《基因指导蛋白质的合成》第二课时(课件)2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

自主预习答案：一、1.

①—c

②—d

③—a

④—b2.

(1)mRNA

6461或

62

23

(2)mRNA

tRNA氨基酸

密码子

DNA模板链

mRNA中密码子3.

氨基酸

tRNA

核糖体

mRNA

肽链

核糖体

tRNA

mRNA

终止密码子

空间结构

功能二、1.

(1)克里克

(2)①—c

②—a

③—b第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成（第2课时）目标010203通过了解中心法则的提出和修正过程,认同科学是不断发展的,形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。通过分析经典研究文献资料和模拟活动,概述遗传信息转录和翻译的过程。基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性，认同当今生物可能有着共同的起源，初步形成生物进化观。温故知新翻译：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顺序的蛋白质的。DNARNA？蛋白质核质？转

录翻

译苏云金杆菌提取Bt抗虫蛋白基因导入普通棉花产生Bt抗虫蛋白成为抗虫棉Bt基因表达遗传信息的翻译如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定_______种氨基酸；如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定________种氨基酸；如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定________种氨基酸。416（42）64（43）＜21种氨基酸＜21种氨基酸＞21种氨基酸至少3个碱基决定1个氨基酸才能满足需要。问题一：mRNA的4种碱基是怎么决定蛋白质的21种氨基酸的呢？氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4遗传信息的翻译实验证据1961年克里克实验实验材料：T4噬菌体实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能产生具有正常功能的蛋白质。实验结果：①增加或删除1个/2个碱基,无法产生具有正常功能的蛋白质；②增加或删除3个碱基，可以产生具有正常功能的蛋白质。实验结论：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。认读：从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠位置遗传信息的翻译1.密码子：思考·讨论：请同学们分析课本67页的密码子表，回答下列问题：1.密码子共有多少种？起始密码子几种？分别为？终止密码子有几种？分别为？所有的密码子都编码氨基酸吗？二、遗传信息的翻译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：

、

、

。

种类

起始密码子：

（甲硫氨酸）、（

种）

（缬氨酸、甲硫氨酸）

编码氨基酸的密码子______种或_____种

64UAAUGA（硒代半胱氨酸）UAGAUGGUG6162特殊密码子说明：①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。遗传信息的翻译活动一：阅读P67的表4-1，分析密码子的特点，尝试使用密码子表写出下列氨基酸序列所对应的密码子（3min）甲硫氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-苏氨酸-酪氨酸-丙氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸-亮氨酸问题二：根据活动一查找密码子的过程，分析密码子的特点?遗传信息的翻译绝大多数氨基酸都有几个密码子2.密码子的简并性地球上几乎所有的生物体都共用同一套密码子3.密码子的通用性思考1：你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？思考2：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？①增强了密码子的容错性。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保证了翻译的速度。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，这样可以保证翻译的速度。说明当今生物可能有着共同的起源。一种密码子决定一种氨基酸1.密码子的专一性分析密码子的特点：遗传信息的翻译tRNA

mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’问题三：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？异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸遗传信息的翻译2.tRNA：(1)结构：比mRNA小得多，RNA链经过折叠，像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。(3)与氨基酸对应关系：①一种tRNA只能转运一种氨基酸。②一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。(2)功能：携带并转运氨基酸，识别密码子。反密码子：位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。？有61或62种遗传信息的翻译反密码子密码子5’3’氨基酸AAG（反密码子）tRNAmRNA氨基酸（21种）运输编码互补配对mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系（密码子）遗传信息的翻译问题四：阅读P68图4-7，并思考翻译过程中有几种RNA参与？mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？翻译的时候是mRNA移动，还是核糖体在移动?mRNA核糖体tRNA氨基酸活动二：用老师提供的模型构建翻译的过程，尝试小组合作模拟一条“三肽”的动态“生产线”3-4人负责展示，1人负责解说。（5min）遗传信息的翻译肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。思考1:如何加快蛋白质的合成速度呢？有没有与功能相适应的结构呢？遗传信息的翻译一个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．判断翻译的方向____________。从左到右思考2：1．同时合成的多条肽链是否相同，为什么？相同，因为模板为同一条mRNA。结构与功能相适应多聚核糖体少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质意义总结：DNA复制（染色体）转录翻译场所解旋模板原料酶能量碱基配对产物主要细胞核（线粒体、叶绿体）亲代DNA的两条链亲代DNA(基因)的一条链每个位点都有解开有遗传效应的片段解开4种脱氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶ATP等提供ATP等提供A—T,T—A,C—G,G—CA—U,T—A,C—G,G—CDNAmRNA/（rRNA、tRNA）4种核糖核苷酸A—U,U—A,C—G,G—CATP等提供多肽链多种酶21种氨基酸mRNA核糖体主要细胞核（线粒体、叶绿体）中心法则转录翻译RNADNA蛋白质克里克复制中心法则问题五：你能从信息传递的角度，用文字和箭头表示细胞中遗传信息的传递规律吗？DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质克里克提出的中心法则所有生物均能适用吗？如不能请阅读P69页的内容后完善中心法则。中心法则及其发展【资料1】1965年，科学家在某种RNA病毒中发现了RNA复制酶，RNA复制酶能催化RNA的复制。【资料2】1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现了逆转录酶，它

能以RNA为模板合成DNA。

在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。逆转录转录翻译RNADNA蛋白质复制中心法则及其发展DNA复制转录RNA翻译蛋白质复制逆转录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RNA复制病毒逆转录病毒(HIV)翻译蛋白质复制DNA转录RNA复制RNA蛋白质翻译蛋白质翻译转录DNARNA逆转录RNA复制真核生物先转录，后翻译（转录和翻译的场所不同）边转录边翻译（无核膜，转录和翻译都在细胞质）原核生物拓展1、请据图概括真核细胞和原核细胞转录、翻译的区别。拓展2、基因表达过程中的相关计算A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A基因表达的过程中，DNA中碱基数、mRNA中碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？A—C—U—G—G—A—U—C—UUGA

CCU

AGA苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸转录翻译ACU

GGA