4.1 基因指导蛋白质的合成导学案2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

4.1 基因指导蛋白质的合成 导学案

班级：      姓名：

【学习目标】

1.比较 DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。

2.概述遗传信息的转录过程。

3.探究遗传信息编码氨基酸的过程。

【学习重难点】

重点：遗传信息、密码子与反密码子的关系

难点：遗传信息的转录和翻译过程

【知识梳理】

1. DNA和RNA的比较

比较项目		DNA	RNA
全称		脱氧核糖核酸	核糖核酸
组成单位		脱氧(核糖)核苷酸	核糖核苷酸
组成元素		C、H、O、N、P
化学 组成	共有	磷酸、A、G、C
	特有	脱氧核糖、T	核糖、U
结构		规则的  双螺旋  结构	通常呈 单链 (比DNA 短 ，能通过 核孔 )
种类			mRNA  、  tRNA  、  rRNA  三种
分布		细胞核  (主要)、  线粒体  、  叶绿体	主要分布在  细胞质  中
鉴定		DNA＋  甲基绿  →  绿  色	RNA＋  吡罗红  →  红  色
功能		细胞生物  和  大部分病毒  的遗传物质 (DNA是主要的遗传物质)	①  RNA病毒  的遗传物质 ②翻译的 模板 (mRNA)和 搬运工 (tRNA) ③  rRNA  与  蛋白质  结合形成核糖体 ④少数RNA具有  催化  作用

2. 转录和翻译过程的比较(基因表达，即基因指导蛋白质的合成，包括  转录  和  翻译  两个过程)

项目

转录

翻译

概念

以  DNA一条链为模板合成  RNA 的过程

以  mRNA  为模板合成  蛋白质  的过程

场所

细胞核  (主要)、  线粒体  、  叶绿体

细胞质中的  核糖体 上

条件

①模板：    DNA的一条链    ②原料：4种游离的  脱氧核糖核苷酸  ③能量：  ATP    ④酶：  RNA聚合酶

①模板： mRNA   ②原料：  氨基酸  ③能量：  ATP   ④酶：多种酶 ⑤搬运工：  tRNA

碱基互补 配对方式

DNA

A

T

G

C

配对方式 3 种

mRNA

A

U

G

C

配对方式 2 种

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

mRNA

U

A

C

G

tRNA

U

A

C

G

方向

0图例中转录方向：   从右向左   0 (技巧：mRNA伸出的一端为转录起点)

0图例中翻译方向：  从左向右   0 (注： 核糖体  沿着 mRNA  移动，mRNA与核糖体结合部位有 2  个tRNA结合位点)

特点

①   边解旋边转录   ； ②转录结束DNA恢复  双螺旋  结构(DNA全保留)

一个mRNA分子上可相继结合 多  个核糖体，同时合成 多  条相同的肽链，因此， 少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质  (意义) 图中翻译方向  从左向右  (肽链短→长)

产物	RNA (包括 mRNA 、 tRNA 、 rRNA )	0具一定氨基酸排列顺序的  蛋白质  0 (需在 内质网和 高尔基体 中加工成蛋白质)
数量关系	DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数 ＝  6  :  3  :  1

3. 密码子(遗传密码)

(1)概念：  mRNA  上决定一个氨基酸的  三个相邻碱基  。

(2)种类：共  64  种，其中能决定氨基酸的密码子只有  61  种，有三种终止密码子。

①起始密码子：翻译的  起始  信号，有  2  种，   能   (能/不能)决定氨基酸。

②终止密码子：翻译的  终止  信号，有  3  种，  不能  (能/不能)决定氨基酸。

③普通密码子：有  59  种，   能   (能/不能)决定氨基酸。

(3)特点：①除  终止  密码子外，每种密码子都只能决定 1 种氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应  一种或多  种密码子(简并性，可保证生物

③生物界所有生物共用一套密码子。     遗传性状  的稳定性)。

4. tRNA(填充右图)

(1)作用：识别mRNA上的  密码子 ，转运特定  氨基酸 到  核糖体 中。

(2)种类：有  61  种，因为  终止  密码子无对应的反密码子(tRNA)。

(3)特点：①每种tRNA只能识别并转运  1  种特定的氨基酸。(专一性)

②一种氨基酸可对应  一种或多  种tRNA。

 

5. 据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在表格的空白处填入相应的字母，并分析归纳下列问题：

DNA双链	a链	G	T	A		T	A	C	A	G	T
	b链	C	A	T		A	T	G	T	C	A
mRNA		G	U	A		U	A	C	A	G	U
tRNA		C	A	U		A	U	G	U	C	A
氨基酸		缬氨酸(密码子为GUA)			酪氨酸(密码子为UAC)				丝氨酸(密码子为 AGU )

(1)DNA中  碱基排列顺序  代表遗传信息，a链和b链的遗传信息  不同  (相同/不同)。

(2)表中转录形成mRNA的模板链是DNA的  b  (a/b)链，DNA中的A对应mRNA中的  U  。

mRNA与模板链  互补  ，与非模板链  基本相同  ，只是用  U  代替  T  。

(3)遗传信息在  DNA  上，密码子(遗传密码)在  mRNA  上，反密码子在  tRNA  上。

(4)在这段mRNA中包含  3  个密码子，编码  3  个氨基酸，需要  3  个tRNA才能把所需氨基酸转运到核糖体中，也就是说tRNA数等于  氨基酸  数。

6. 真核细胞染色体DNA(核DNA)转录、翻译特点：    先转录后翻译，时间场所不同    。

6. 原核细胞DNA转录、翻译特点：    边转录边翻译，转录翻译同时同地进行    。

 

 

 

 

 

 

 

7. 体细胞主要是通过有丝分裂进行增殖的，因此同一个体不同细胞中染色体  相同  ，DNA  相同  ；

细胞分化(实质是   基因的选择性表达  )增加了细胞的种类，因此同一个体不同细胞中mRNA