【课件】基因指导蛋白质的合成（第2课时）+课件高中生物人教版必修2.pptx

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1、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）教学目标目标010203概述遗传信息的转录和翻译过程，阐明中心法则的具体内容。（生命观念）由中心法则的提出到完善，认同科学是不断发展的；基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物可能有着共同的起源。（生命观念、科学探究）计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。（科学思维）温故知新DNA 核苷酸语言mRNA核苷酸语言氨基酸的种类、数目、排列顺序（氨基酸语言）DNA的遗传信息怎么传给mRNA的？mRNA的碱基序列如何决定蛋白质的氨基酸序列？转录翻译1.翻译的概念：U U A G A U A U CmRN

2、A蛋白质碱基序列氨基酸序列碱基氨基酸4种21种翻译难题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过程。三、翻译41=442=1643=64如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定种如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_种41664假设：数学分析2.2.密码子：密码子：mRNA上3个相邻（连续）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。任务1：4种碱基如何决定21种氨基酸?三、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，观察是否能正常产生蛋白质。实验结果：增加或删除1

3、个/2个碱基,无法正常产生蛋白质；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。密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。三、翻译2.2.密码子：密码子：任务2：请同学们阅读课本67页，小组合作，讨论并回答下列问题：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？2.查阅密码子表，ACU编码什么氨基酸？苏氨酸的密码子是什么？根据此结果，你能得到什么结论？3.几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？三、翻译第一个碱基第二个碱基第三个碱基U C A

4、GU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

5、 甘氨酸 G三、翻译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？2.查阅密码子表，ACU编码什么氨基酸？苏氨酸的密码子是什么？根据此结果，你能得到什么结论？密码子共有64种，起始密码子有2种，分别是AUG、GUG，终止密码子有3种，分别是UAA、UAG、UGAACU编码的氨基酸为苏氨酸，苏氨酸的密码子是ACU、ACC、ACA、ACG绝大多数氨基酸都有几个密码子。密码子的简并性密码子的通用性一种密码子决定一种氨基酸。密码子的专一性地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。三、翻译3.几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么

6、？思考：你认为密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？增强密码子的容错性 增强密码子的容错性：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（比如密码子AUG突变为ACC，但都对应苏氨酸）从密码子的使用频率来看，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 保证翻译的速度。当今生物可能有着共同的起源。（通用性）三、翻译35结合氨基酸的部位碱基配对mRNA53A C U密码子U U G G A A反密码子3.运输氨基酸的工具tRNA比mRNA小，RNA单链经过折叠形成4环4臂，环的部分没有碱基互补配对，臂的部分由于碱基互补

7、配对形成氢键。(1)形态：RNA链经过折叠，形成三叶草形(2)功能：识别氨基酸转运氨基酸一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸一种氨基酸可以由多种tRNA转运tRNA不识别终止密码子(3)功能特点：(4)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。三、翻译mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？A C G U G A UUA异亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸三、翻译 1mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？2核糖体上有几个tRNA的结合位点？核糖体移动的方向是什么？

8、3氨基酸的排列顺序是由mRNA的碱基序列决定还是由tRNA决定？4翻译合成的肽链能直接承担相应的生物学功能吗？任务三：游离在细胞质中的氨基酸，是怎么送到合成蛋白质的“生产线”上的？观看翻译的视频，结合教材68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。三、翻译P E A甲A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子C A U53第第11步配对步配对：mRNA进入细胞质，与核糖体结合；携带甲硫氨酸的tRNA 通过与mRNA上的碱基互补配对进入P位点。核糖体移动方向三、翻译P E A甲第第22步：步：携带组氨酸的tRNA以同样的方法

9、进入A位点。C A U53组G U G53A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子第第33步：步：通过脱水缩合形成肽键，甲硫氨酸被转移到占据A位点的tRNA上。核糖体移动方向三、翻译P E A甲C A U53色C C A53A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子组G U G53精A C G53半G C A53半A C A53脯A G G53第 第4 4步：步：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，合成肽链。核糖体移动方向三、翻译P E AA U G C

10、A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A35起始密码子A C A53甲色组精半半脯A G G53释放因子直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。肽链释放后，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。核糖体移动方向三、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。三、翻译一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成。（1）如何快速高效地进行翻译呢？相同，因为其模板相同（3）意义是？少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质（

11、4）翻译的方向？（即核糖体移动的方向）由肽链_肽链_的方向进行短 长（2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？三、翻译思考转录、翻译与DNA复制的比较场所 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DNARNA多肽链DNADNADNARNA亲代DNA的两条链DNA的一条链（模板链）mRNARNA基因蛋白质转录翻译主要细胞核细胞核和细胞质细胞质RNA蛋白质细胞分裂间期主要是细胞核DNA的两条链四种脱氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶ATPA-T,T-A,C-G,G-C半保留复制边解旋边复制子代DNA分子主要是细胞核基因特定的一条链四种核糖核苷酸RNA聚合酶ATPA-U,T-A,G-C,C-G边解旋边转录mRNA、tRNA、rRNA生长发育过程细胞质mRNA21种氨基酸肽酰转移酶ATP特定氨基酸顺序的肽链A-U,U-A,G-C,C-G一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链DNADNADNAmRNA mRNA蛋白质从起始密码子到终止密码子新链从5端-3端延伸新链从5端-3端延伸真核细胞中复制、转录、翻译的比较三、翻译