《【高中生物】基因指导蛋白质的合成（第2课时）课件 2022-2023学年高中生物人教版必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中生物】基因指导蛋白质的合成（第2课时）课件 2022-2023学年高中生物人教版必修2.pptx（31页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、人教版 2019 必修二遗传与进化第1节 基因指导蛋白质的合成 Gene guided protein synthesis温故知新温故知新DNAmRNA蛋白质转录转录翻译翻译二、遗传信息的翻译二、遗传信息的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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。1.概念：mRNA（碱基序列）蛋白质（氨基酸序列）翻译 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？如果1个碱基对应1个氨基酸，4种碱基决定_种氨基酸；如果2个碱基对应1个氨基酸，4种碱基决定_种氨基酸；如果3个碱基对应1个氨基酸，4种碱基决定_种氨基酸。416（42）64（4
2、3）21种氨基酸21种氨基酸21种氨基酸至少至少3个碱基决定个碱基决定1个个氨基酸才能满足需要。氨基酸才能满足需要。数学小游戏数学小游戏实验证据实验证据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。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。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
3、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探究活动一：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
4、？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？一、翻译一、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？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(真核）、GUG（原核），终止密码子有3种，分别是UAA、UAG、UGA编码氨基酸的密码子62种ACU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
5、密码子决定一种氨基酸。密码子的专一性几乎所有的生物体都共用上述密码子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翻译的翻
6、译的过程过程第1步：mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合。形成蛋白质合成的“生产线”。UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35 问题二：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？tRNA（转运RNA）35UAC 探究活动二：请同学们看图思考下列问题：1.tRNA的形状像什么？是单链还是双链？如何维持结构稳定的呢？2.结合氨基酸的部位在 端（3或 5）。3.结合氨基酸的另一端有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，这3个碱基叫作 。形似三叶草；单链结构；在某些部位以氢键连接，形成双链区域。结合氨基酸的部位氢键3反密码子UAAUCCUCUGGCGC
7、AUACUGGUGGUCCUAA35 UAC甲硫氨酸问题三：tRNA转运来的氨基酸如何在核糖体上形成蛋白质？结合教材68页图4-7，回答以下问题: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？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？起始密码子决定翻译的起始终止密码子决定翻译的终止核糖体移动的方向2个，5端到3端mRNA的碱基序列翻译的翻译的过程过程第1步：mRNA从核孔进入细胞质，与核糖体结合。形成蛋白质合成的“生产线”。UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35UAAUCCUCUGGCGC
8、AUACUGGUGGUCCUAA35组UGGAUC甲硫位点1位点2 第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35组UGGAUC甲硫位点1位点2氨基酸脱水缩合形成肽键第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UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA35CAC色组UGGAUC甲硫位点1位点2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。UAAUCCUCUGGCGCA
9、UACUGGUGGUCCUAA35色组甲硫精半胱半胱脯谷CUU丝GGA位点1位点2终止密码子 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。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。概念场所模板原料酶产物细胞质中的核糖体mRNA21种游离的氨基酸多种酶碱基互补配对具有一定氨基酸序列的多肽链（蛋白质）课堂小结：遗传信息的翻译课堂小结：遗传信息的翻译能量ATP提供条件原则mRNA蛋白质遗传信息流动:思考:如何加快蛋白质的合成速度呢？一个mRNA
10、分子上可以相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。2翻译的方向_。从左到右思考：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分子可以迅速合成大量的蛋白质意义二、中心法则二、中心法则 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？转录翻译RNADNA蛋白质克里克复制中心法则二、中心法则二、中心法则【资料1】1965年，科学家在某种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病毒中发现了逆转录酶，它能以RNA为模
11、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一般RNA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DNA逆转录RNA复制二、中心法则二、中心法则总结：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）DNA的两条链D
12、NA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ATPATPAT,CG AU,TA,CG,GC DNAmRNA/（rRNA、tRNA）4种核糖核苷酸AU,UACG,GC ATP多肽链多种酶21种氨基酸mRNA细胞质中的核糖体（线粒体、叶绿体）主要细胞核（线粒体、叶绿体）原核生物和真核生物的区别原核生物和真核生物的区别核基因先转录后翻译 原核细胞转录和翻译过程示意图 真核细胞转录和翻译过程示意图边转录边翻译基因表达过程中的相关计算基因表达过程中的相关计算DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系 6 3 1说明：因为DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出
13、mRNA;转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以实际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。一、概念检测1.基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。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。（）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D练习与应用练习与应用巩固提升巩固提升3如图是某基因控制蛋白质合成的示意图，有关叙述正确的是（）A迅速合成大量蛋白质主要是通过过程形成大量mRNA实现的B过程以脱氧核苷酸为原料，过程以氨基酸为原料C过程DNA正处于解旋状态，形成这种状态需要RNA解旋酶D若过程碱基互补配对时发生差错，则形成的多肽可能不发生改变D谢谢大家Thank you allThank you all
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