【高中生物】基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 第2課時(shí)課件 高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

參與轉(zhuǎn)錄的酶是______________；轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是______________________。轉(zhuǎn)錄的場所是______________；轉(zhuǎn)錄的模板是______________；DNA的一條鏈RNA聚合酶mRNA、tRNA、rRNA

將Bt抗蟲蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞后，培育出的棉花植株會產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白，這個過程中基因表達(dá)的第一步是什么？主要是細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNAmRNA蛋白質(zhì)如果1個堿基對應(yīng)1個氨基酸，4種堿基決定_______種氨基酸；如果2個堿基對應(yīng)1個氨基酸，4種堿基決定________種氨基酸；如果3個堿基對應(yīng)1個氨基酸，4種堿基決定________種氨基酸。416（42）64（43）（一）由21種氨基酸構(gòu)成的多樣的蛋白質(zhì)是如何被只含有4種不同堿基的mRNA所編碼呢？＜21種氨基酸＜21種氨基酸＞21種氨基酸至少3個堿基決定1個氨基酸才能滿足需要。mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基叫作1個密碼子。密碼子決定密碼子密碼子決定決定纈氨酸精氨酸組氨酸mRNA密碼子閱讀教材67頁表4-1，完成以下問題并嘗試歸納密碼子的特點(diǎn)。

1．密碼子共有___種，起始密碼子有__種，分別是___________，終止密碼子有___種，分別是________________，決定氨基酸的密碼子有________種。2．密碼子CUC決定的氨基酸為________，決定谷氨酸的密碼子為_____________。

4．像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都對應(yīng)___個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。3．一種密碼子只能決定___種氨基酸，說明密碼子具有_______。閱讀教材67頁表4-1，完成以下問題并嘗試歸納密碼子的特點(diǎn)。

1．密碼子共有___種，起始密碼子有__種，分別是___________，終止密碼子有___種，分別是_________________，決定氨基酸的密碼子有________種。2．密碼子CUC決定的氨基酸為________，決定谷氨酸的密碼子為_____________。GAAGAGCUC注：①在正常情況下，UGA是終止密碼子，但在特殊情況下，UGA可以編碼硒代半胱氨酸。

②在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸。642AUG、GUG3UAA、UAG、UGA亮氨酸GAA、GAG61或62

4．像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都對應(yīng)___個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。閱讀教材67頁表4-1，完成以下問題并嘗試歸納密碼子的特點(diǎn)。3．一種密碼子只能決定___種氨基酸，說明密碼子具有_______。GAAGAGCUC1多注：①在正常情況下，UGA是終止密碼子，但在特殊情況下，UGA可以編碼硒代半胱氨酸。

②在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸。專一性嘗試歸納密碼子的特點(diǎn)

1．密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，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。

2．根據(jù)密碼子的通用性，你能想到什么？說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。每種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸專一性幾乎所有生物體共用一套密碼子通用性思考討論一種氨基酸可能由一種或多種密碼子決定簡并性每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸分子內(nèi)配對結(jié)合氨基酸的部位AAG（二）游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸是怎樣被運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上呢？tRNA三維結(jié)構(gòu)tRNA反密碼子tRNAAUGUUCUGGCGmRNA5'3'苯丙氨酸①形態(tài)：②特點(diǎn)：③反密碼子：三葉草形位于tRNA上能與mRNA上的密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的3個相鄰的堿基（三）tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)來的氨基酸在核糖體上是如何形成蛋白質(zhì)的？

觀看翻譯的視頻，結(jié)合教材68頁圖4-7，嘗試描述翻譯的過程并回答以下問題。1．mRNA上的什么信息決定翻譯的起始和終止？2．根據(jù)密碼子的閱讀方式，圖中mRNA上共有幾個密碼子？3．核糖體移動的方向是什么？4．翻譯合成的肽鏈能直接承擔(dān)相應(yīng)的生物學(xué)功能嗎？

翻譯的過程：mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與mRNA上的密碼子AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1。位點(diǎn)1位點(diǎn)2攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。位點(diǎn)1上的tRNA將甲硫氨酸交給位點(diǎn)2上的tRNA通過與組氨酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。隨著核糖體的移動，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，翻譯終止。核糖體移動方向核糖體核糖體核糖體

U

AU

C

Gu

C

U

G

G

G

A

U

A

C

U

A

C

C

G

u

G

G

A

C

U

GUAGAAUACAGUCACCGGAUmRNA脫水縮合肽鍵遺傳信息的翻譯1．mRNA上的什么信息決定翻譯的起始和終止？2．根據(jù)密碼子的閱讀方式，圖中mRNA上共有幾個密碼子？起始密碼子決定翻譯的起始終止密碼子決定翻譯的終止

10個。遺傳信息的翻譯3．核糖體移動的方向是什么？核糖體移動的方向

從起始密碼子開始翻譯，沿著mRNA按照5'到3'的方向讀取密碼子，直至讀到終止密碼子，翻譯終止。遺傳信息的翻譯

4．翻譯合成的肽鏈能直接承擔(dān)相應(yīng)的生物學(xué)功能嗎？

肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，通常經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，然后開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動的各項(xiàng)職責(zé)。游離在細(xì)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)，這一過程叫作翻譯。遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯思考討論1．細(xì)胞內(nèi)如何快速高效地進(jìn)行翻譯呢？一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈。3．判斷翻譯的方向____________。從左到右2．同時(shí)合成的多條肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?，為什么？相同，因?yàn)槟０鍨橥粭lmRNA。思考討論4．如合成由n個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，在不考慮終止密碼子等情況下，DNA的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)三者之間有何數(shù)量關(guān)系？DNA的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝6n：3n：n=6：3：1DNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯因?yàn)镈NA中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA；轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應(yīng)氨基酸，所以實(shí)際上DNA所含有的堿基數(shù)要大于6n，或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。說明DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)錄：DNARNA翻譯：RNA蛋白質(zhì)游離的脫氧核苷酸游離的核糖核苷酸游離的氨基酸DNAmRNA蛋白質(zhì)DNA→DNADNA→mRNA親代DNA的每一條鏈DNA的一條鏈（模板鏈）mRNA細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)mRNA→蛋白質(zhì)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？轉(zhuǎn)錄翻譯RNADNA蛋白質(zhì)克里克復(fù)制中心法則

1965年，科學(xué)家在某種RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對RNA進(jìn)行復(fù)制。1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。請根據(jù)以下資料補(bǔ)充中心法則的內(nèi)容轉(zhuǎn)錄翻譯RNADNA蛋白質(zhì)在遺傳信息的流動過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物，而ATP為信息的流動提供能量，可見，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄請寫出以下生物的遺傳信息的傳遞過程。1．能分裂的細(xì)胞（如洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞）和DNA病毒（如噬菌體）轉(zhuǎn)錄翻譯RNADNA蛋白質(zhì)復(fù)制2．洋蔥表皮細(xì)胞轉(zhuǎn)錄翻譯RNADNA蛋白質(zhì)3．具有RNA復(fù)制酶的RNA病毒（如煙草花葉病毒）4．具有逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒（如艾滋病病毒）RNA蛋白質(zhì)翻譯復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯RNADNA蛋白質(zhì)復(fù)制請寫出以下生物的遺傳信息的傳遞過程。觀察下圖中原核細(xì)胞和真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯過程示意圖，思考原核細(xì)胞和真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程有什么異同點(diǎn)？細(xì)胞膜DNA核糖體蛋白質(zhì)mRNA核膜DNAmRNA蛋白質(zhì)核糖體mRNA前體原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯過程示意圖真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯過程示意圖邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯先轉(zhuǎn)錄后翻譯RNADNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯脫氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列物質(zhì)信息能量ATP為信息的流動提供能量三、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所條件模板原料能量酶產(chǎn)物原則細(xì)胞核（主要場所），線粒體，葉綠體細(xì)胞核（主要場所），線粒體，葉綠體細(xì)胞核（主要場所），線粒體，葉綠體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20種游離的氨基酸ATPATPATPDNA解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶DNARNA多肽堿基互補(bǔ)配對A=TG=C堿基互補(bǔ)配對A=UT=AG=C堿基互補(bǔ)配對A=UG=C參與翻譯的RNA有____種DNA中有氫鍵，RNA中無氫鍵（

）轉(zhuǎn)錄只能在細(xì)胞核中進(jìn)行（）轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中堿基配對方式完全相同（）一種氨基酸一定由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)（）一種氨基酸只能有一種密碼子決定（）RNA酶就是具有催化作用的RNA分子（）轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶的識別位點(diǎn)在RNA分子上（）DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程一定都需要解旋酶（）×××××一種或多種×××3練習(xí)與運(yùn)用易錯判斷

(1)一個DNA分子上有很多基因，轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板的。(

)(2)轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，且配對方式相同。()(3)由于基因選擇性表達(dá)，一個DNA分子在不同細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出來的mRNA不完全相同。()(4)三種RNA均由DNA轉(zhuǎn)錄而來。()(5)RNA聚合酶具備解旋的功能。()(6)不同種類的細(xì)胞，mRNA的種類和數(shù)量不同，但tRNA和rRNA種類一般無差異。()×√√√√√例1．決定氨基酸的密碼子是指（）A．基因上3個相鄰的堿基B．DNA上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D例2．一條肽鏈有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D例3．DNA的堿基排列順序決定了氨基酸的排列順序，決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，進(jìn)而決定了生物的性狀。為了研究細(xì)胞分裂過程中的相關(guān)酶，科學(xué)家獲得了如下一段編碼細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白酶的DNA序列。非模板鏈：5'-ATGTTAGAGGCGAGCGGGGATAGGTTACTG-3'請回答下列問題：（1）與上面DNA序列相應(yīng)的mRNA序列為（）。A．5'-ATGTTAGAGGCGAGCGGGGATAGGTTACTG-3'B．5'-TACAATCTCCGCTCGCCCCTATCCAATGAC-3'C．5'-AUGUU