2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 遺傳信息的翻譯和中心法則課件（44張）

第1節(jié)第2課時遺傳信息的翻譯和中心法則課標(biāo)內(nèi)容(1)概述遺傳信息翻譯的過程。(2)描述中心法則，即遺傳信息的傳遞規(guī)律。自主梳理1Addatitlehere合作探究2Addatitlehere課堂小結(jié)3Addatitlehere隨堂檢測4Addatitlehere1.翻譯概念的理解核糖體mRNA氨基酸2.密碼子(1)概念mRNA上決定1個氨基酸的__________的堿基叫作1個密碼子。密碼子的堿基是連續(xù)的，沒有間隔，圖中表示的mRNA上含有3個密碼子。3個相鄰(2)種類①共有______種密碼子。②有2種起始密碼子：在真核生物中AUG作為起始密碼子；在原核生物中，GUG也可以作為起始密碼子，此時它編碼__________。③有3種終止密碼子：UAA、UAG、UGA。正常情況下，終止密碼子不編碼氨基酸，僅作為翻譯終止的信號，但在特殊情況下，UGA可以編碼______________。64甲硫氨酸硒代半胱氨酸3.tRNA的結(jié)構(gòu)和功能特點(1)結(jié)構(gòu)和功能(2)功能特點：每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)______氨基酸。氨基酸氫反密碼子一種4.翻譯的過程mRNAtRNAtRNA肽鍵mRNA

終止密碼子1.提出者

________。2.中心法則的提出及其發(fā)展(1)圖示克里克(2)根據(jù)圖示，完成下表項目序號生理過程遺傳信息傳遞過程最初提出①____________________流向________②______________流向________③______________流向________發(fā)展補(bǔ)充④____________________流向________⑤________________流向________DNA復(fù)制DNADNA轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯RNA蛋白質(zhì)RNA復(fù)制RNARNA逆轉(zhuǎn)錄RNADNA3.生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體(1)DNA、RNA是______的載體。(2)蛋白質(zhì)是______的表達(dá)產(chǎn)物。(3)________

為信息的流動提供能量。信息信息ATP(1)每種氨基酸都具有兩種或兩種以上的密碼子。(

)提示：部分氨基酸只有一種密碼子。(2)核糖體的翻譯通常是從mRNA上的起始密碼子開始，終止密碼子結(jié)束。(

)(3)tRNA一經(jīng)發(fā)揮作用便迅速被酶分解而無法重復(fù)使用。(

)提示：tRNA可以重復(fù)多次發(fā)揮作用。(4)中心法則表示的是遺傳信息的流動過程。()(5)葉綠體和線粒體中遺傳信息的傳遞也遵循中心法則。(

)×√×√√情境探疑1.觀察密碼子示意圖和密碼子表，回答下列問題。(1)DNA是怎樣決定mRNA的堿基序列的？提示：通過堿基互補(bǔ)配對原則決定mRNA中的堿基序列。(2)所有密碼子都能決定氨基酸嗎？提示：不是，正常情況下，三種終止密碼子不編碼氨基酸，分別是UAG、UAA、UGA。

情境探疑(3)在真核生物中，一種密碼子只能決定一種氨基酸嗎？一種氨基酸只有一種密碼子嗎？提示：在真核生物中，一種密碼子只能決定一種氨基酸，而一種氨基酸可能有多種密碼子。情境探疑2.結(jié)合教材tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列有關(guān)問題：(1)在tRNA中是否只有反密碼子這3個堿基？是否存在氫鍵？提示：tRNA是RNA鏈經(jīng)折疊形成的，除一端的反密碼子外，還有其他堿基。在折疊區(qū)域堿基配對，存在氫鍵。(2)每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)____種氨基酸，每種氨基酸可能由____________tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。一一種或幾種情境探疑(3)為什么說tRNA是真正起“翻譯”作用的結(jié)構(gòu)？提示：運(yùn)輸氨基酸的工具是tRNA，它一端有反密碼子，能和mRNA上的密碼子相識別，一端能攜帶氨基酸，因此tRNA是真正起“翻譯”作用的結(jié)構(gòu)。1.密碼子的特點歸納提升(1)遺傳密碼子是三聯(lián)體密碼：一個密碼子由信使RNA(mRNA)上相鄰的三個堿基組成。(2)密碼子具有通用性：不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。(3)密碼子與密碼子之間沒有任何不編碼的核苷酸，讀碼必須按照一定的讀碼框架，從正確的起點開始，一個不漏地一直讀到終止信號。(4)遺傳密碼子不重疊，在多核苷酸鏈上任何兩個相鄰的密碼子不共用任何核苷酸。(5)密碼子具有簡并性：除了色氨酸、硒代半胱氨酸外，每一個氨基酸都至少有兩個密碼子。這樣可以在一定程度內(nèi)，使氨基酸序列不會因為某一個堿基被意外替換而改變。(6)密碼子閱讀與翻譯具有一定的方向性：從5′－端到3′－端。(7)有起始密碼子和終止密碼子，起始密碼子有兩個，分別是AUG(甲硫氨酸)和GUG(纈氨酸、甲硫氨酸)，終止密碼子有3個，分別是UAA、UAG、UGA(硒代半胱氨酸)。2.tRNA的結(jié)構(gòu)和特點歸納提升(1)tRNA的結(jié)構(gòu)：含有幾十個至上百個核糖核苷酸(堿基)，不是僅由3個核糖核苷酸(堿基)構(gòu)成。部分區(qū)段出現(xiàn)雙鏈結(jié)構(gòu)，堿基之間以氫鍵相連。(2)tRNA和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系：一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，但一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。(3)密碼子、反密碼子和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系：①密碼子共有64種，但其中有2種終止密碼子不編碼任何氨基酸，編碼氨基酸的密碼子共有62種。翻譯時反密碼子與62種決定氨基酸的密碼子對應(yīng)。②在真核生物中，一種密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可對應(yīng)一種或多種密碼子。例1

下列說法錯誤的是(

)A.一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸B.tRNA上存在堿基互補(bǔ)配對和氫鍵D.一種氨基酸可能對應(yīng)一種或多種密碼子C.能決定氨基酸的密碼子有64種典例應(yīng)用解析決定氨基酸的密碼子有62種，C錯誤。例2

下列關(guān)于圖中①②兩種分子的說法正確的是(

)A.①為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個相同的DNA典例應(yīng)用B.②為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸C.遺傳信息位于①上，密碼子位于②上D.①和②共有的堿基是A、C、G、T解析①為DNA，復(fù)制時兩條鏈都作為模板，形成兩個相同的DNA，A正確；②為tRNA，一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，B錯誤；遺傳信息位于DNA上，密碼子位于mRNA上，C錯誤；DNA和tRNA共有的堿基為A、C、G，D錯誤。典例應(yīng)用情境探疑1.右圖是翻譯過程的示意圖，請據(jù)圖分析：(1)右圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是哪種分子或結(jié)構(gòu)？該過程發(fā)生的堿基互補(bǔ)配對與DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄相比完全一樣嗎？提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分別是tRNA、核糖體、多肽鏈；不完全一樣，DNA復(fù)制：A—T、T—A、G—C、C—G，轉(zhuǎn)錄：A—U、T—A、C—G、G—C，翻譯：A—U、U—A、C—G、G—C。情境探疑(2)判斷圖中核糖體沿著mRNA移動的方向，根據(jù)教材中的密碼子表，寫出圖中翻譯出的氨基酸序列。提示：核糖體沿著mRNA從左向右移動；圖甲中對應(yīng)的氨基酸序列為甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸。情境探疑2.下圖表示一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條多肽鏈的現(xiàn)象。請回答下列相關(guān)問題：(1)圖中每個核糖體是共同合成一條多肽鏈，還是分別合成一條完整的多肽鏈？提示：每個核糖體分別合成一條完整的多肽鏈。(2)圖中合成的4條多肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?？判斷依?jù)是什么？提示：相同，因為它們結(jié)合的模板mRNA相同。情境探疑(3)圖中翻譯的方向是__________，判斷的依據(jù)是____________________________。(4)圖中所示的翻譯特點，其意義是__________________________________________。從左向右多肽鏈的長短，長的翻譯在前少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)情境探疑3.結(jié)合下面圖解，思考下列問題：假設(shè)蛋白質(zhì)中氨基酸為m個，則其對應(yīng)的mRNA上堿基及基因中堿基至少各是多少個？提示：mRNA上堿基至少為3m個，基因中堿基至少為6m個?！皟煽捶ā鼻膳姓婧松锖驮松锘虮磉_(dá)歸納提升(1)過程圖(2)判斷方法歸納提升說明真核細(xì)胞的線粒體、葉綠體中也有DNA和核糖體，其轉(zhuǎn)錄、翻譯也存在同時進(jìn)行的情況。例3

下列關(guān)于遺傳信息的翻譯的敘述中，正確的是(

)B.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時，一種氨基酸只能由一種密碼子決定C.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，則tRNA也有21種D.生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)時，一種密碼子一定能決定一種氨基酸A.通過翻譯將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)中的氨基酸序列典例應(yīng)用解析mRNA上的一個密碼子決定一個氨基酸，所以在翻譯過程中mRNA中的堿基序列決定了蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，A正確；密碼子具有簡并性，一種氨基酸可以由一種或多種密碼子決定，B錯誤；絕大多數(shù)生物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，tRNA有62種，C錯誤；正常情況下終止密碼子不能決定氨基酸，D錯誤。典例應(yīng)用典例應(yīng)用例4（多選）(2023·江蘇蘇州高三一模)下圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)D.圖示tRNA可以搬運(yùn)密碼子為CCA的氨基酸A.相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A—TB.真核細(xì)胞由過程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是從b到a解析分析題圖可知，過程①為DNA復(fù)制；過程②由DNA形成RNA，為轉(zhuǎn)錄過程；過程③以mRNA為模板合成多肽鏈，為翻譯過程。過程②的堿基配對方式為A—U、C—G、G—C、T—A，過程③的堿基配對方式為A—U、C—G、G—C、U—A，過程①的堿基配對方式為A—T、C—G、G—C、T—A，故相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A—T，A正確；過程②為轉(zhuǎn)錄過程，真核細(xì)胞由轉(zhuǎn)錄形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正確；根據(jù)肽鏈長短，過程③中核糖體在mRNA上的移動方向是從a到b，C錯誤；反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對，故題圖中tRNA可以搬運(yùn)密碼子為ACC的氨基酸，D錯誤。典例應(yīng)用1.起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，為什么蛋白質(zhì)的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸？

提示：翻譯生成的肽鏈往往需要進(jìn)行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉。題后反思題后反思2.翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延伸的？從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質(zhì)嗎？

提示：翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動并依次讀取密碼子，進(jìn)行肽鏈的合成，直到讀取到mRNA上的終止密碼子，合成終止。剛從核糖體上脫落下來的肽鏈只能稱為多肽，其必須經(jīng)過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。3.根據(jù)mRNA中堿基的排列順序能否準(zhǔn)確寫出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否確定mRNA中的堿基排列順序？

提示：前者可以，后者不能確定。因為真核生物中，一種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸(在一般情況下，終止密碼子沒有對應(yīng)的氨基酸)，但一種氨基酸可以有多種密碼子。題后反思思維導(dǎo)圖晨讀必背1.游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以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。2.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。3.每個tRNA一端的3個相鄰堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。4.翻譯的場所是核糖體,條件是模板(mRNA)、“搬運(yùn)工”(tRNA)、原料(21種氨基酸)、酶和能量。細(xì)胞核RNA211.下列有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，錯誤的是(

)A.tRNA的反密碼子可識別mRNA上的堿基序列B.一個mRNA分子上可結(jié)合多個核糖體使翻譯更高效D.核糖體可在mRNA上移動C.終止密碼子一定不編碼氨基酸解析終止密碼子UGA在特殊情況下可以編碼硒代半胱氨酸，C錯誤。2.如圖表示真核細(xì)胞基因表達(dá)過程中的某一階段。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.圖示過程是轉(zhuǎn)錄

B.需要tRNA作為運(yùn)載工具C.以氨基酸為原料

D.圖示過程的模板是mRNA解析題圖所示過程是翻譯，A錯誤。3.(2023·重慶高一期末)下列關(guān)于真核細(xì)胞中RNA的敘述，錯誤的是(

)A.tRNA、rRNA和mRNA都是以DNA為模板合成的，需要RNA聚合酶參與C.同一個體的不同細(xì)胞中可以合成同種mRNAD.mRNA中的密碼子有64種B.細(xì)胞核中的RNA合成后會直接穿過核膜到細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用解析真核細(xì)胞中的RNA都是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的，需要RNA聚合酶參與，A正確；細(xì)胞核中的RNA合成后會通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，B錯誤；同一個體的不同細(xì)胞中可以合成相同的mRNA，以指導(dǎo)合成相同的蛋白質(zhì)，如呼吸酶等，C正確；mRNA中的密碼子有64種，D正確。4.下圖為中心法則示意圖，相關(guān)敘述正確的是(

)D.⑤在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下完成A.①②