4.1基因指导蛋白质的合成
1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
任务一 知识回顾：比较DNA和RNA的区别，填写下表。
比较项目 DNA RNA
全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
分布 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中
基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
碱基 A、T、C、G A、U、C、G
五碳糖 脱氧核糖 核糖
空间结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构
联系 RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
【思考】
（1）人体细胞中有多少种碱基？多少种核苷酸？病毒呢？
构成人体核酸的碱基共有5种，核苷酸共有8种；构成病毒的碱基共有4种，核苷酸共有4种。
（2）DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息，RNA中是否也有遗传信息？
凡是具有细胞结构的生物，其遗传信息就储存在DNA分子中，组成这些生物细胞的RNA没有储存遗传信息的功能。组成细胞的RNA(如信使RNA)，可以说它携带遗传信息，但不能说它储存遗传信息。只有在HIV、SARS病毒等部分病毒中，它们体内不含在DNA，其遗传信息储存在RNA中。
任务二 遗传信息的转录
1、总结为什么RNA适于作DNA的信使呢？
RNA适合作为DNA的信使：RNA的分子与DNA的很相似使得RNA具备准确传递遗传信息的可能，RNA一般是单链，能通过核孔进入细胞质，去指导蛋白质的合成。
这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。
2、RNA有哪些？说出他们的结构和功能？
在细胞中有三种RNA，即mRNA、rRNA、tRNA。
(1)信使RNA(mRNA)：单链结构，由DNA转录而来，带有从DNA链上转录下来的遗传信息，携带着特定碱基序列的信息，在蛋白质合成中起着模板作用。其上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基称作一个密码子。
(2)转运RNA(tRNA)：三叶草结构，一端特定的三个碱基叫反密码子，另一端连接特定的氨基酸，在合成蛋白质的过程中运输氨基酸，所以叫做转运RNA。
(3)核糖体RNA(rRNA)：单链结构是核糖体的重要组成部分。
3、遗传信息的转录（阅读课本，填写一下空白）
（1）概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。
（2）过程：
①第1步：当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA 结合，时DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
②第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。在RNA聚合酶的作用下，依次连接，然后形成一个mRNA分子。
③第3步(释放)：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
④第4布：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
（3）转录的方向：模板链3’→5’ mRNA合成5’→3’
（4）场所：主要在细胞核中，在线粒体、叶绿体中也能发生。
（5）产物： RNA。
（6）转录时的碱基配对原则：A-U T-A G-C C-G
7、归纳：转录过程所需要的条件有哪些？
(1)模板：DNA的一条链。
(2)原料：游离的核糖核苷酸。
(3)能量：ATP。
(4)酶：RNA聚合酶。
8、【归纳小结】比较DNA复制和转录，填写下表
复制 转录
时间 细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 生长发育过程中
场所 主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸
模板 DNA的两条链 DNA中的一条链
条件 解旋酶、DNA聚合酶和ATP RNA聚合酶和ATP
特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA双链全保留
产物 两个双链DNA分子 一条单链mRNA
意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 传递遗传信息，为翻译作准备4.1基因指导蛋白质的合成
1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
任务一 知识回顾：比较DNA和RNA的区别，填写下表。
比较项目 DNA RNA
全称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
分布 主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中
基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
碱基 A、T、C、G A、U、C、G
五碳糖 脱氧核糖 核糖
空间结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构
联系 RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
【思考】
（1）人体细胞中有多少种碱基？多少种核苷酸？病毒呢？
（2）DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息，RNA中是否也有遗传信息？
任务二 遗传信息的转录
1、总结为什么RNA适于作DNA的信使呢？
2、RNA有哪些？说出他们的结构和功能？
3、遗传信息的转录（阅读课本，填写一下空白）
（1）概念：
。
（2）过程：
①第1步：
。
②第2步：
。
③第3步(释放)： 。
④第4布： 。
（3）转录的方向： 。
（4）场所： 。。
（5）产物： 。。
（6）转录时的碱基配对原则： 。
7、归纳：转录过程所需要的条件有哪些？
8、【归纳小结】比较DNA复制和转录，填写下表
复制 转录
时间
场所
原料
模板
条件
特点
产物
意义4.1基因指导蛋白质的合成
1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
任务三 遗传信息的翻译（填写下列空白）
1、翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程称为翻译。
2、碱基和氨基酸的对应关系
(1)DNA和RNA都只含有4种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种，mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的21种氨基酸呢？请分析：
①若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定4(41)种氨基酸；
②若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定16(42)种氨基酸；
③若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定64(43)种氨基酸；
因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是3个。
(2)密码子
①概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为一个密码子，密码子共有64种。
②种类
起始密码子：AUG编码甲硫氨酸。在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
终止密码子：UAA、UAG、UGA，终止密码子一般不编码氨基酸。特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。
③密码子的简并性，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。意义：增加了容错能力，当某个碱基发生改变后，密码子决定的氨基酸不一定改变。
④几乎所有的生物公用一套遗传密码，体现了生物界的统一性。
(3)tRNA
①结构：三叶草形结构，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子。
②功能：携带氨基酸进入核糖体。1种tRNA能携带1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA携带。
3、遗传信息的翻译过程
第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第3步：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
第4步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点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。
直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
4、一个mRNA分子上可以结合多个核糖体吗？对生物体有什么意义？
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。保证了翻译快速高效的进行
任务四 中心法则
1、什么是中心法则？简述中心法则的内容并用简图表示。
中心法则(central dogma)：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。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。4.1基因指导蛋白质的合成
1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
任务三 遗传信息的翻译（填写下列空白）
1、翻译的概念：
。
2、碱基和氨基酸的对应关系
(1)DNA和RNA都只含有 种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有
种，mRNA上的碱基怎样决定蛋白质中的氨基酸呢？请分析：
①若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定 种氨基酸；
②若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定 种氨基酸；
③若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定 种氨基酸；
因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是 个。
(2)密码子
①概念： ，密码子共有 种。
②种类
：AUG编码甲硫氨酸。在原核生物中， 也可以做起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
终止密码子： ，终止密码子一般 。特殊情况下，UGA可以编码 。
③密码子的简并性：
。
意义： 。
④几乎所有的生物公用一套遗传密码，体现了 。
(3)tRNA
①结构： 形结构，一端是携带 的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的 互补配对，叫 。
②功能： 。1种tRNA能携带 种氨基酸，1种氨基酸可由 种或 种tRNA携带。
3、遗传信息的翻译过程
第1步：mRNA进入 ，与 结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基 互补配对，进入位点1。
第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第3步：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的 上。
第4步：核糖体沿 移动，读取下一个 。原位点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。
直到核糖体遇到mRNA的 ，合成才告终止。肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
4、一个mRNA分子上可以结合多个核糖体吗？对生物体有什么意义？
任务四 中心法则
1、什么是中心法则？简述中心法则的内容并用简图表示。
