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

该高中生物学课件聚焦“基因指导蛋白质的合成”，涵盖mRNA的作用、转录、翻译及中心法则。导入从基因在细胞核与蛋白质在细胞质的矛盾提问，通过1955年洋葱根尖实验资料分析引出RNA，再以DNA与RNA比较表格为支架衔接后续学习。 其亮点是融合科学探究与科学思维，通过资料分析活动（如洋葱根尖实验）培养证据分析能力，结合转录翻译视频及表格填写落实探究实践。融入科学史资料（如RNA复制酶发现），助学生建立结构与功能观。学生通过问题驱动提升探究能力，教师可借助结构化活动设计提高教学效率。

基因指导蛋白质的合成 基因是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中。 蛋白质在细胞质中的核糖体上合成。 那基因中的遗传信息是怎么传递给蛋白质的呢？ 1 DNA的信使—mRNA 活动1：结合资料分析下列问题 资料1:1955年，比利时细胞生物学家用洋葱根尖进行实验，发现如果用分解RNA的酶把细胞内的RNA分解掉，蛋白质合成就停止；如果把从酵母菌中提取出的RNA再加进去，细胞重新合成蛋白质。 思考：该资料说明蛋白质的合成和什么物质有关？ 蛋白质的合成与RNA有关 活动2：请同学们根据教材64-65页相关文字内容及图片，完成下列表格： 比较项目 DNA RNA 基本单位 无机酸 五碳糖 含氮碱基 结构 1 DNA的信使—mRNA 活动2：请同学们根据教材64-65页相关文字内容及图片，完成下列表格： 1 DNA的信使—mRNA 活动2：请同学们根据教材64-65页相关文字内容及图片，完成下列表格： 1 DNA的信使—mRNA 活动2：请同学们根据教材64-65页相关文字内容及图片，完成下列表格： 比较项目 DNA RNA 基本单位 无机酸 五碳糖 含氮碱基 结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 通常为双链 通常为单链 问：RNA具有哪些特点可以让它作为DNA的信使呢？ RNA一般为单链，而且比DNA短，能够通过核孔； RNA中的碱基能够准确配对，能传递遗传信息。 1 DNA的信使—mRNA 活动2：请同学们根据教材64-65页相关文字内容及图片，完成下列表格： 1 DNA的信使—mRNA 问：是不是所有的RNA都能作为DNA的信使？ 三种RNA中，只有mRNA能作为DNA的信使。 比较项目 DNA RNA 基本单位 无机酸 五碳糖 含氮碱基 结构 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 磷酸 脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 通常为双链 通常为单链 活动1：根据转录视频，结合教材P65相关内容，完成下列表格： 转录 场所 模板 原料 原则 酶 产物 主要是细胞核 DNA分子的一条链 4种核糖核苷酸 碱基互补配对原则 RNA聚合酶 3种RNA 转录：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。(注：叶绿体、线粒体内也能转录)。 2 遗传信息的转录 活动2：结合下列图片，深度分析转录过程。 1、转录的单位是什么？mRNA延伸方向是怎样的？ DNA中只有基因片段转录，非基因片段不转录。 2 遗传信息的转录 转录方向：从模板链的3´端到5´端。 活动2：结合下列图片，深度分析转录过程。 2 遗传信息的转录 DNA片段 A链 3´— T A C C G A —5´ B链 5´— A T G G C T —3´ mRNA 2. 若以下图中DNA的A链为模板进行转录，则获得的mRNA碱基序列如何？ 活动2：结合下列图片，深度分析转录过程。 2 遗传信息的转录 2. 若以下图中DNA的A链为模板进行转录，则获得的mRNA碱基序列如何？ DNA片段 A链 3´— T A C C G A —5´ B链 5´— A T G G C T —3´ mRNA 5´— A U G G C U —3´ 3 遗传信息的翻译 翻译：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。 1、mRNA的碱基与氨基酸有怎样的对应关系？ 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 活动1：认识密码子 密码子一共有64种，其中起始密码子2种：AUG、GUG， 终止密码子3种：UAA、UAG、UGA（但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸）。 3 遗传信息的翻译 活动1：认识密码子 1、密码子与氨基酸之间有怎样的对应关系？ ①1种氨基酸可能由1种或多种密码子决定。 ②正常情况下，1种密码子只能决定1种氨基酸。 3 遗传信息的翻译 活动1：认识密码子 3 遗传信息的翻译 活动1：认识密码子 ①绝大多数氨基酸都有多个密码子，称为密码子的简并性。 ②几乎所有生物体都共用上述密码子，称为密码子的通用性。 活动2：认识tRNA 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运到核糖体上呢？ 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；一种氨基酸可由一种或多种tRNA运输。 3 遗传信息的翻译 翻译 场所 模板 原料 产物 配对方式 方向 细胞质 mRNA 氨基酸 蛋白质 A—U、G—C 注意：核糖体是沿着mRNA移动的。核糖体与mRNA的结合部位有2个tRNA的结合位点。 活动3：根据翻译视频，结合课本内容，完成表格。 3 遗传信息的翻译 mRNA的5'→3' 活动3：根据翻译视频，结合课本内容，完成表格。 3 遗传信息的翻译 一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 活动3：根据翻译视频，结合课本内容，完成表格。 3 遗传信息的翻译 真核生物：转录在前，翻译在后； 原核生物：转录和翻译同时进行。 4 中心法则 活动1：请根据DNA的复制、基因指导蛋白质的合成，绘制流程图，体现遗传信息传递的一般规律。 资料呈现：1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶能催化RNA的复制。1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。 复制 转录 翻译 $