高中生物第四章遗传的分子基础第三节基因控制蛋白质的合成第2课时课件苏教版必修2

第2课时遗传信息的翻译 第四章第三节基因控制蛋白质的合成 学习导航1 结合教材P78 79 理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表 2 结合教材P80 81 概述遗传信息翻译的过程和特点 3 分析碱基和氨基酸之间的对应关系 重难点击1 密码子的概念 2 翻译的过程 课堂导入美国科幻电影 侏罗纪公园 中 科学家们利用一只困在琥珀中的 曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙 并建立了一个恐龙的 侏罗纪公园 我们知道 生物体的性状是由蛋白质体现的 基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的 转录只能产生RNA 由RNA到蛋白质需要 翻译 的过程 解决学生疑难点 一 密码子与tRNA 当堂检测 二 翻译 内容索引 一 密码子与tRNA 基础梳理 1 密码子的破译 1 实验原理 蛋白质体外合成系统中以人工合成的RNA作模板合成多肽 确定氨基酸与密码子的对应关系 2 实验步骤提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管 除去原DNA和 添加20种氨基酸 分5组 每个试管各加四种氨基酸 加入人工合成的RNA 多聚 mRNA U 合成多肽 只在加入酪氨酸 苯丙氨酸 半胱氨酸 丝氨酸的试管中出现多肽链 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管 含苯丙氨酸的试管中出现多肽链 3 实验结论 苯丙氨酸的遗传密码子是 UUU 2 密码子的概念和种类 1 概念 遗传学上 把上决定一个氨基酸的个相邻的碱基 叫做一个遗传密码子 其中 密码子共有种 2 起始密码子和终止密码子 真核细胞唯一的起始密码子是 编码的是 三种终止密码子 它们不编码氨基酸 mRNA 3 64 AUG 甲硫氨酸 UAA UAG UGA 3 tRNA 1 结构 三叶草形结构 一端是携带的部位 另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对 叫做 2 功能 携带氨基酸进入核糖体 种tRNA能携带1种氨基酸 1种氨基酸可由tRNA携带 氨基酸 反密码子 1 1种或多种 观察教材P79表4 1 回答下列问题 1 找出两种起始密码子和三种终止密码子 它们都能决定氨基酸吗 答案起始密码子 AUG GUG 分别编码甲硫氨酸和缬氨酸 终止密码子 UAA UAG UGA 它们不编码氨基酸 问题探究 答案 答案决定精氨酸的密码子有CGU CGC CGA CGG AGA AGG 决定色氨酸的密码子只有UGG 密码子和氨基酸的对应关系是 1种密码子只能决定1种氨基酸 终止密码子除外 1种氨基酸可由1种或多种密码子决定 2 决定精氨酸的密码子有哪些 决定色氨酸的密码子有哪些 据此 归纳密码子和氨基酸的对应关系是怎样的 答案这说明所有生物可能有着共同的起源 3 遗传密码具有通用性 即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码 这说明了什么 答案 4 密码子GCU编码丙氨酸 如果由于某种原因使mRNA中该密码子的第三个碱基由U变为了C 编码的氨基酸还是丙氨酸 这一现象称做密码的简并性 这种特性对生物体的生存发展有什么意义 答案一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变 维持生物性状的稳定性 答案 拓展应用 1 右图代表的是某种转运RNA 对此分析正确的是A 此转运RNA含有五种元素 两种含氮碱基B 该结构参与蛋白质合成中的翻译过程C 合成此转运RNA的场所是核糖体D 若与此转运RNA上的反密码子相对应的密码子中的碱基发生改变 一定会引起蛋白质中氨基酸种类的改变 答案 解析此转运RNA含有C H O N P五种元素 A C G U四种含氮碱基 转运RNA主要在细胞核中合成 由于密码子具有简并性 信使RNA中的碱基发生改变 翻译出的蛋白质中的氨基酸不一定改变 解析 2 下列关于RNA的叙述 错误的是A 有些生物中的RNA具有催化功能B tRNA上的碱基只有三个C tRNA中含有氢键D RNA也可以作为某些生物的遗传物质 答案 解析tRNA是运载氨基酸的工具 是RNA中的一种 与其他种类RNA一样 是单链结构 属于生物大分子 tRNA并非只有三个碱基 tRNA在某些部分配对并扭曲成双螺旋状 它的平面形状如三叶草的叶形 其中有三个碱基与mRNA上的密码子配对 称为反密码子 解析 二 翻译 基础梳理 如图是遗传信息翻译的过程 逆时针观察该图 完成下列探究内容 1 翻译的概述 1 翻译的概念在细胞中 游离在细胞质中的各种 以为模板合成具有一定氨基酸顺序的 这一过程称为翻译 2 条件 工具和产物 A 是 场所 B 原料 D 模板 E 产物 C 具有 氨基酸 mRNA 蛋白质 tRNA 核糖体 氨基酸 mRNA 一定氨基酸顺序的肽链 2 翻译的过程 1 起始阶段 利用ATP供能 携带甲硫氨酸的识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子 mRNA tRNA与核糖体三者相结合 翻译开始 2 延伸阶段 进位 携带着特定氨基酸的tRNA按原则识别并进入位点2 转肽 两个氨基酸通过脱水缩合形成而转移到占据位点2的tRNA上 移位 核糖体读取下一个密码子 位点的tRNA离开 占据位点的tRNA进入位点 新的携带氨基酸的tRNA进入位点 继续肽链的合成 重复 以后依次重复以上三个步骤 直到读取到mRNA上的 tRNA AUG 碱基互补配对 肽键 1 2 1 2 终止密码子 问题探究 答案 1 mRNA为翻译提供了精确的模板 2 通过碱基互补配对 mRNA和tRNA 保证了翻译能够准确地进行 1 翻译能精确地进行 推测原因是什么 答案1个mRNA可以相继结合多个核糖体 同时进行多条肽链的合成 2 研究表明 少量的mRNA分子就能迅速合成大量的蛋白质 结合下图推测其机理是怎样的 答案 答案 分别是tRNA 核糖体 多肽链 1 图甲中 分别是哪种分子或结构 答案 3 下图是翻译过程的示意图 请据图分析 答案起始密码子 AUG 编码甲硫氨酸 终止密码子 UAA 不编码氨基酸 2 是mRNA 其中的起始密码子和终止密码子分别是什么 它们都能决定氨基酸吗 答案 答案 分别是mRNA 核糖体 核糖体移动的方向是由右向左 3 图乙中 分别是什么分子或结构 核糖体移动的方向是怎样的 答案相同 因为它们的模板是同一条mRNA 4 最终合成的多肽链 的氨基酸序列相同吗 为什么 答案 知识整合 起始密码子有AUG GUG 分别编码甲硫氨酸和缬氨酸 终止密码子有UAA UAG UGA 它们不编码氨基酸 密码子具有简并性 一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变 维持生物性状的稳定性 遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起源 拓展应用 3 下列对蛋白质的翻译过程的说法中 错误的是A 以细胞质中游离的氨基酸为原料B 以核糖体RNA作为遗传信息模板C 以转运RNA为氨基酸运输工具D 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质 答案 解析 解析翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 B错误 由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸 故A D正确 在翻译过程中 搬运工是tRNA C正确 4 如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分 下列分析正确的是 答案 解析 A 图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧B mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGUC 图中碱基的配对方式有A U C G A TD 图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶 解析根据肽链的长度判断 核糖体移动的方向是从左向右 A正确 一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定 B错误 题图表示翻译过程 碱基的配对方式有A U C G G C U A C错误 RNA聚合酶在转录过程中起作用 D错误 5 下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程 下列相关叙述正确的是 答案 解析 A 过程中碱基配对情况相同B 过程发生的场所相同C 过程所需要的酶相同D 过程中核糖体的移动方向是由左向右 解析图中 过程是DNA的复制 过程是转录 过程是翻译 复制是DNA DNA 转录是DNA mRNA 不同的碱基配对方式是A T A U 核基因的转录场所是细胞核 翻译的场所是细胞质 核糖体 过程需要解旋酶和DNA聚合酶 过程需要RNA聚合酶 从图 可以看出 最右边的一个核糖体上的多肽链最长 其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体 故核糖体的移动方向是由左向右 真核生物DNA复制 转录和翻译的辨析 课堂小结 核糖体 mRNA 多种氨基酸 tRNA 多肽链 或蛋白质 mRNA 3个相邻 当堂检测 1 四环素 链霉素 氯霉素 红霉素等抗生素能抑制细菌的生长 它们有的能干扰细菌核糖体的形成 有的能阻止tRNA和mRNA结合 这些抗生素阻断了下列过程中的A 染色体活动B DNA复制过程C 转录过程D 翻译过程 2 3 4 5 1 答案 解析抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合 均是阻止翻译过程 解析 2 真核细胞中DNA复制 转录和翻译的主要场所依次是A 细胞核 细胞核 核糖体B 细胞核 细胞质 核糖体C 细胞核 细胞核 高尔基体D 细胞核 细胞质 内质网 答案 2 3 4 1 5 解析DNA的复制 转录都是以DNA为模板 DNA主要在细胞核中 故DNA复制 转录的主要场所是细胞核 翻译是在细胞质中的核糖体上完成的 解析 2 3 4 1 5 3 mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换 对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是A tRNA种类一定改变 氨基酸种类一定改变B tRNA种类不一定改变 氨基酸种类不一定改变C tRNA种类一定改变 氨基酸种类不一定改变D tRNA种类不一定改变 氨基酸种类一定改变 答案 解析 解析一种密码子只能对应于一种氨基酸 而一种氨基酸可以有多个密码子 mRNA上密码子的一个碱基发生替换 则识别该密码子的tRNA 一端有反密码子 种类也肯定发生改变 但有可能改变后的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸 故氨基酸种类不一定改变 2 3 4 1 5 4 遗传信息 密码子 遗传物质的功能和结构单位 分别是指 信使RNA上核苷酸的排列顺序 DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 DNA上脱氧核苷酸的排列顺序 转运RNA上一端的三个碱基 有遗传效应的DNA片段A B C D 答案 解析遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序 密码子是指信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 基因是有遗传效应的DNA片段 是遗传物质的功能和结构单位 解析 5 下图为人体蛋白质合成的一个过程 据图分析并回答问题 2 3 4 1 5 答案 解析 1 图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 步骤 该步骤发生在细胞的 部分 翻译 细胞质 或核糖体 解