【生物】基因指导蛋白质的合成第2课时课件 2023-2024学年高一生物下学期任务型教学课件人教版必修2.pptx

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1、第4章基因的表达 第1节 基因指导蛋白的合成（第2课时）学习目标1.阐明遗传信息的翻译过程。说明密码子的简并性。2.概述遗传信息传递的中心法则。3.运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系，说明密码子的简并性。巩固旧知导新课RNADNA蛋白质（遗传信息传递者）mRNAmRNA合成以后，合成以后，通过什么结构进通过什么结构进入细胞质中入细胞质中?核孔转录转录转录转录 四：遗传信息的翻译mRNA蛋白质？巩固旧知建构概念翻译DNA（遗传信息传递者）转录转录转录转录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。1、概念：碱基排序碱基排序碱基排序碱基排序氨基酸排序氨基酸

2、排序 实验材料：实验材料：T4噬菌体实验过程：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：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：实验结论：四：遗传信息的翻译4 4种种2121种种2 2：遗传密码的破译：遗传密码的破译任务一：阅读课本70页资料及66页3、4段，回答以下问题。问题1、DNA和RNA有几种碱基？组成蛋白质的氨基酸有几种？问题2、几个碱基决定1个氨基酸？问题3、什么是密码子？3 3个个mRNA上决定上决定一个氨基酸一个氨基酸的的3个相邻的碱基个相邻的碱基。19611961年克里克实验

3、年克里克实验遗传密码中遗传密码中3 3个碱基编码个碱基编码1 1个氨基酸。个氨基酸。回归课本探新知mRNA5533GUGGAACCU密码子密码子密码子密码子密码子密码子问题：密码子决定哪一种氨基酸呢？问题：密码子决定哪一种氨基酸呢？注意：相邻的密码子无间隔、不重叠注意：相邻的密码子无间隔、不重叠是从是从mRNAmRNA的的5353密码子认读密码子认读？2 2：遗传密码的破译：遗传密码的破译回归课本探新知第一个第一个碱基碱基第二个碱基第二个碱基第三个第三个碱基碱基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

4、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任务二：读密码表，回答以下问题。1 1、密码种类：、密码种类：（种）（种）2 2、终止密码子：、终止密码子：、3 3、起始密码子：、起始密码子：（甲硫氨酸）、（甲硫氨酸）、（缬氨酸、甲硫氨酸）（缬氨酸、甲硫氨酸）4 4、编码氨基酸的密码子、

5、编码氨基酸的密码子 _种或种或_种种6464UAAUAGUGA（硒代半胱氨酸）AUGGUG6162真核生物的起始密码子均为AUGAUG，编码甲硫氨酸原核生物中，GUGGUG也可以是起始密码子，编码甲硫氨酸。所以，GUGGUG作为肽链中间的密码子，编码缬氨酸，只在原核生物中作为起始密码子时，编码甲硫氨酸。回归课本探新知任务三：阅读课本67页思考与讨论，结合密码表小组合作，回答以下问题问题1：分析密码子的特性.密码子的简并性密码子的简并性.密码子的通用性密码子的通用性.密码子的密码子的专一性专一性一种密码子决定一种密码子决定一种一种氨基酸。氨基酸。一种氨基酸可以由一种氨基酸可以由1 1种或多种种或

6、多种不不同的密码子决定同的密码子决定地球上几乎所有的生物都共用同地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。一套密码子。问题2 2：已知一段mRNAmRNA的碱基序列是：5-AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG-3-AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG-3，你能写出对应的氨基酸序甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-脯氨酸-丝氨酸-赖氨酸-脯氨酸回归课本探新知回归课本探新知增增强强密密码码子子的的容容错错性性。当当密密码码子子中中有有一一个个碱碱基基改改变变时时，由由于于密密码码子子的的简简并并性性，可可能能并并不会改变其对应的氨基酸；不会改变其对

7、应的氨基酸；提提高高使使用用频频率率。当当某某种种氨氨基基酸酸使使用用频频率率高高时时，几几种种不不同同的的密密码码子子都都编编码码同同一一种种氨氨基基酸酸可以保证翻译的速度。可以保证翻译的速度。说明当今生物可能有着共同的起源。说明当今生物可能有着共同的起源。问题4：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？问题3：小组讨论密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？绝大多数氨基酸都有几个密码子。一个密码子最多能编码种氨基酸1tRNA转运RNA(1)形态：三叶草形（单链）(4)功能特点：一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸3355结合结合氨基氨基酸酸的部位的部位碱基配对碱基配对（2）反密码子m

8、RNA5533ACU密码子密码子UGA反密码子位于tRNA上能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基（3）种类：一种氨基酸对应种反密码子多注：色氨酸除外问题5：将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是什么？阅读课本67页，完成以下问题回归课本探新知61或62种（5）氨基酸的结合部位：3，段3 3：翻译过程：翻译过程 任务四：观看翻译的视频，结合课本68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。回归课本探新知3 3：翻译过程：翻译过程问题1 氨基酸的排列顺序是由mRNA的碱基序列决定还是由tRNA决定？问题2 核糖体与mRNA谁沿谁移动？问题3 mRNA上的什么信息决定翻译的

9、起始和终止？问题5 翻译合成产物是什么？起始密码子起始密码子决决定翻译的起始定翻译的起始终止密码子终止密码子决决定翻译的终止定翻译的终止核糖体移动核糖体移动mRNA的碱基序列决定肽链肽链翻译过程：起始-延伸-终止1个mRNA分子结合多个核糖体，同时合成多条肽链结合左图判断翻译的方向，并说明判断的依据。翻译结束后得到的多条肽链多有什么特点？原因？翻译合成的多肽链是否能承担相应 的生命活动？氨基酸序列相同 因为模板为同一条mRNA。不能，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。任务五：阅读课本69页小小字，结合图示，尝试回答以下问题。左右 肽链的延伸从短到长一个mRN

10、A分子上可以相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质回归课本探新知ACUGGAUC UACUGGAUC U苏氨酸甘氨酸丝氨酸 mRNAmRNA转录翻译肽链肽链DNADNAACTGGATCTACTGGATCTTGACCTAGATGACCTAGA肽键 肽键基因中的碱基数（双链）mRNA中的碱基数合成蛋白质的氨基酸个数=_6 63 31 1 任务六：小组讨论基因中碱基数目、基因中碱基数目、mRNAmRNA与蛋白质中氨基酸数目的关系与蛋白质中氨基酸数目的关系模板链遗传密码 回归课本探新知任务七：阅读课本69页，回答以下问题五：中心法则1 1提出者及时间：提出者及

11、时间：克里克克里克 19571957年年2 2内容：内容：3 3补充：补充：少数生物少数生物(如一些如一些RNARNA病毒病毒)的遗传信息可以从的遗传信息可以从RNARNA流向流向RNARNA以及从以及从RNARNA流向流向DNADNA遗传信息可以从遗传信息可以从DNADNA流向流向DNA,DNA,即即DNADNA的复制的复制;也可以从也可以从DNADNA流向流向RNARNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译4 4表达式：表达式：DNARNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译复制复制逆转录逆转录复制复制回归课本探新知在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA

12、是_，蛋白质是_，而_为信息的流动提供能量，可见：生命是_、_和_的统一体信息的载体ATP物质能量信息信息的表达产物回归课本探新知DNADNA复制复制转录转录翻译翻译时间时间场所场所条条件件模板模板原料原料酶酶能量能量原则原则特点特点产物产物方向方向信息传递信息传递细胞分裂间期细胞分裂间期生长发育过程生长发育过程细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）DNADNA的两条链的两条链基因的一条链基因的一条链mRNAmRNA四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸2121种氨基酸种氨基酸解旋酶，解旋酶，DNADNA聚合酶聚合酶R

13、NARNA聚合酶聚合酶多种酶多种酶ATPATPATPATPATPATP子代子代DNADNA分子分子mRNAmRNA、tRNAtRNA、rRNArRNA多肽链多肽链A-T,T-A,C-G,G-CA-T,T-A,C-G,G-CA-UA-U,T-A,G-C,C-G,T-A,G-C,C-GA-U,U-A,A-U,U-A,G-C,C-GG-C,C-G半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录一个一个mRNAmRNA可结合多个核可结合多个核糖体同时翻译多条肽链糖体同时翻译多条肽链DNADNADNADNADNAmRNADNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质从起始密码子到终止密码

14、子从起始密码子到终止密码子新链从新链从55端端-3-3端延伸端延伸新链从新链从55端端-3-3端延伸端延伸细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）细胞核（线粒体、叶绿体）核糖体核糖体核糖体核糖体 任务八：独立完成表格中转录和翻译的比较独立完成表格中转录和翻译的比较DNAmRNA蛋白质转录翻译脱氧核苷酸序列决定核糖核苷酸序列决定氨基酸序列遗传信息决定遗传密码决定基因性状DNA中碱基个数：mRNA中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数631课堂小结易错判断1 1.每种氨基酸都具有两种或两种以上的密码子。每种氨基酸都具有两种或两种以上的密码子。()2.2.核糖体的翻译通常是从

15、核糖体的翻译通常是从mRNAmRNA上的起始密码子开始，终止密码子结束。上的起始密码子开始，终止密码子结束。()3.3.tRNAtRNA由由3 3个碱基构成个碱基构成()4.4.mRNAmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质在核糖体上移动翻译出蛋白质()5.5.每种氨基酸仅由一种每种氨基酸仅由一种tRNAtRNA转运转运()巩固练习促理解6 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：(1)(1)表示表示 过程，需要过程，需要 酶；酶；表示表示 过程，需要过程，需要 酶的参与。酶的参与。(2)(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 。(3)(

16、3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。(4)(4)任意一个人体细胞均能发生任意一个人体细胞均能发生过程吗？过程吗？(5)(5)请写出流感病毒请写出流感病毒(一种一种RNARNA病毒病毒)遗传信息传递的过程。遗传信息传递的过程。转录转录RNARNA聚合聚合逆转录逆转录逆转录逆转录高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生过程。过程。复制复制RNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质巩固练习促理解生命的图案，扑朔迷离生命的图案，扑朔迷离从信息到物质，从蓝图到现实从信息到物质，从蓝图到现实繁杂、简约、粗放、精细繁杂、简约、粗放、精细