4.1基因控制蛋白质的合成课件2025-2026学年高一下学期生物浙科版必修2

该高中生物学课件聚焦“基因控制蛋白质合成”核心知识点，通过棉花抗虫情境导入，从农药危害过渡到Bt基因转入技术，引导学生构建“基因转录→mRNA翻译→蛋白质合成”的知识脉络，形成从实际问题到分子机制的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过“抗虫蛋白未产生原因分析”等问题链培养逻辑推理，翻译模型演示（角色分工操作tRNA与核糖体）提升实践能力，结合学业水平真题强化应用。帮助学生建立结构与功能观，教师可借助情境素材和问题设计优化教学效率。

基因控制蛋白质合成 复习 必修2 第3章 遗传的分子基础 情境导入 棉花在生长过程中可能会受到多种害虫的侵害，为了防止害虫侵害人们会使用农药，这些农药通常含有能够杀死或驱赶害虫的成分，从而保护棉花免受损害。 危害： 污染环境 害虫对农药的抗性会积累 1.棉花的化学本质是蛋白质。 2.农药诱导害虫基因突变产生抗药性。 3.农药改变了害虫的生存环境，自然选择发挥作用，使抗药性个体存活下来，并繁殖。 可遗传变异是自然选择和形成适应的前提 。 情境导入 转基因棉花 Bt基因 mRNA 转录 抗虫蛋白 翻译 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（简称Bt基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。 基因可以控制蛋白的合成，这个过程是 。 问题：细胞核中基因如何指导细胞质中蛋白质合成呢？ 基因重组 基因的表达 转录 解旋：_______酶与该基因的_________部位结合，解开DNA双螺旋结构。 第一步： RNA聚合酶 A A A C G C A G G T T T G C G T C C （断氢键，DNA双螺旋解开） 解旋 解旋需要能量，且AT碱基对含量越多，越稳定 启动 RNA聚合酶 转录 RNA聚合酶 游离的核糖核苷酸 游离的核糖核苷酸与DNA模板链上碱基互补配对 RNA聚合酶作用下，新结合的核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合成的mRNA分子上 U A A A U U C G C A G C G U G C G C T T T G C G T C C 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ （RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键） 第二步： 第三步： 转录方向 配对-连接 RNA 转录 合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。 核糖体 蛋白质 合成 第四步： 真核生物产生的mRNA经过加工后才能成为成熟的mRNA，然后到核糖体，用于蛋白质的合成 释放 基因的表达： 转录 转录需要解旋酶和RNA聚合酶。 乙链是编码链 b和c表示相同的物质。 RNA聚合酶的作用是催化氢键的合成。 d表示mRNA。 ①和②分别表示解螺旋和恢复螺旋。 此过程的原料是4个核糖核苷酸。 转录时，核糖核苷酸逐个加到d链的3’端。 启动子是转录的起点，本质是一段DNA序列。 RNA聚合酶的移动方向沿着模板链的5’→3’移动。 辨一辨 为什么转录形成的RNA比DNA链短？ 转录不是沿着DNA整条链进行的，而是以基因为单位进行转录。 研究发现Bt抗虫基因在棉花中的表达具有明显的组织特异性，主要集中在地上部分，尤其是叶片等易受虫害的部位，而地下部分表达量极低。这种表达模式有助于棉花在遭受虫害时集中资源产生抗虫蛋白，同时减少对非目标器官的影响。 基因的选择性表达 同一个体，细胞内表达的基因都不相同？ 基因的表达： 转录 资料：真核细胞基因具有启动子，终止子等调控序列（非编码区），但是编码区的核苷酸序列是不连续的。分为外显子和内含子。不同基因内含子和外显子的数目及长度是不同的。外显子和内含子均会被转录成RNA，再经过加工：切去内含子对应的RNA、连接外显子对应的RNA，形成可以直接用于翻译的mRNA。 外显子和内含子的本质是__________序列。 若提取胰岛素的mRNA，经________酶可合成DNA，该DNA与胰岛素基因________（填“相同”或“不同”） 脱氧核苷酸 逆转录 不同 结合资料，解释基因突变不一定改变性状的原因。 编码区 转录 解旋：在ATP的驱动下，RNA聚合酶将DNA双螺旋的两条链解开。 第一步： RNA聚合酶 A A A C G C A G G T T T G C G T C C （断氢键，DNA双螺旋解开） 解旋 “翻译”模型演示 角色A：移动核糖体。 角色B：操作tRNA及多肽形成。 角色C：旁白-按以下内容讲解翻译过程（书本p74-75） 核糖体认读mRNA上的_______，遇到_____(AUG)，便开始蛋白质的合成。______携带甲硫氨酸通过与AUG互补配对，携带组氨酸的tRNA以同样的方式与下一个密码子互补配对，甲硫氨酸通过与组氨酸形成______键转移到第二个tRNA上。 ______沿着mRNA继续移动,读取下一个密码子。 空载的tRNA离开核糖体，下一个tRNA进入...... 基因的表达： 翻译 3’ 5’ 5’ 3’ 标出mRNA的5’和3’端，写出谷氨酰胺和异亮氨酸对应的密码子和反密码子。 异亮氨酸 谷氨酰胺的密码子： 谷氨酰胺的反密码子： 异亮氨酸的密码子： 异亮氨酸的反密码子： GUC GAC AUU AAU 密码子和反密码子配对方式： A-U,U-A,G-C,C-G 翻译是一个高效的过程 P75 （1）图中显示有几条肽链正在同时合成？ （2）每条肽链合成结束后，它们都相同吗？ （3）每条肽链的合成是同时开始的吗？ （4）图中翻译的方向（“从左到右”或“从右到左”） （5）这样翻译有什么意义？ 可同时翻译多条相同的肽链，这种合成方式大大提高了翻译效率。 4 √ 在翻译过程中会观察到如图所示的一个mRNA分子结合多个核糖体现象，观察图片回答下列问题： × √ 头脑风暴 转基因棉花 Bt基因 mRNA 转录 抗虫蛋白 翻译 如何判断苏云金杆菌抗虫蛋白基因（简称Bt基因）成功转入普通棉花？ 头脑风暴 转基因棉花 Bt基因 mRNA 转录 抗虫蛋白 翻译 经检测苏云金杆菌抗虫蛋白基因（简称Bt基因）已转入普通棉花，但培育出的棉花植株会并未产生Bt抗虫蛋白，你认为可能是什么原因？ 13. 某种流感是由RNA病毒引起的急性呼吸道传染病。下列叙述正确的是（ ） A．病毒RNA的碱基有A、T、G、C四种 B．病毒RNA的合成过程不遵循碱基互补配对原则 C．RNA病毒的遗传信息是指脱氧核苷酸的排列顺序 D．有些流感病毒易变异与其遗传物质是单链有关 D 2024 7月浙江学业水平考试 23. 下图表示遗传信息传递和表达的过程。 (2)遗传信息的传递和表达需要多种酶的参与，其中酶2是______酶。翻译过程中，核糖体的移动方向是_____（填“a→b”或“b→a”）。一个mRNA上同时有多个核糖体进行翻译，其意义是____________。 (3)下列密码子（5'→3'）和对应的氨基酸如下：GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。根据提供的密码子推测氨基酸1是_________。 2023 7月浙江学业水平考试 回答下列问题： (1)DNA复制产生的每个子代DNA分子中，一条链为母链，另一条是新合成的子链，这种复制方式为___________复制。 20. 学习小组制作了翻译的部分过程模型，如图所示。部分密码子（5’→3’）对应的氨基酸如下：CAG （谷氨酰胺） 、GUC（缬氨酸） 、GAC （天冬氨酸） 、CUG（亮氨酸） 。 下列对该模型的评价，错误的是（ ） A．谷氨酰胺应为缬氨酸 B．核糖体移动方向应从右到左 C．磷酸二酯键应为肽键 D．mRNA的左端应为5’，右端应为3’ 2024 7月浙江学业水平考试 B 头脑风暴 转基因棉花 Bt基因 mRNA 转录 抗虫蛋白 翻译 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（简称Bt基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会并未产生Bt抗虫蛋白，你认为可能是什么原因？ Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $