基因指導蛋白質(zhì)的合成 高一下學期生物人教版（2019）必修2

第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成問題探討利用恐龍的DNA分子，真的能使恐龍復活嗎？【任務一】閱讀課本P64—65第二段，完成討論題，同時思考以下問題。（時間：3min）1.RNA為什么適于作DNA的信使呢？2.DNA和RNA的區(qū)別是什么？3.RNA的種類。?一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.RNA可以作為DNA信使的原因（1）RNA的分子結(jié)構(gòu)和DNA很相似，也是由基本單位__________連接而成，跟DNA一樣可以______________。（2）RNA與DNA一樣，也遵循______________________。（3）RNA一般是____鏈，而且比DNA短，因此能夠通過______，從____________轉(zhuǎn)移到____________中。一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄核苷酸儲存遺傳信息堿基互補配對原則單核孔細胞核細胞質(zhì)5’3’5’3’5’3’UDNA脫氧核糖堿基AGCT核糖堿基AGCURNA2.DNA與RNA的區(qū)別3.RNA的種類③核糖體RNA(rRNA):核糖體的組成成分②轉(zhuǎn)運RNA(tRNA):識別、轉(zhuǎn)運氨基酸，識別密碼子。⑤病毒RNA傳遞、儲存、表達遺傳信息【復制的產(chǎn)物】【轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物】①信使RNA(mRNA):傳遞遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的模板。④酶RNA:催化作用【任務二】結(jié)合課本P65的文字，圖4-4探究下列問題一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.什么是轉(zhuǎn)錄？2.轉(zhuǎn)錄的場所？3.轉(zhuǎn)錄需要的原料是？4.轉(zhuǎn)錄過程中的模板？5.轉(zhuǎn)錄的過程是？5.轉(zhuǎn)錄的具體過程第1步：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。第2步：游離的核糖核苷酸隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞，當核糖核苷酸與DNA的堿基互補時，兩者以氫鍵結(jié)合。第3步：在RNA聚合酶的作用下，新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。第4步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復。（1）轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個DNA，而是其中的基因（2）轉(zhuǎn)錄以基因為單位（3）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄6.轉(zhuǎn)錄的特點邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;只有一條鏈可作為模板鏈。轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個DNA，轉(zhuǎn)錄以基因為單位進行。1.轉(zhuǎn)錄時，DNA鏈完全解開么？DNA的兩條鏈都可作為模板鏈么？2.轉(zhuǎn)錄是轉(zhuǎn)錄整個DNA么？基因A基因B基因C細胞核細胞核DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶A—T

A—U

子代DNARNA邊解旋邊復制、半保留復制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄7.比較請寫出以下DNA片段轉(zhuǎn)錄結(jié)果AG

T

AC

AA

A

T

DNAmRNA(1)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA。()(2)轉(zhuǎn)錄以DNA的兩條鏈作為模板，以4種核糖核苷酸為原料。()（3）DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA,與母鏈堿基的組成、排列順序都是相同的。()×××1.一條肽鏈有500個氨基酸，則作為合成該肽鏈模板的mRNA和用來轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA的堿基至少有（）A.500個和1000個B.1000個和2000個C.1500個和1500個D.1500個和3000個一品課堂P912.下列關(guān)于RNA的敘述，錯誤的是()A．有些RNA可催化細胞內(nèi)的某些生化反應B．RNA的基本單位由磷酸、核糖和含氮堿基組成C．RNA參與構(gòu)成核糖體D．RNA參與構(gòu)成細胞膜3.遺傳信息表達的過程中，mRNA的三個堿基是5′-UAC-3′，則DNA模板鏈上對應的三個堿基是()A．5′-GTA-3′ B．5′-CAT-3′C．5′-CUT-3′ D．5′-GUA-3′1、概念：2、實質(zhì)：二、遺傳信息的翻譯游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系是怎樣的？3.堿基與氨基酸的對應關(guān)系組成蛋白質(zhì)的氨基酸：21種mRNA的堿基：4種問題1：4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸呢？假設：如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決定___種

如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_種

問題2:至少要多少個堿基的不同排列順序才能夠決定21種不同的氨基酸？44243（3）密碼子：

上決定一個氨基酸的相鄰的mRNA三個堿基后來科學家又通過一步步的推測和實驗，證明了確實是mRNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，最終破解了64個遺傳密碼子【任務】仔細觀察課本P67的21種氨基酸的密碼子表，思考并回答以下問題：（3min）(1)一種密碼子對應幾種氨基酸，一種氨基酸可以對應幾種密碼子？（2）起始密碼子和終止密碼子各有幾個，分別是哪些？2個起始密碼子:AUG/GUG編碼氨基酸。3個終止密碼子:UAA/UAG/UGA不編碼氨基酸。一種密碼子只對應一種氨基酸；一種氨基酸可對應一種或幾種密碼子(4)密碼子特點：①專一性一種密碼子只決定一種氨基酸②簡并性一種氨基酸可由一種或多種密碼子決定③通用性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子，說明地球上生物有共同起源。P67思考1、從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？（1）當密碼子中有一個堿基發(fā)生改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸。（2）當某種氨基酸使用頻率高的時候，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。GUUGUC纈氨酸纈氨酸突變2、幾乎所有的生物都共用同一套密碼子。根據(jù)這一事實，你能想到什么？當今生物在遠古時代，可能有著共同的起源。生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。3'5'結(jié)合氨基酸的部位mRNA5'3'ACU密碼子UGA反密碼子(1)形態(tài)：RNA鏈經(jīng)過折疊，形成三葉草形(2)功能：①識別氨基酸②轉(zhuǎn)運氨基酸①一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸②一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運(3)功能特點：4.運輸氨基酸的工具——tRNA1、mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，攜帶氨基酸1的tRNA，通過與堿基的互補配對，進入位點12、攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。4、核糖體沿著mRNA移動（方向：5’→3’），讀取下一個密碼子。原位點1的tRNA離開核糖體。原位點2的tRNA進入位點1，一個新的tRNA攜帶氨基酸3進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。3、氨基酸2與氨基酸1通過脫水縮合形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上。（1）翻譯過程，是核糖體移動還是mRNA移動？（2）翻譯的方向？（3）相鄰氨基酸如何結(jié)合在一起？（4）翻譯過程需要哪些RNA參與？（5）翻譯過程堿基如何配對？核糖體移動5'→3'脫水縮合形成肽鍵mRNA、tRNA、rRNAA-U、U-A、C-G、G-C正在合成的肽鏈核糖體mRNA（6）如何快速高效地進行翻譯呢？一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。（7）多條肽鏈的氨基酸序列是否相同？相同，因為其模板相同。多聚核糖體現(xiàn)象（9）意義是？少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)（8）翻譯能夠精確進行的原因是什么？①mRNA為翻譯提供了精確的模板；②通過mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子的堿基互補配對，保證了翻譯能夠準確地進行。真核生物原核生物真核生物：轉(zhuǎn)錄完成后才開始翻譯原核生物：轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行5.原核生物與真核生物的區(qū)別(1)每種轉(zhuǎn)運RNA能識別并轉(zhuǎn)運一種或多種氨基酸。()(2)每種氨基酸僅由一種密碼子編碼。()(3)mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)。()（4）一個密碼子只能對成一種氨基酸，一種氨基酸必然有多個密碼子。()××××1．(2021廣東高考)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用直接影響的過程是()A．DNA復制B．轉(zhuǎn)錄C．翻譯D．逆轉(zhuǎn)錄2.密碼子決定了蛋自質(zhì)的氨基酸種類以及翻譯的起始和終止。密碼子是指（）A.基因上3個相鄰的堿基B.DNAL.3個相鄰的堿基C.tRNA上3個相鄰的堿基D.mRNA上3個相鄰的堿基3.下列關(guān)于tRNA的敘述，正確的是()A．具有3個反密碼子B．由3個核糖核苷酸構(gòu)成C．是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．有3種tRNA不轉(zhuǎn)運氨基酸DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復制DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)根據(jù)DNA復制、基因指導蛋白質(zhì)的合成過程，畫出遺傳信息的傳遞方向示意圖。1957年，克里克提出中心法則弗朗西斯·克里克三、中心法則P69

復制DNA逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄復制RNA翻譯蛋白質(zhì)1.是否所有生物均能發(fā)生中心法則的所有過程？2.RNA生物（病毒）的遺傳信息是怎樣傳遞？中心法則的完善藍線表示少數(shù)生物的遺傳信息流向。翻譯蛋白質(zhì)復制DNA轉(zhuǎn)錄RNA復制RNA蛋白質(zhì)翻譯蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄DNARNA逆轉(zhuǎn)錄RNA復制小結(jié)DNA→RNA細胞核DNA的一條鏈4種核糖核苷酸21種氨基酸A-U，T-A，C-G，G-CRNA聚合酶mRNA，tRNA，rRNARNA→多肽鏈細胞質(zhì)（核糖體）mRNAA-U，U-A，C-G，G-C多種酶多肽鏈兩個相同的DNA解旋酶、DNA聚合酶A-T，T-A，C-G，G-C4種脫氧核苷酸DNA的兩條鏈細胞核DNA→DNA課堂小結(jié)1.如圖為基因表達過程的示意圖，下列敘述正確的是()A．①是DNA，其雙鏈均可作為②的轉(zhuǎn)錄模板B．②上有n個堿基，則新形成的肽鏈含有n－1個肽鍵C．③是核糖體，翻譯過程將由3′向5′方向移動D．④是tRNA，能識別mRNA上的密碼子2．mRNA上決定氨基酸的某個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA及轉(zhuǎn)運的氨基