条链为模板，合成模板，合成mRNA的过程。的过程。DNADNA的一条链的一条链游离的四种核糖核苷酸游离的四种核糖核苷酸ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、RNARNA聚合酶等聚合酶等形成一条形成一条mRNAmRNA一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录2023-2-4 二、
7、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1、概念：、概念：2、场所：、场所：3、模板：、模板：4、原料：、原料：5、产物：、产物：7、配对原则：、配对原则：6、运载工具：、运载工具：游离在细胞质中的各种氨基酸，以游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为模为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程核糖体核糖体mRNA20种游离的氨基酸种游离的氨基酸蛋白质（或多肽链）蛋白质（或多肽链）tRNAA-U，U-A，C-G，G-C4种碱基只能决定种碱基只能决定4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码
8、16种，种，42=16。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。如果一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合如果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出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基酸种碱基能决定多少种氨基酸UCAUG U UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密
9、码子密码子 密码子密码子概念：概念：特点：特点：种类种类起始密码子：起始密码子：终止密码子：终止密码子：3种，种，UAA、UGA、UAG,不编码氨基不编码氨基酸，只是终止信号酸，只是终止信号mRNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3个相邻碱基个相邻碱基一种氨基酸可以有多个密码子一种氨基酸可以有多个密码子2种，种，AUG、GUG，也编码氨基酸，也编码氨基酸反密码子反密码子概念：概念：种类：种类：与与mRNA分子中密码子互补配对的分子中密码子互补配对的tRNA上的上的3个碱基个碱基61种，反密码子与种，反密码子与61种决定种决定氨基酸的密码子对应氨基酸的密码子对应A U G G AUA U C
10、？甲硫氨酸CUA反密码子核糖体tRNA作用作用2023-2-4基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息的遗传信息mRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序数量数量n3n6n2023-2-4小飞守角制作转转 录录翻翻 译译定定 义义在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程的过程以以mRNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程质的过程场场 所所细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模模 板板DNA的一条链的一条链信使信使RNA信息传递信息传递的方向的方向D
11、NAmRNAmRNA蛋白质蛋白质原原 料料含含A、U、C、G的的4种核苷酸种核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基种氨基酸酸产产 物物信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的蛋白质实实 质质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达小飞守角制作复制、转录和翻译的比较复制、转录和翻译的比较比较项目比较项目复制复制 转录转录 翻译翻译场场 所所 细胞核细胞核 细胞核细胞核细胞质细胞质模模 板板DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链 mRNA酶酶解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等聚合酶等解旋酶，解旋酶，RNA聚合酶等聚合酶等多种酶多种酶能能 量量 A
12、TP ATPATP原原 料料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸产产 物物子代子代DNA mRNA 多肽链多肽链碱基配对碱基配对A-T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G2023-2-4 巩固练习：巩固练习：.一段信使一段信使RNA上有上有30个碱基，其中个碱基，其中A和和G共共有有12个，转录出该个，转录出该RNA的一段的一段DNA中的中的C和和T的个数以及翻译合成一条多肽链时脱去的水分的个数以及翻译合成一条多肽链时脱去的水分子数分别是子数分别是：（：（）A.30个，个，10个个 B.30个，个，9个个C.18个，个，9
13、个个 D.12个，个，10个个.一条多肽链中有氨基酸一条多肽链中有氨基酸10001000个，作为合成该个，作为合成该多肽链模板的多肽链模板的mRNAmRNA分子和用来转录成分子和用来转录成mRNAmRNA的的DNADNA分子分别至少需要碱基分子分别至少需要碱基：（：（）A.3000A.3000个和个和30003000个个 B.1000 B.1000个和个和20002000个个 C.2000C.2000个和个和40004000个个 D.3000 D.3000个和个和60006000个个.下列说法错误的是：（下列说法错误的是：（）A.A.一种转运一种转运RNARNA只能转运一种氨基酸只能转运一种氨
14、基酸B.B.一种氨基酸可以含有多种密码子一种氨基酸可以含有多种密码子 C.C.一种氨基酸可以由几种转运一种氨基酸可以由几种转运RNARNA来转运来转运 D.D.一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种RNARNA来转运来转运 .关于遗传信息和遗传密码的下列叙述中，正关于遗传信息和遗传密码的下列叙述中，正确的是确的是：（：（）A.A.遗传信息位于遗传信息位于mRNAmRNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于DNADNA上，上，构成的碱基相同构成的碱基相同B.B.遗传信息位于遗传信息位于DNADNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于mRNAmRNA上，上，构成碱基相同构成碱基相同C.C.遗传信息和遗传
15、密码都位于遗传信息和遗传密码都位于DNADNA上，构成碱基上，构成碱基相同相同D.D.遗传信息位于遗传信息位于DNADNA上，遗传密码位于上，遗传密码位于mRNAmRNA上，上，构成的碱基不同构成的碱基不同.已知某已知某tRNAtRNA一端的三个碱基顺序是一端的三个碱基顺序是GAUGAU，所转，所转运的是亮氨酸，那么决定氨基酸的密码子是由下运的是亮氨酸，那么决定氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来的列哪个碱基序列转录而来的：（：（）A.GAT B.GAU C.CUA D.CTAA.GAT B.GAU C.CUA D.CTA2023-2-4下课！下课！谢谢同学们！谢谢同学们！2023-2-4
