4.1基因的表达课件高一下学期生物人教版（2019）必修2

学科：高中生物学

汇报人：***基因指导蛋白质的合成

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念2023—2024年度

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第4章

基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成（第2课时）

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念学习目标（1）通过分析资料和探究活动，理解碱基和氨基酸在数量上的对应关系；（2）能够运用密码子表写出对应的氨基酸序列，能说出密码子的特点；能说出密码子的简并性对于生物体的意义，知道密码子在生物界是通用的，生物体有共同的起源；（3）明确tRNA的结构与功能是相适应的；（4）可以说出翻译的过程(场所、原料、模板、产物)；（5）能够依据资料及所学，完善修正中心法则。

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核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

核心问题2：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运往

核糖体的？

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念DNA携带的遗传信息mRNA携带的遗传信息蛋白质转录翻译

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问题：mRNA只含有4种碱基，而组成生物体的蛋白质的氨基酸有21种。

这4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢？核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

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资料:

1953年，美国物理学家伽莫夫了解到DNA分子的双螺旋结构知识后，应用排列组合进行计算，认为mRNA上3个碱基决定一种氨基酸，这样的三个碱基称为一个密码子。核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

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问题：

遗传密码真的是3个碱基为一组吗？

上述数学方法的分析，能否证实遗传密码已被破译？核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念1961年克里克实验实验材料：T4噬菌体实验思路：研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。实验结果：①增加或删除1个/2个碱基,无法正常产生蛋白质；②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。实验结论：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念

密码子mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基为1个密码子。密码子密码子密码子

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念？64个密码子

→21种氨基酸核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念1961年蛋白质的体外合成实验科学家：尼伦伯格、马太实验技术：蛋白质的体外合成技术实验过程：①在每个试管中分别加入1种氨基酸；②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸(起始)苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念任务：

阅读教材P67的表4-1，尝试使用密码子表写出下列组成Bt蛋白上的部分氨基酸对应的密码子和一段Bt基因转录的mRNA序列对应的氨基酸。

将其从功能上进行归类并归纳密码子的特点。1.…甲硫氨酸—丙氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸……2.UCAUGUCUAAUUAAUCAUGUCCAAUUAA核心问题1：碱基与氨基酸之间的对应关系

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讨论1：你认为密码子的简并性对生物体的生存和发展有什么意义？

讨论2：Bt基因能在棉花细胞中指导合成Bt蛋白，根据这一事实，

你能想到什么？密码子特点

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念如何精准运送过来的？UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’核心问题2：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运往

核糖体的呢？脯谷色组精半胱半胱丝甲硫

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活动：

构建tRNA运输氨基酸的物理模型UGA核心问题2：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运往

核糖体的呢？请利用物理模型，进行角色扮演，演示翻译的过程

思考：翻译的场所、模板、原料、产物、碱基互补

配对原则

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念核心问题2：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运

往核糖体的呢？

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念项目复制转录翻译场所条件模板原料能量酶原则产物信息传递DNA的复制、转录和翻译的比较细胞核（主要场所）细胞核（主要场所）核糖体DNA的两条链DNA的一条链mRNA4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸21种游离的氨基酸ATPATPATP解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA多肽A-TT-AG-CC-GA-U

T-AG-CC-G

A-UU-AG-CC-G特定的酶DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质

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你能从信息传递的角度，用文字和箭头表示Bt基因转入棉花细胞后细胞中遗传信息的传递情况吗？转录翻译RNADNA蛋白质克里克1957年提出复制中心法则

聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念资料1：1965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。资料2：1970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。

任务：阅读资料基于遗传信息的传递过程，补充

完善中心法则。

聚