第四章+第+1+节+基因指导蛋白质的合成+2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

1.概述遗传信息翻译的过程。（重难点）2.概述中心法则的内容和实质。1.科学思维：阐明中心法则的具体内容，认同科学是不断发展的。2.生命观念：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。复习回顾蛋白质rRNA核糖体tRNAmRNA2.转录的条件1.RNA的种类3.转录的基本过程模板、原料、能量、酶解旋—配对—连接—释放游离在

中的各种氨基酸，以

为模板合成具有一定氨基酸顺序的

，这个过程叫作翻译。将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。主要在细胞质中的核糖体上，线粒体和叶绿体中也发生翻译。一、遗传信息的翻译蛋白质rRNA核糖体细胞质mRNA蛋白质概念实质场所mRNA上的碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的？思考1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸，氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4推测46416这种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。

碱基与氨基酸之间的对应关系

密码子mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基为1个密码子。密码子的概念第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家---克里克

密码子表第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU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、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC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UCAGA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UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)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UCAG

第1个碱基第2个碱基 第3个碱基密码子苯丙氨酸U

U

U

UUU

精氨酸A

G

AAGA氨基酸种类：

种起始密码子：AUG（甲硫氨酸）、GUG（甲硫氨酸）终止密码子：UAA、UAG、UGA（前两种不编码任何氨基酸）密码子与氨基酸关系：

密码子表特殊密码子说明①在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。②在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。①1种密码子只能决定1种氨基酸（正常情况下）。②1种氨基酸可以由1种或几种密码子决定。密码子种类：

种，__个是起始密码子，___个是终止密码子，

决定氨基酸的密码子是

种

236121641.从密码子表中可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作

密码的简并。当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？ACGAUUGAUCGACGA正常mRNAGCGAUUGACCGACGA错误mRNA天冬氨酸天冬氨酸精氨酸精氨酸分析密码子的特点2.地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。根据这一事实，你能想到什么？称为密码的通用性分析密码子的特点UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’色组甲硫精半胱半胱脯谷丝如何精准运送过来的？tRNA游离在细胞质中的氨基酸,是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢?3'5'结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子反密码子每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对。RNA链经过折叠，形成三叶草形。形态：识别和转运氨基酸功能：

tRNA与反密码子遗传信息、密码子、反密码子的比较项目存在位置含义生理作用遗传信息DNA碱基的排列顺序直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序密码子mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序反密码子tRNAtRNA上与密码子互补配对的三个碱基识别密码子小组任务：仔细阅读课本68-69页，结合蛋白质合成示意图，回答下列问题：1.翻译的条件有哪些？2.翻译的特点是什么？3.翻译的结果是什么？4.翻译的意义是什么？GGU组氨酸AGGUCACGU核糖体mRNAUAC甲硫氨酸翻译的过程1E2甲AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子CAU5’3’核糖体移动方向mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基互补配对进入位点1。第一步1E2甲CAU5’3’组GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子核糖体移动方向

携带某个氨基酸的tRNA以同样的方法进入位点2。

通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到位点2的tRNA上。第二步第三步翻译的过程

核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点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。1E2甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子组GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’核糖体移动方向第四步翻译的过程1E2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密码子ACA5’3’甲色组精半半脯AGG5’3’直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。肽链合成后，从核糖体上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。核糖体移动方向翻译的过程1.翻译的条件：①模板：mRNA②原料：合成蛋白质的21种氨基酸③能量：ATP④转运工具：tRNA⑤产物：具有一定氨基酸顺序的蛋白质⑥场所：细胞质的核糖体上注：tRNA和rRNA都参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。tRNAmRNA2.翻译的特点：①以mRNA为模板。②一条mRNA上可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。③肽链由相邻的氨基酸通过肽键连接形成。3.翻译的结果：多肽（蛋白质）4.翻译的意义：使mRNA上的遗传信息反映到蛋白质结构上翻译的过程复制、转录、翻译比较复制转录翻译场所模板原料条件产物特点主要在细胞核主要在细胞核核糖体DNA的两条单链DNA的一条链mRNA4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸21种氨基酸ATP、解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶、ATPATP、tRNA、酶2个双链DNA1个单链RNA多肽链半保留复制；边解旋边复制边解旋边转录；DNA双链全保留1条mRNA可同时合成多条肽链真核生物：先转录，后翻译原核生物：边转录边翻译基因表达的相关计算A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A基因表达的过程中，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？A—C—U—G—G—A—U—C—UUGA

CCU

AGA苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译ACU

GGA

UCUDNA136mRNA蛋白质核心归纳与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345编码区下游非编码区非编码区编码区转录前体mRNA加工成熟mRNA翻译肽链

真核细胞的基因结构让作为模板的mRNA中的“遗传密码”是连续的，这有利于提高翻译的速度。内

容

二、中心法则复制转录翻译蛋白质DNARNA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。克里克（F.Crick）中心法则的完善HIV病毒烟草花叶病毒模式图一些RNA病毒（烟草花叶病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA，体内存在RNA复制酶，实现RNA复制；一些RNA病毒（HIV病毒）的遗传信息可以从RNA流向DNA，存在RNA逆转录酶，RNA逆转录合成DNA。资料RNARNARNA生命是物质、能量和信息的统一体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。中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）复制逆转录复制转录翻译蛋白质DNARNA中心法则的完善中心法则各过程的适用范围核心归纳中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：(1)②表示_________过程，需要__________酶；④表示__________过程，需要__________酶的参与。(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是_________。(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是________________。(4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？转录RNA聚合逆转录逆转录①②③①②③④⑤高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生①过程。

1.下列关于通过翻译形成蛋白质的说法，错误的是A.以细胞质中游离的氨基酸为原料B.以核糖体RNA作为遗传信息的模板C.以转运RNA为氨基酸运输的工具D.合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质√2.如图为真核细胞中某生理过程示意图，下列与该过程有关的说法正确的是A.图示过程在内质网、线粒体和叶绿体中都能够进行B.转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子C.转运肽链最末端氨基酸的tRNA能识别终止密码子D.一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链√3.某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合，从而抑制细菌生长。据此判断，这种抗生素可直接影响细菌的A.多糖合成

B.RNA合成C.DNA复制

D.蛋白质合成√4.下列关于蛋白质合成的叙述，错误的是A.蛋白质合成通常从起始密码子开始到终止密码子结束B