4.1.2遗传信息的翻译和中心法则课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第4章　基因的表达 第2课时 遗传信息的翻译和中心法则 人教版高中生物 必修2 1 概述遗传信息翻译的过程(难点)。 2 概述中心法则的内容和实质(重点)。 脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 情境导入 基因 蛋白质 转录 mRNA 翻译 > < 目标一 遗传信息的翻译 1.1 翻译的概念 mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 概念 将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 实质 mRNA上的碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的？ 思考 1.2 碱基与氨基酸之间的对应关系 1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸， 氨基酸 AUCG 4 氨基酸 AUCG 4 AUCG 4 AUCG 4 氨基酸 AUCG 4 AUCG 4 推测 4 64 16 这种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。 1.3 密码子 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基为1个密码子。 密码子的概念 第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家---克里克 实验材料：T4噬菌体 实验思路：研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响。 实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。 实验结果： 1961年克里克实验 1.4 遗传密码的破译 ①增加或删除1个/2个碱基，无法正常产生蛋白质； ②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。 实验结论：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。遗传密码从一个固定的起点 开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。 5’-UACGCUCCGUACCC-3’ 科学家：尼伦伯格、马太 实验过程： 1961年蛋白质的体外合成实验 除去DNA和mRNA的细胞提取液 人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸 多聚苯丙氨酸的肽链 与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。 在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64种密码子，并编制出密码子表。 1.4 遗传密码的破译 1.5 密码子表 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终止 终止 半胱氨酸 半胱氨酸 终止、硒代半胱氨酸 色氨酸 U C A G C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、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 U C A G 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU 精氨酸 A G A AGA 起始密码子：AUG（甲硫氨酸）、GUG（甲硫氨酸） 终止密码子：UAA、UAG、UGA（前两种不编码任何氨基酸） 密码子与氨基酸关系： 1.5 密码子表 特殊密码子说明 ①在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。 ②在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 ①1种密码子只能决定1种氨基酸（正常情况下）。 ②1种氨基酸可以由1种或几种密码子决定。 1.从密码子表中可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作 密码的简并。 当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。 你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？ A C G A U U G A U C G A C G A 正常mRNA G C G A U U G A C C G A C G A 错误mRNA 天冬氨酸 天冬氨酸 精氨酸 精氨酸 活动1 信使物质是RNA的实验证据 2.地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。 说明