18版高中生物 第四章遺傳的分子基礎(chǔ)第三節(jié)基因控制蛋白質(zhì)的合成第課時(shí)課件蘇教版.pptx

1、第2課時(shí)遺傳信息的翻譯,第四章第三節(jié)基因控制蛋白質(zhì)的合成,學(xué)習(xí)導(dǎo)航 1.結(jié)合教材P7879，理解密碼子的概念并能熟練地查閱密碼子表。 2.結(jié)合教材P8081，概述遺傳信息翻譯的過(guò)程和特點(diǎn)。 3.分析堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 重難點(diǎn)擊 1.密碼子的概念。 2.翻譯的過(guò)程。,課堂導(dǎo)入 美國(guó)科幻電影侏羅紀(jì)公園中，科學(xué)家們利用 一只困在琥珀中的、曾吸食過(guò)恐龍血的蚊子體內(nèi) 的恐龍DNA制造出了大量的恐龍，并建立了一個(gè) 恐龍的“侏羅紀(jì)公園”。 我們知道，生物體的性狀是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)的，基因 是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物體的性狀的。轉(zhuǎn)錄只能產(chǎn)生RNA，由RNA到蛋白質(zhì)需要“翻譯”的過(guò)程。 解決學(xué)生疑難

2、點(diǎn)_,一、密碼子與tRNA,當(dāng)堂檢測(cè),二、翻譯,內(nèi)容索引,一、密碼子與tRNA,基礎(chǔ)梳理,1.密碼子的破譯 (1)實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)中以人工合成的RNA作模板合成多肽，確定氨基酸與密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 提取大腸桿菌的破碎細(xì)胞液加入試管除去原DNA和_ 添加20種氨基酸分5組，每個(gè)試管各加四種氨基酸 加入人工合成的RNA多聚_,mRNA,U, 合成多肽只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸的試管中 出現(xiàn)多肽鏈 運(yùn)用同樣方法將上述四種氨基酸分裝入四個(gè)試管含苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：苯丙氨酸的遺傳密碼子是 。,UUU,2.密碼子的概念和種類 (1)概念：

3、遺傳學(xué)上，把 上決定一個(gè)氨基酸的 個(gè)相鄰的堿基，叫做一個(gè)遺傳密碼子。其中，密碼子共有 種。 (2)起始密碼子和終止密碼子：真核細(xì)胞唯一的起始密碼子是 ，編碼的是 。三種終止密碼子： ，它們不編碼氨基酸。,mRNA,3,64,AUG,甲硫氨酸,UAA、UAG、UGA,3.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(gè)堿基能和mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，叫做 。 (2)功能：攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體。 種tRNA能攜帶1種氨基酸,1種氨基酸可由 tRNA攜帶。,氨基酸,反密碼子,1,1種或多種,觀察教材P79表41，回答下列問題： 1.找出兩種起始密碼子和三種終止密碼子，它們都能

4、決定氨基酸嗎？,答案起始密碼子：AUG、GUG，分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸。終止密碼子：UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸。,問題探究,答案,答案決定精氨酸的密碼子有CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。決定色氨酸的密碼子只有UGG。 密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：1種密碼子只能決定1種氨基酸(終止密碼子除外)。1種氨基酸可由1種或多種密碼子決定。,2.決定精氨酸的密碼子有哪些？決定色氨酸的密碼子有哪些？據(jù)此，歸納密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？,答案這說(shuō)明所有生物可能有著共同的起源。,3.遺傳密碼具有通用性，即地球上幾乎所有的生物都共用這一套遺傳密碼，這說(shuō)明了什么？,答案,4.

5、密碼子GCU編碼丙氨酸，如果由于某種原因使mRNA中該密碼子的第三個(gè)堿基由U變?yōu)榱薈，編碼的氨基酸還是丙氨酸，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡(jiǎn)并性。這種特性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？,答案一定程度上可以防止由于堿基改變而導(dǎo)致生物性狀的改變，維持生物性狀的穩(wěn)定性。,答案,拓展應(yīng)用,1.右圖代表的是某種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，對(duì)此分析正確的是 A.此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA含有五種元素、兩種含氮堿基 B.該結(jié)構(gòu)參與蛋白質(zhì)合成中的翻譯過(guò)程 C.合成此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的場(chǎng)所是核糖體 D.若與此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子相對(duì)應(yīng)的密碼子中的堿基發(fā) 生改變，一定會(huì)引起蛋白質(zhì)中氨基酸種類的改變,答案,解析此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA含有C、H、O、N、P五種元素，A、

6、C、G、U四種含氮堿基；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA主要在細(xì)胞核中合成；由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，信使RNA中的堿基發(fā)生改變，翻譯出的蛋白質(zhì)中的氨基酸不一定改變。,解析,2.下列關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是 A.有些生物中的RNA具有催化功能 B.tRNA上的堿基只有三個(gè) C.tRNA中含有氫鍵 D.RNA也可以作為某些生物的遺傳物質(zhì),答案,解析tRNA是運(yùn)載氨基酸的工具，是RNA中的一種，與其他種類RNA一樣，是單鏈結(jié)構(gòu)，屬于生物大分子。tRNA并非只有三個(gè)堿基，tRNA在某些部分配對(duì)并扭曲成雙螺旋狀，它的平面形狀如三葉草的葉形，其中有三個(gè)堿基與mRNA上的密碼子配對(duì)，稱為反密碼子。,解析,二、翻譯,基礎(chǔ)梳理,如圖

7、是遺傳信息翻譯的過(guò)程，逆時(shí)針觀察該圖，完成下列探究?jī)?nèi)容。,1.翻譯的概述 (1)翻譯的概念 在細(xì)胞中，游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種 ，以 為模板合成具有一定氨基酸順序的 ，這一過(guò)程稱為翻譯。 (2)條件、工具和產(chǎn)物 A是 ，場(chǎng)所B ，原料D ，模板E ，產(chǎn)物C具有。,氨基酸,mRNA,蛋白質(zhì),tRNA,核糖體,氨基酸,mRNA,一定氨基酸順序的肽鏈,2.翻譯的過(guò)程 (1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的 識(shí)別位于核糖體位點(diǎn)1上的mRNA上的起始密碼子 ，mRNA、tRNA與核糖體三者相結(jié)合，翻譯開始。 (2)延伸階段 進(jìn)位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按 原則識(shí)別并進(jìn)入位點(diǎn)2。 轉(zhuǎn)肽：兩個(gè)氨基酸

8、通過(guò)脫水縮合形成 而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。 移位：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，位點(diǎn) 的tRNA離開，占據(jù)位點(diǎn) 的tRNA進(jìn)入位點(diǎn) ，新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn) ，繼續(xù)肽鏈的合成。 重復(fù)：以后依次重復(fù)以上三個(gè)步驟,直到讀取到mRNA上的 。,tRNA,AUG,堿基互補(bǔ)配對(duì),肽鍵,1,2,1,2,終止密碼子,問題探究,答案(1)mRNA為翻譯提供了精確的模板； (2)通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)(mRNA和tRNA)，保證了翻譯能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。,1.翻譯能精確地進(jìn)行，推測(cè)原因是什么？,答案1個(gè)mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。,2.研究表明，少量的mRNA分子就能迅速合成大量的

9、蛋白質(zhì)，結(jié)合下圖推測(cè)其機(jī)理是怎樣的？,答案,答案、分別是tRNA、核糖體、多肽鏈。,(1)圖甲中、分別是哪種分子或結(jié)構(gòu)？,答案,3.下圖是翻譯過(guò)程的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析：,答案起始密碼子：AUG，編碼甲硫氨酸。終止密碼子：UAA，不編碼氨基酸。,(2)是mRNA，其中的起始密碼子和終止密碼子分別是什么？它們都能決定氨基酸嗎？,答案,答案、分別是mRNA、核糖體；核糖體移動(dòng)的方向是由右向左。,(3)圖乙中、分別是什么分子或結(jié)構(gòu)？核糖體移動(dòng)的方向是怎樣的？,答案相同；因?yàn)樗鼈兊哪０迨峭粭lmRNA。,(4)最終合成的多肽鏈、的氨基酸序列相同嗎？為什么？,答案,知識(shí)整合,起始密碼子有AUG、GUG，分

10、別編碼甲硫氨酸和纈氨酸。終止密碼子有UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸；密碼子具有簡(jiǎn)并性，一定程度上可以防止由于堿基改變而導(dǎo)致生物性狀的改變，維持生物性狀的穩(wěn)定性；遺傳密碼具有通用性說(shuō)明所有生物可能有著共同的起源。,拓展應(yīng)用,3.下列對(duì)蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 A.以細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸為原料 B.以核糖體RNA作為遺傳信息模板 C.以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為氨基酸運(yùn)輸工具 D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì),答案,解析,解析翻譯是以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，B錯(cuò)誤； 由于蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，故A、D正確； 在翻譯過(guò)程中，搬運(yùn)工是tRNA，C正確。,4.

11、如圖表示真核細(xì)胞中某基因表達(dá)過(guò)程的一部分，下列分析正確的是,答案,解析,A.圖示mRNA中起始密碼子位于RNA鏈上的左側(cè) B.mRNA上決定甘氨酸的密碼子都是GGU C.圖中堿基的配對(duì)方式有AU、CG、AT D.圖示過(guò)程的正常進(jìn)行需要ATP和RNA聚合酶,解析根據(jù)肽鏈的長(zhǎng)度判斷，核糖體移動(dòng)的方向是從左向右，A正確； 一種氨基酸可由一種或一種以上密碼子決定，B錯(cuò)誤； 題圖表示翻譯過(guò)程，堿基的配對(duì)方式有AU、CG、GC、UA，C錯(cuò)誤； RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中起作用，D錯(cuò)誤。,5.下圖表示真核細(xì)胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確的是,答案,解析,A.過(guò)程中堿基配對(duì)情況相同 B.過(guò)

12、程發(fā)生的場(chǎng)所相同 C.過(guò)程所需要的酶相同 D.過(guò)程中核糖體的移動(dòng)方向是由左向右,解析圖中過(guò)程是DNA的復(fù)制，過(guò)程是轉(zhuǎn)錄，過(guò)程是翻譯。復(fù)制是DNADNA，轉(zhuǎn)錄是DNAmRNA，不同的堿基配對(duì)方式是AT、AU；核基因的轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所是細(xì)胞核，翻譯的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)(核糖體)；過(guò)程需要解旋酶和DNA聚合酶，過(guò)程需要RNA聚合酶；從圖可以看出，最右邊的一個(gè)核糖體上的多肽鏈最長(zhǎng)，其翻譯的時(shí)間也應(yīng)該長(zhǎng)于左邊的兩個(gè)核糖體，故核糖體的移動(dòng)方向是由左向右。,真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨析,課堂小結(jié),核糖體,mRNA,多種氨基酸,tRNA,多肽鏈(或蛋白質(zhì)),mRNA,3個(gè)相鄰,當(dāng)堂檢測(cè),1.四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素、

13、紅霉素等抗生素能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，它們有的能干擾細(xì)菌核糖體的形成，有的能阻止tRNA和mRNA結(jié)合，這些抗生素阻斷了下列過(guò)程中的 A.染色體活動(dòng) B.DNA復(fù)制過(guò)程 C.轉(zhuǎn)錄過(guò)程 D.翻譯過(guò)程,2,3,4,5,1,答案,解析抗生素干擾細(xì)菌核糖體的形成或者阻止tRNA和mRNA結(jié)合，均是阻止翻譯過(guò)程。,解析,2.真核細(xì)胞中DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場(chǎng)所依次是 A.細(xì)胞核、細(xì)胞核、核糖體 B.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體 C.細(xì)胞核、細(xì)胞核、高爾基體 D.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),答案,2,3,4,1,5,解析DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA為模板，DNA主要在細(xì)胞核中，故DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核

14、；翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上完成的。,解析,2,3,4,1,5,3.mRNA上決定氨基酸的一個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，對(duì)識(shí)別該密碼子的tRNA種類及轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸種類將會(huì)產(chǎn)生的影響是 A.tRNA種類一定改變，氨基酸種類一定改變 B.tRNA種類不一定改變，氨基酸種類不一定改變 C.tRNA種類一定改變，氨基酸種類不一定改變 D.tRNA種類不一定改變，氨基酸種類一定改變,答案,解析,解析一種密碼子只能對(duì)應(yīng)于一種氨基酸，而一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子。mRNA上密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，則識(shí)別該密碼子的tRNA(一端有反密碼子)種類也肯定發(fā)生改變。但有可能改變后的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨

15、基酸，故氨基酸種類不一定改變。,2,3,4,1,5,4.遺傳信息、密碼子、遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位，分別是指 信使RNA上核苷酸的排列順序DNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基信使RNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基DNA上脫氧核苷酸的排列順序轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上一端的三個(gè)堿基有遺傳效應(yīng)的DNA片段 A. B. C. D.,答案,解析遺傳信息是指DNA上脫氧核苷酸的排列順序；密碼子是指信使RNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位。,解析,5.下圖為人體蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過(guò)程，據(jù)圖分析并回答問題。,2,3,4,1,5,答案,解析,(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的_步驟，該步驟發(fā)生在細(xì)胞的_部分。,翻譯,細(xì)胞質(zhì)(或核糖體),解析圖示