基因指导蛋白质的合成（第2课时）-2026年高一下学期生物人教版必修2

第1节

基因指导蛋白质合成第二课时

人教版

必修二资料：在棉花植株上提取叶肉细胞，然后在苏云金杆菌提取相应的抗虫基因（Bt基因），再将提取的Bt基因导入植物的叶肉细胞中的DNA(利用基因重组技术)中，此时通过培养出愈伤组织使其进行再分化，最后通过组织培养技术得到含有Bt基因的棉花植物。问题1：Bt基因转录出的mRNA通过核孔进入细胞质后，mRNA的碱基序列是如何翻译成抗虫蛋白的呢？遗传信息的翻译一、遗传信息的翻译1.翻译的概念及实质mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。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。将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。(1)概念：(2)实质：？UUAGAUAUCmRNA蛋白质碱基序列氨基酸序列4种21种翻译4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢?1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸，氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

446416第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要【活动1】请同学们自主阅读教材P66-68，图4-5、表4-1,思考并回答问题：

1.什么是密码子？2.决定氨基酸的密码子有多少种？3.起始密码子是什么？起始密码子编码什么氨基酸？终止密码子有几个？4.一种密码子决定几种氨基酸？一种氨基酸酸有几种密码子？(1)定义：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(2)识别：mRNA5'密码子密码子密码子密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠决定缬氨酸决定组氨酸决定精氨酸怎么判断？2.密码子(2)位置：mRNA上第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1个碱基第2个碱基第3个碱基密码子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸AGGAGG第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

终止密码子（3种）：

、

、____

__

种类

不编码氨基酸

起始密码子(2种）：

（甲硫氨酸）、（

种）编码氨基酸

_____（缬氨酸、甲硫氨酸）

编码氨基酸的密码子______种64UAAGUGAUGUGA（硒代半胱氨酸）61或62UAG连续性：一个起点开始连续不断的一个一个读到终止简并性：一个氨基酸对应多个密码子专一性：每种密码子只对应一种氨基酸通用性：绝大多数生物共用密码子表密码子的特点3'5'结合氨基酸的部位碱基配对tRNA是一类具有携带并转运氨基酸功能的核糖核酸。1.形态：RNA链经过折叠，形成三叶草形2.功能：识别并转运氨基酸3.特点：①一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。②一种氨基酸可以由多种tRNA携带。4.反密码子：每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。游离的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？3.转运RNA、反密码子4.翻译的过程①mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止?【活动2】请结合以下问题阅读教材图4-7及相关内容，概述翻译过程。②根据遗传密码的阅读方式分析，图中mRNA上共有几个密码子?③翻译合成的肽链的氨基酸序列是怎样的?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。翻译的过程第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。翻译的过程第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。就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。翻译的过程定义：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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。翻译过程小结场所：细胞质中的核糖体原料:21种游离的氨基酸模板:mRNA产物:多肽链条件:酶、能量等原则:碱基互补配对①②③④⑤⑥1.如何快速高效地进行翻译呢？一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。2.图中①、⑥分别是什么分子或结构？最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？3.核糖体移动的方向是怎样的？mRNA核糖体相同。因为它们的模板是同一条mRNA。由肽链_____→肽链_____的方向进行短长【思考】多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。信息传递DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）转录细胞核mRNA（核糖核苷酸的排列顺序）翻译细胞质蛋白质（特定的氨基酸顺序）DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系结论：CGTGCACATGCACTGGTADNA天冬酰胺组氨酸精氨酸氨基酸CGUGCACAUmRNAGCACUGGUAtRNA遗传信息遗传密码反密码子氨基酸序列基因的碱基

：信使RNA的碱基：氨基酸

=6：3

：1信息链DNA复制、转录与翻译的比较场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：DNADNA转录：DNARNA翻译：RNA蛋白质游离的脱氧核苷酸游离的核糖核苷酸游离的氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的每一条链DNA的一条链（模板链）mRNA细胞核细胞核细胞质mRNA→蛋白质二、中心法则复制DNARNA转录蛋白质翻译遗传信息可以在组成生命的大分子间以这样的方式进行传递：有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传信息流，均按照以上方式进行！RNA病毒的遗传信息传递方式又是怎样的呢？EV71病毒遗传信息传递方式核酸肠道病毒EV71衣壳蛋白+RNA-RNAM翻译衣壳蛋白酶催化①②+RNAN复制

RNA蛋白质翻译HIV病毒遗传信息传递方式复制DNA蛋白质RNA转录逆转录翻译中心法则图解DNA蛋白质RNA转录逆转录翻译复制复制中心法则图解不同生物的遗传信息传递过程归纳生物种类遗传信息传递过程真核生物原核生物DNA病毒（T2噬菌体）RNA病毒（烟草花叶病毒）逆转录病毒（艾滋病病毒）

复制RNA蛋白质DNARNA蛋白质复制转录翻译翻译蛋白质RNADNARNA转录逆转录翻译复制1.基因的表达包括遗传信息的转录和翻译过程。判断下列相关表述是否正确。(1)DNA转录形成的mRNA,与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（

）(2)一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然有多个密码子。（

）D一、概念检测××2.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指A.基因上3个相邻的碱基B.DNA上3个相邻的碱基C.tRNA上3个相邻的碱基D.mRNA上3个相邻的碱基二、拓展应用红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长，它们的抗菌机制如下表所示，请结合本节内容说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理。抗菌药物抗菌机制红霉素能与核糖体结合，抑制肽链的延