4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時(shí)高一生物下學(xué)期教學(xué)課件（人教版2019必修2）

4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課時(shí)2

翻譯賀老師第4章基因的表達(dá)轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNA（脫氧核苷酸）（核糖核苷酸）4種AGCU21種？（氨基酸）mRNA4種AGCT

游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以

為模板合成具有一定氨基酸順序的

，這一過(guò)程叫做翻譯。mRNA蛋白質(zhì)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成4種堿基如何決定21種氨基酸?基因的表達(dá)一一對(duì)應(yīng)4種堿基是怎樣決定21種氨基酸的呢?1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸；2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸；3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸。氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

446416第三種方式能滿足組成蛋白質(zhì)的21種氨基酸的需要遺傳信息的翻譯實(shí)驗(yàn)證據(jù)1961年克里克實(shí)驗(yàn)

課本p70實(shí)驗(yàn)材料：T4噬菌體實(shí)驗(yàn)過(guò)程：增加或刪除1個(gè)/2個(gè)/3個(gè)堿基，觀察是否能正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。支持遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸。遺傳信息的翻譯實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①增加或刪除1個(gè)/2個(gè)堿基,無(wú)法正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)；②增加或刪除3個(gè)堿基，可以正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1961年蛋白質(zhì)的體外合成實(shí)驗(yàn)科學(xué)家：尼倫伯格、馬太實(shí)驗(yàn)技術(shù)：蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①在每個(gè)試管中分別加入1種氨基酸；

②在每個(gè)試管中加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；加入苯丙氨酸的試管中，出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。遺傳信息的翻譯UUUUUUUUUUUUUURNA3個(gè)堿基是如何與1個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的呢？如UUU對(duì)應(yīng)哪種氨基酸？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：③在每個(gè)試管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸遺傳信息的翻譯密碼子(1)定義：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基(2)認(rèn)讀：mRNA5'3'GUGGAACCU密碼子密碼子密碼子密碼子認(rèn)讀是從mRNA的5'→3',相鄰的密碼子無(wú)間隔、不重疊決定纈氨酸決定組氨酸決定精氨酸(2)位置：mRNA上第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸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異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1個(gè)堿基第2個(gè)堿基第3個(gè)堿基密碼子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸AGGAGG21種氨基酸的密碼子表第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG共64個(gè)密碼子遺傳信息的翻譯1、密碼子的個(gè)數(shù)：2、密碼子的種類：（1）編碼氨基酸的密碼子：（2）起始密碼子：2個(gè)(AUG/GUG)（3）終止密碼子：3個(gè)(UAA/UAG/UGA)61或62個(gè)第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG3、密碼子與氨基酸的關(guān)系：①1種密碼子只能決定

氨基酸1種遺傳信息的翻譯②1種氨基酸可能由

密碼子決定1種或幾種①專一性②簡(jiǎn)并性1.絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子，密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？分析密碼子的特點(diǎn)GCGAUUGAUCGACGA正常mRNAGCGAUCGACCGACGA錯(cuò)誤mRNA天冬氨酸天冬氨酸精氨酸精氨酸2.幾乎所有的生物體都共用上述密碼子，根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。說(shuō)明所有生物可能有共同的祖先通用性：增強(qiáng)密碼子的容錯(cuò)性。當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸；ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸天冬氨酸mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。

核糖體翻譯的過(guò)程氨基酸并不含有堿基，因此不能與mRNA上的密碼子直接配對(duì)。那么是誰(shuí)將氨基酸精準(zhǔn)運(yùn)送到mRNA上的？(1)形態(tài)：RNA單鏈經(jīng)折疊（形成氫鍵），形成三葉草結(jié)構(gòu)(2)功能：識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸3'5'結(jié)合氨基酸的部位UGA反密碼子mRNA5'3'ACU密碼子遺傳信息的翻譯——tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）氨基酸與tRNA是否是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系呢？每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)____種氨基酸；而一種氨基酸可由__________種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)；一一或多第一節(jié)結(jié)合氨基酸的部位反密碼子5′3′5′3′mRNAtRNAPOHACA若反密碼子為3′-AAC-5′，則攜帶的氨基酸是？遺傳信息的翻譯觀看翻譯的過(guò)程視頻，利用模型

模擬翻譯的過(guò)程①由該圖能不能得出翻譯的方向（核糖體移動(dòng)的方向）呢？由肽鏈_____→肽鏈_____的方向進(jìn)行短長(zhǎng)②這樣合成的多條肽鏈的氨基酸序列是否相同？相同。因?yàn)槭且酝粋€(gè)mRNA為模板翻譯出來(lái)的。遺傳信息的翻譯1.數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA分子結(jié)合______核糖體，

可以同時(shí)合成______肽鏈。

目的意義：

少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)多個(gè)多條真核生物先轉(zhuǎn)錄，后翻譯（轉(zhuǎn)錄和翻譯的場(chǎng)所不同）邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯（無(wú)核膜，轉(zhuǎn)錄和翻譯都在細(xì)胞質(zhì)）原核生物2．請(qǐng)據(jù)圖概括真核細(xì)胞和原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別。遺傳信息的翻譯DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白質(zhì)DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制弗朗西斯·克里克克里克提出的中心法則所有生物均能適用嗎？中心法則及其發(fā)展你能從信息傳遞的角度，用文字和箭頭表示細(xì)胞中遺傳信息的傳遞規(guī)律嗎？資料1：1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。RNA復(fù)制酶RNARNA煙草花葉病毒資料2：1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。艾滋病病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄酶DNA中心法則及其發(fā)展

在遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程中，DNA、RNA是信息的__________，蛋白質(zhì)是信息的___________，而_____為信息的流動(dòng)提供能量，可見(jiàn)：生命是______、______和_______的統(tǒng)一體。表達(dá)產(chǎn)物ATP物質(zhì)能量信息物質(zhì)載體DNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制RNA中心法則：中心法則的完善虛線表示少數(shù)生物的遺傳信息的流向1、課本p692、大本p68-p74

作業(yè)生物種類遺傳信息的傳遞過(guò)程以DNA作為遺傳物質(zhì)的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物一般的RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV)轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制RNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制RNA各種生物的遺傳信息傳遞過(guò)程練一練

請(qǐng)判斷以下圖示分別代表什么過(guò)程？圖1圖2圖3圖4圖5圖6圖7DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯原核細(xì)胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核細(xì)胞：先轉(zhuǎn)錄后翻譯原核細(xì)胞：邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯思考：判斷下列各圖中的翻譯方向？A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA：蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸肽鏈：DNA：A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵（假設(shè)以B鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）A鏈B鏈轉(zhuǎn)錄翻譯基因的表達(dá)過(guò)程中堿基與氨基酸的數(shù)量關(guān)系基因中的堿基數(shù)：mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)中的氨基酸個(gè)數(shù)＝6∶3∶18.“列表法”比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所條件模板原料能量酶產(chǎn)物原則細(xì)胞核（主要場(chǎng)所）細(xì)胞核（主要場(chǎng)所）核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸21種游離的氨基酸ATPATPATP解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA多肽堿基互補(bǔ)配對(duì)A