4.1基因指导蛋白质的合成（第三课时）课件(共29张PPT)-2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共29张PPT)
第1节 基因指导蛋白质的合成
（第三课时）
第四章基因的表达
目标
01
02
03
概述遗传信息的转录和翻译过程，阐明中心法则的具体内容。（生命观念）
由中心法则的提出到完善，认同科学是不断发展的；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。（科学探究）
计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。（科学思维）
学习目标
温故知新：遗传信息的翻译过程（视频）
以mRNA为模板，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
模板：mRNA 原料：21种氨基酸
能量：由细胞呼吸提供 酶：多种酶
场所：细胞质的核糖体 转运工具：tRNA
特点：翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸
定义
条件
温故知新：遗传信息的翻译过程
碱基互补配对
具有特定氨基酸顺序的蛋白质
DNA→RNA
产物
原则
遗传信息传递的方向
G－C、C－G、U－A、A－U
mRNA-tRNA
DNA复制 转录 翻译
时间 场所
模板
原料
酶
能量
原则
特点
产物
方向
信息传递
细胞分裂间期
生长发育过程
主要是细胞核
主要是细胞核
细胞质
DNA的两条链
基因特定的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
21种氨基酸
解旋酶，DNA聚合酶
RNA聚合酶
肽酰转移酶
ATP
ATP
ATP
子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
特定氨基酸顺序的肽链
A-T,T-A,C-G,G-C
A-U,T-A,G-C ,C-G
A-U,U-A,G-C,C-G
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
从起始密码子到终止密码子
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
温故知新：遗传信息的复制、转录翻译过程
红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，如下表所示。
抗菌药物 抗菌机制
红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
情景材料一：
问题1:请结合本节内容，思考这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。
红霉素影响翻译过程，环丙沙星影响复制过程，利福平影响转录过程。
问题2:你能根据DNA复制和基因指导蛋白质合成的过程画一张流程图，表示遗传信息的传递方向吗？
DNA聚合酶
解旋酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
RNA聚合酶
核糖体
DNA
mRNA
多肽链
复制
转录
翻译
一、中心法则的发展
问题2:你能根据DNA复制和基因指导蛋白质合成的过程画一张流程图，表示遗传信息的传递方向吗？
一、中心法则的发展
复制 转录 翻译
信息流动方向
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
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。
1957年，克里克提出中心法则
弗朗西斯·克里克
问题3:1957年，克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？
一、中心法则的发展
情景材料二：
1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
烟草花叶病毒模式图
RNA复制酶
RNA
RNA
烟草花叶病毒
一、中心法则的发展
情景材料三：
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。
艾滋病病毒
RNA
逆转录酶
DNA
复制
DNA
逆转录
转录
复制
RNA
翻译
蛋白质
二、中心法则的完善
图 解
总 结
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
生命是物质、能量和信息的统一体
在遗传信息的流动过程中
是否所有生物均能发生中心法则的所有过程？
中心法则有何意义？
2
3
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P69，小组合作思考讨论完成问题。
RNA生物（病毒）的遗传信息是怎样传递？
二、中心法则的完善
生物种类 遗传信息的传递过程
以DNA作为遗传物质的生物 原核生物
真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒
逆转录病毒 (HIV)
各种生物的遗传信息传递过程
二、中心法则的完善
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
DNA
RNA
蛋白质
1
2
3
4
5
1
DNA复制
2
遗传信息转录
4
RNA复制
3
遗传信息翻译
5
逆转录
三、中心法则的分析
a.细胞生物和DNA病毒：
b.RNA复制类病毒（烟草花叶病毒）：
c.逆转录病毒（HIV）：
d.根尖分生区细胞：
e.叶肉细胞：
f.病毒：
①②③
③④
⑤①②③
①②③
②③
均不能发生
适用条件
①DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物遵循的法则。
②RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。
意义
①对遗传信息流动过程的概括。
②对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。
③对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。
三、中心法则的分析
模板 产物 原料 碱基互补
DNA复制
转录
翻译
RNA复制
逆转录
DNA
DNA
RNA
RNA
mRNA
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
脱氧核苷酸
DNA
DNA
RNA
RNA
多肽
A-T T-A G-C C-G
A-U T-A G-C C-G
A-U U-A G-C C-G
A-T U-A G-C C-G
A-U U-A G-C C-G
与遗传信息流动有关的几个过程比较
二、中心法则的完善
　实战训练　
　实战训练　
A.人体所有细胞都具有过程①②⑤
B.在植物茎间形成层细胞中只有①过程
C.生物体内不存在过程⑥
D.④过程在所有病毒增殖过程中都可以发生
2.中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图判断下列说法正确的是（ ）
　实战训练　
3.下图表示中心法则及其补充的内容,有关说法正确的是( )。
A.①②③分别表示转录、复制、翻译
B.人体的所有细胞都具有过程①②③
C.在洋葱根尖分生区细胞中只有过程①
D.过程①②③④⑤均有碱基互补配对现象
　实战训练　
4.下图是生物体内的中心法则示意图，下列有关此图的说法错误的是(　　)
A.大肠杆菌分裂时能发生解旋的过程是②③
B.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA
C.劳氏肉瘤病毒在宿主细胞中能发生②③④⑤过程
D.T2噬菌体在宿主细胞中只能发生①②③过程
　实战训练　
5.下图表示某种生理过程，下列与此图相关的叙述，不正确的是( )。
A.图中的“能量”直接来源于ATP水解
B.若 、 均表示DNA，则图中的酶为DNA聚合酶和解旋酶
C.若 是RNA,则 只能是蛋白质，图中“原料”为氨基酸
D.若 是DNA， 是RNA，则此过程要以 为模板，酶是RNA聚合酶

　实战训练　
6.新型冠状病毒(单链RNA病毒)侵染人体细胞后，其增殖过程如图所示。以下说法错误的是
A．①和④所用到的酶和原料都不同
B．①除涉及病毒RNA外还有宿主细胞RNA的参与
C．①②③④中都会发生碱基互补配对的过程
D．新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
　实战训练　
7.下列过程中，由逆转录酶催化的是(　　)
A．DNA→RNA　　　 B．RNA→DNA
C．蛋白质→蛋白质 D．RNA→蛋白质
8.金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（ ）
A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
　实战训练　
图甲 图乙 图丙
A.正常人体细胞内不会进行4、6、7过程
B．1、4、6、8、10过程均需要核糖核苷酸作为原料
C．1过程需要RNA聚合酶参与，3过程需要DNA聚合酶参与
D．病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程
9.如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列表述中不恰当的是(　　)
　实战训练　
10.某病毒的遗传物质是单链，－RNA和＋RNA，宿主细胞内病毒的增殖过程如图，－RNA和＋RNA的碱基序列是互补的。下列叙述正确的是(　　)
A．－RNA和＋RNA均可与核糖体结合作为翻译的模板
B．据图推测，只有－RNA上有RNA聚合酶的结合位点
C．过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同
D．过程②需要的tRNA来自病毒，原料及场所都由宿主细胞提供
　实战训练　
11.在其他条件具备的情况下，在试管中加入物质X和物质Z，可得到相应产物Y。下列叙述正确的是(　　)
A．若X是DNA，Y是RNA，则Z是逆转录酶
B．若X是DNA，Y是mRNA，则Z是脱氧核苷
C．若X是RNA，Y是DNA，则Z是限制性内切酶
D．若X是mRNA，Y是在核糖体上合成的大分子，则Z是氨基酸
　实战训练　
12．奥密克戎毒株是新型冠状病毒的变异株，该病毒进入人体后，其RNA直接指导合成两条超长复制酶多肽，再剪切成多个多肽链，该病毒RNA才能利用这些剪切后形成的复制酶完成催化复制。以下说法正确的是（ ）
A．该病毒复制酶的合成需要经过转录、翻译、加工
B．复制酶多肽的氨基酸数目小于病毒RNA中碱基数目的1/3
C．复制酶催化的复制过程涉及的碱基互补配对包括U-A、C-G、A-T
D．该病毒增殖的过程需要宿主细胞提供原料、场所、能量、模板等
　实战训练　
13.下列各项中,遵循“碱基互补配对原则”和人体内发生“碱基互补配对”关系的分别是(　　)
①DNA复制 　②RNA复制 ③转录　 ④翻译　 ⑤逆转录
A.①②③④⑤, ①③④ B.①②③④, ①③④
C.①②④⑤, ①②③④ D.①②③④⑤, ①②④⑤
14.中心法则揭示了生物遗传信息的流动过程(如图)，请回答以下问题：
(1)细胞分裂间期发生的过程有________，分裂期发生的过程一般只有____。
(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是____，能进行A—U，G—C配对的过程有________。
(3)a和b两个过程发生的主要场所分别_______________，e、d过程发生在________细胞内。
(4)健康的人体内不会发生________过程，胰岛细胞内可发生的过程为________
abc
c
c
bcde
宿主
细胞核、细胞核
de
bc
　实战训练