高中生物 第3章 遺傳信息的復(fù)制與表達(dá) 第10課時 遺傳信息的表達(dá)(Ⅱ)課件 北師大版必修2

1、1第10課時遺傳信息的表達(dá)()第3章遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)2目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材內(nèi)容，理解密碼子的概念并能熟練地查閱密碼子表。2.分析教材圖38，概述遺傳信息翻譯的過程和特點。3.運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系。重難點擊1.密碼子的概念。2.遺傳信息翻譯的過程和特點。3一堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系三基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量的計算二遺傳信息的翻譯過程內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測4一堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系5閱讀教材，討論翻譯的概念以及堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。1.翻譯的概念翻譯的概念以 鏈上的核糖核苷酸序列為模板，從一個特定的起始位點開始，按每三個 代表一個氨基酸的原則，依次合成一條 的過程。mRNA核糖核苷

2、酸多肽鏈62.mRNA和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系(1)mRNA只含有4種堿基，組成生物體的蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，mRNA上的4種堿基怎樣決定蛋白質(zhì)中的20種氨基酸呢？請分析：若1個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基只能決定 種氨基酸。若2個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基只能決定 種氨基酸。若3個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基能決定 種氨基酸。因此，mRNA上決定一個氨基酸的堿基至少是 個。64(43)16(42)4(41)37(2)密碼子(見課本P39密碼子表)概念： 上決定一個氨基酸的 個相鄰的堿基稱為一個密碼子，密碼子共有 種。種類：起始密碼子： ，編碼。終止密碼子：_，它們不編碼

3、氨基酸。普通密碼子： 種。對應(yīng)關(guān)系a.決定20種氨基酸的密碼子共有61種。b.1種密碼子只能決定 種氨基酸(終止密碼子除外)。如密碼子CGU只編碼 。AUG64mRNAUAA、591精氨酸3甲硫氨酸UAG、UGA8c.1種氨基酸可由_種密碼子決定。如編碼精氨酸的密碼子有_。已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，請寫出對應(yīng)的氨基酸序列：_。CGC、CGA、CGG、AGA、AGGCGU、1種或多脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸9(3)密碼子的特點 ：遺傳密碼在mRNA分子上是連續(xù)排列的，要正確地閱讀密碼必須從一個正確的起點開始，以后連續(xù)不

4、斷地一個一個往下讀，直到讀到終止信號。 ：決定氨基酸的密碼子有 種，而氨基酸只有 種。因此，多數(shù)氨基酸有幾個密碼子與之對應(yīng)。 ：每種密碼子只對應(yīng) 氨基酸。 ：病毒、原核生物和真核生物的密碼子是通用的，這是生命統(tǒng)一性的一個有力證據(jù)。但也有例外，如 DNA的密碼子與這一通用密碼子就有一些不同之處。簡并性20連續(xù)性專一性61一種通用性線粒體103.tRNA(1)結(jié)構(gòu)：三葉草形結(jié)構(gòu)，一端是攜帶 的部位，另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對，叫 。(2)種類：共有 種。反密碼子與決定61種氨基酸的密碼子對應(yīng)。(3)功能：攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體。1種tRNA只能攜帶 種氨基酸，1種氨基酸可由_ t

5、RNA攜帶。61反密碼子11種或多種氨基酸11歸納提煉歸納提煉遺傳信息、密碼子遺傳信息、密碼子(遺傳密碼遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分、反密碼子的區(qū)分121.下列對mRNA的描述，不正確的是A.mRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板B.mRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸C.mRNA上有四種核糖核苷酸，編碼20種氨基酸的密碼子有61種D.mRNA只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用答案解析問題導(dǎo)析活學(xué)活用活學(xué)活用13問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析(1)在細(xì)胞核中經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 ，經(jīng)加工后由 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與 結(jié)合可翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。(2)除 外，mRNA上每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。(3)密碼子共有64種，決定氨基酸

6、的密碼子只有 種。(4)蛋白質(zhì)合成的場所為 。mRNA核糖體核孔返回上頁答案61終止密碼子核糖體14解析解析mRNA是合成蛋白質(zhì)的直接模板，但只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用，mRNA上的密碼子有64種，其中有3個終止密碼子不決定氨基酸，61種密碼子決定20種氨基酸。返回上頁15二遺傳信息的翻譯過程161.翻譯概述翻譯概述(2)場所：B 。(3)產(chǎn)物：E具有 。運載工具A_原料C_模板D_能量酶氨基酸t(yī)RNAmRNA核糖體一定氨基酸順序的肽鏈如圖是遺傳信息翻譯的過程，觀察該圖，完成下列探究內(nèi)容。(1)條件：172.翻譯的過程翻譯的過程(1)當(dāng) 運載著一個氨基酸進(jìn)入 以后，就以 為模板，按照 原則

7、，把轉(zhuǎn)運來的氨基酸放在相應(yīng)的位置上。核糖體mRNA堿基互補配對tRNA18(2)一個氨基酸轉(zhuǎn)運完畢以后，tRNA離開核糖體，又去轉(zhuǎn)運下一個相應(yīng)的 。(3)被轉(zhuǎn)運來的這些氨基酸通過 一個一個連接起來，形成 。(4)肽鏈合成以后，從核糖體上脫離，再經(jīng)過一定的 及 ，最終形成一個具有一定氨基酸順序的、有一定功能的 分子。氨基酸肽鏈折疊盤曲肽鍵修飾蛋白質(zhì)193.多聚核糖體：翻譯可以快速進(jìn)行的原因多聚核糖體：翻譯可以快速進(jìn)行的原因(1)mRNA與核糖體的數(shù)量關(guān)系：_。(2)存在上述關(guān)系的意義：_。(3)蛋白質(zhì)合成的方向：_(據(jù)右圖)，判斷依據(jù)是根據(jù)_。(4)蛋白質(zhì)合成的結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白

8、質(zhì)還需要運送至_等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。一個mRNA可同時結(jié)合多個核糖體少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)從左向右多肽鏈的長短，長的翻爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高譯在前20答案答案圖示中4個核糖體合成的4條多肽鏈因為模板mRNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。(5)討論：圖示中合成了幾條肽鏈？是否相同？答案214.遺傳信息的傳遞過程歸納遺傳信息的傳遞過程歸納由遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可以看出，DNA分子上 的排列順序決定了mRNA中 的排列順序，mRNA中的核糖核苷酸的排列順序又決定了 的排列順序，氨基酸的排列順序決定了 ，從而使生

9、物體表現(xiàn)出各種各樣的 。當(dāng)然，從DNA到生物的性狀這一過程，還要受到環(huán)境等其他因素的影響。脫氧核糖核苷酸氨基酸蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的特異性核糖核苷酸遺傳性狀22原核生物由于沒有核被膜，核糖體可以靠近核DNA分子，因此原核生物具有邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯的特點，如圖：小貼士小貼士23轉(zhuǎn)錄與翻譯的不同點比較轉(zhuǎn)錄與翻譯的不同點比較歸納提煉歸納提煉比較項目轉(zhuǎn)錄翻譯場所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)原料核糖核苷酸氨基酸24堿基配對原則DNA mRNAAUTACGGCmRNA tRNAAUUACGGC信息傳遞DNAmRNAmRNA多肽鏈產(chǎn)物mRNA有一定氨基酸排列順序的多肽鏈252.判斷下列關(guān)于翻譯過程的描述的正誤。(1)終止密碼子沒有和

10、其對應(yīng)的tRNA，不能編碼氨基酸()(2)真核生物翻譯的場所主要在細(xì)胞核中()(3)三種RNA都與翻譯過程有關(guān)()(4)翻譯的過程有水生成()(5)翻譯需要的20種氨基酸都可以在人體內(nèi)合成()答案解析問題導(dǎo)析活學(xué)活用活學(xué)活用26問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析(1)終止密碼子沒有對應(yīng)的 ，沒有對應(yīng)的 ，不編碼氨基酸。(2)生物的翻譯場所都是核糖體， 是真核生物轉(zhuǎn)錄的場所。(3)在翻譯過程中 作為模板， 攜帶氨基酸，作為場所的核糖體由 和 組成。(4)翻譯過程中氨基酸脫水縮合產(chǎn)生 。(5)組成生物體的20種氨基酸中，有12種人體能夠合成的稱為非必需氨基酸，有8種(嬰兒9種)為人體必須從 中獲取的，人體不能合成的

11、稱為_氨基酸。反密碼子tRNA細(xì)胞核返回上頁答案mRNAtRNArRNA蛋白質(zhì)水必需食物27解析解析(2)翻譯的場所是核糖體。(5)人體內(nèi)能合成的氨基酸只有非必需氨基酸。返回上頁28三基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量的計算29氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，有關(guān)氨基酸脫水縮合的計算在前面已講過。蛋白質(zhì)的合成受基因控制，那么基因、mRNA以及蛋白質(zhì)中氨基酸之間有什么關(guān)系呢？結(jié)合下圖分析：1.轉(zhuǎn)錄時，組成基因的兩條鏈中只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄，另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。基因為 鏈結(jié)構(gòu)而RNA為 鏈結(jié)構(gòu)，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的 。雙單1/2302.mRNA中堿基數(shù)與氨基酸的關(guān)系：翻譯過程中，mRN

12、A中每 個相鄰堿基決定一個氨基酸，每個氨基酸需要一個tRNA轉(zhuǎn)運，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是mRNA堿基數(shù)目的 。31/3313.綜上可知：基因中堿基數(shù)目mRNA堿基數(shù)目tRNA數(shù)目蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目 。圖解如下：6 3 1 132計算中“最多”和“最少”的分析(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。(2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(3)在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上最多或最少等字。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成

13、的蛋白質(zhì)最多有n/3個氨基酸。小貼士小貼士33歸納提煉歸納提煉基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計算基因表達(dá)過程中相關(guān)數(shù)量的計算比較數(shù)目(個)DNA中的堿基數(shù)(脫氧核糖核苷酸數(shù))6nmRNA中的堿基數(shù)(核糖核苷酸數(shù))3n蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)n參與轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA數(shù)n蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)(脫水?dāng)?shù))nm343.一種動物體內(nèi)的某種酶是由2條多肽鏈構(gòu)成的，含有150個肽鍵，則控制這個酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是A.912個 B.456個 C.450個 D.906個答案解析問題導(dǎo)析活學(xué)活用活學(xué)活用35問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析(1)該酶由2條肽鏈，150個肽鍵組成，所以組成該酶的氨基酸數(shù)為 個。(2)

14、DNA中堿基數(shù)目RNA中堿基數(shù)目氨基酸數(shù)631，因此基因中核苷酸數(shù)最少為 個。152答案912返回上頁36解析解析首先根據(jù)縮合的概念及肽鏈條數(shù)計算出該酶具有的氨基酸數(shù)為1502152(個)，再根據(jù)其中的關(guān)系求出控制這個酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是1526912(個)。返回上頁37課堂小結(jié)蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯6nn3n38當(dāng)堂檢測391.如圖中的a、b、c、d分別代表人體內(nèi)的四種大分子化合物，下列有關(guān)說法不正確的是 A.分子c的種類約61種，只含三個堿基，分子量比b小得多B.b、c、d的合成離不開化合物a，這四種大分子化合物的主要合成場所相同C.b、c、d三種化合物能同時存在于同一個細(xì)胞

15、器中D.a、b徹底水解后可得到四種不同的化合物，四種相同的化合物2341答案解析40231解析解析a、b、c、d分別代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。c為tRNA，有3個與密碼子結(jié)合的游離堿基，并不是只含3個堿基；密碼子有64種，其中3個終止密碼子不對應(yīng)tRNA，故分子c的種類約61種。b、c、d的合成叫轉(zhuǎn)錄，a的合成是DNA的復(fù)制，它們主要在細(xì)胞核中進(jìn)行。線粒體和葉綠體能翻譯形成部分蛋白質(zhì)，故其內(nèi)含有這三種RNA。a、b徹底水解后可得到四種不同的化合物核糖、脫氧核糖、T、U，四種相同的化合物是A、C、G、磷酸。4412.由表可推知決定絲氨酸密碼子的是A.TCG B.UCG C.UGC

16、 D.AGC答案解析231DNAG CG信使RNA 轉(zhuǎn)運RNAU 氨基酸絲氨酸442231解析解析轉(zhuǎn)運RNA上具有反密碼子，與信使RNA上的密碼子可以堿基互補配對，由轉(zhuǎn)運RNA的第一個堿基可知，絲氨酸的密碼子第一個堿基應(yīng)是A，所以選D。4433.已知某轉(zhuǎn)運RNA的反密碼子的3個堿基順序是GAU，它運載的是亮氨酸(亮氨酸的密碼子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG)，那么決定此亮氨酸的密碼子是由DNA模板鏈上的哪個堿基序列轉(zhuǎn)錄而來的A.GAU B.CAT C.CUA D.GAT答案解析231解析解析tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基互補，而決定氨基酸的密碼子是mRNA上的堿基序列，故此亮氨酸的密碼子是CUA，由DNA模板鏈上的GAT轉(zhuǎn)錄而來。4444.如圖為某基因表達(dá)的過程，據(jù)圖回答下列問題：(1)能夠?qū)⑦z傳信息從細(xì)胞核傳遞至細(xì)胞質(zhì)的是_(填標(biāo)號)，其基本組成單位是_。進(jìn)行a過程所需的酶有_。(2)圖中所運載的氨基酸是