4.1基因指导蛋白质的合成 第二课时课件高一下学期生物人教版必修2

第1节

基因指导蛋白质的合成第4章基因的表达1.从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，结合中心法则的内容，理解遗传信息的传递规律。(生命观念)2．对比分析三种RNA的结构和组成。(科学思维)3．归纳和概括转录和翻译的异同。(科学思维)4．通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。(社会责任)学习目标课时21.概念：mRNA的碱基序列是如何翻译成蛋白质的氨基酸序列？4种三.遗传信息的翻译游离在细胞质中的各种氨基酸，以

为模板合成具有一定氨基酸顺序的

，这一过程叫做翻译。mRNA蛋白质4种碱基如何决定21种氨基酸?21种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种碱基能决定

种氨基酸；3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基能决定

种氨基酸。分析与讨论41=442=1643=64足够有余后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，最终破解了64个遗传密码子。AUCGAAAUACAGUUUAUCUGCCCACUCGGGGAGUGC实验过程：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。实验结果：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。2.遗传密码子的破译1961年8月，尼伦伯格和马太采用蛋白质合成体外合成技术破译遗传密码课本P70三.遗传信息的翻译模板、不同氨基酸结果肽链实验结论：苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）科学家沿着蛋白质体外合成的思路，不断改进实验方法，破译了全部64密码子，并编制出密码子表。3.密码子mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠密码子表①找出UUU、AUG对应的氨基酸②找出色氨酸、酪氨酸对应的密码子③密码子种类：

个起始密码子

个终止密码子不决定氨基酸；编码氨基酸的密码子有

个。2翻译起点3翻译终止信号61（UGA在特殊情况下可编码第21种氨基酸:硒代半胱氨酸）特殊情况62种（3）密码子的特点①专一性：②简并性：③通用性：一种密码子只对应一种氨基酸绝大多数生物共用密码子一种氨基酸对应一种或几种密码子2.根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？说明当今生物可能有着共同的起源（共同祖先）。P67讨论：1.绝大多数氨基酸都有几个密码子，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？①增强密码子容错性，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸;②从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。异亮氨酸甲硫氨酸天冬氨酸ACGUGAUUA

核糖体三.遗传信息的翻译游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？mRNA进入细胞质后与核糖体结合，形成合成生产蛋白质的“生产线”。4.tRNA（1）结构：①tRNA单链经折叠（形成氢键），形成三叶草结构②一端为携带_______的部位；③另一端有3个碱基。氨基酸与密码子相互配对反密码子AUCmRNACUG缬氨酸天冬氨酸GUGGAACC反密码子的读法应从结合氨基酸端读起（3’—5’，长—短）密码子读取方向：反密码子读取方向：5'→3'3'→5'3'UGA5'反密码子:密码子:5'ACU3'苏氨酸每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸；而一种氨基酸可由__________种tRNA转运；一一或多遗传信息、密码子、反密码子的比较项目遗传信息密码子反密码子概念DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基tRNA上与密码子互补配对的3个相邻碱基作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类多样性64种61种(正常情况下)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。5.翻译过程第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。组氨酸甲硫氨酸氨基酸脱水缩合形成肽键第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。核糖体移动方向：5'→3'端核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。随着核糖体的移动直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。5.翻译的过程视频特点：意义：合成肽链结构

，原因

方向：一个mRNA分子同时结合

核糖体，同时合成多条肽链。多个相同翻译的模板都是同一个mRNA少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质（1）根据肽链的长度，长的翻译在前，从左到右（2）从mRNA的5'—3'多聚核糖体右到左右到左原核细胞、线粒体、叶绿体的转录和翻译同时进行，真核细胞先在细胞核转录，然后在细胞质翻译，不同时进行。真核生物原核生物真、原核细胞基因的表达的区别1项目复制转录翻译场所条件模板原料能量酶产物原则细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体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ATP

解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶与蛋白质合成有关的酶DNARNA多肽碱基互补配对A－T、T－AG－C、C－G碱基互补配对A－U、T－AG－C、C－G碱基互补配对A－U、U－AG－C、C－GDNA的复制、转录和翻译的比较DNA、mRNA、tRNA的碱基和氨基酸的数量关系基因的碱基：信使RNA的碱基：氨基酸=6：3：1D1957年，克里克提出中心法则：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。转录DNARNA翻译蛋白质复制四、中心法则资料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。RNA复制酶RNARNA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。RNA逆转录酶DNA中心法则的发展：DNA蛋白质转录翻译复制逆转录复制RNA虚线表示少数生物（RNA病毒）的遗传信息的流向在遗传信息的流动过程中，

是信息的载体，

是信息的表达产物，而_____为信息的流动提供能量，可见，生命是__________________的统一体。DNA和RNA蛋白质ATP物质、能量和信息中心法则的发展中心法则包括五个过程：①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录,每一个过程都需要模板、原料、酶、能量，也都遵循碱基互补配对原则。(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息传递例：烟草花叶病毒（大多数RNA病毒）例：HIV病毒各类生物遗传信息传递过程任务三

中心法则下图是中心法则的内容及其发展图解。[问题探究]1．结合中心法则，思考DNA、RNA产生的途径有哪些？2．线粒体和叶绿体中的DNA是否遵循中心法则？DNA的产生途径有DNA的复制及逆转录；R