4.1 基因指导蛋白质的合成 （第二课时）-【学霸培优】2022-2023学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

§4-1 基因指导蛋白质的合成（第二课时） 基因的表达 第一个遗传密码的破译 请利用以下材料设计试验方案，探究UUU是哪种氨基酸的密码子，简要写出实验思路，并预期结果和结论。 实验材料：20支试管、二十种纯化的氨基酸、去除了DNA和mRNA的细胞提取液（含核糖体和酶）、（多聚尿嘧啶核苷酸）UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU。 4.遗传信息的翻译——密码子 2 实验方案： ①取20支试管，分别加入二十种氨基酸。 ②给每支试管中加入去除了DNA和mRNA的细胞提取液。 ③给每支试管加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸。 ④检测每支试管中肽链的合成情况。 预期结果与结论： 如果加入苯丙氨酸的试管中出现了肽链，则说明UUU是苯丙氨酸的密码子。 4.遗传信息的翻译——密码子 第一个遗传密码的破译 3 从密码子表中可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并，你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？ 密码子的简并性。 ①提高了翻译过程的容错率：使基因产生有害突变时仍然能保证编码氨基酸不改变； ②提高了翻译的速度：几种不同的密码子编码同一种高频率氨基酸时保证了翻译速度。 密码子的通用性。表明了生物界的统一性。 密码子还有其他什么特点？ 密码子的方向性：从5’→3’依次阅读。 密码子的连续性：两个密码子之间没有间隔、也不重叠，密码子连续阅读。 密码子的摆动性：由密码子的简并性决定。 4.遗传信息的翻译——【思考·讨论】分析密码子的特点 4 形状：呈三叶草形 结构： 一端是携带氨基酸的3’羟基端和5’磷酸基团端； 另一端是反密码子。 定义：tRNA上可以与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。 作用： 决定运载的氨基酸的种类； 通过与mRNA上的密码子互补配对，识别安放氨基酸的部位。 tRNA中存在互补碱基对。 特性：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，即具有专一性。 反密码子 结合氨基酸的部位 3’羟基端 5’ 磷酸基团端 4.遗传信息的翻译——运载工具tRNA 5 （反密码子61或62种） tRNA （密码子4种） mRNA 氨基酸 （21种） 运输 编码 互补配对 mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系 ①一种tRNA只能识别并运输一种氨基酸。 ③一种密码子只能决定一种或0种氨基酸（终止密码子不决定氨基酸）。 4.遗传信息的翻译——mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系 ②一种氨基酸可对应一种或几种密码子（简并），一种氨基酸可能被多种tRNA运输。 ④密码子有64种（3种终止密码子，62种能决定氨基酸）。 6 4.遗传信息的翻译——mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系 7 mRNA在细胞核中转录形成后，通过核孔出来，到细胞质中。 翻译的过程 4.遗传信息的翻译——翻译过程 8 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U U C A 甲 色 A C C 组 精 G A C （1）起始：① mRNA在细胞质中与核糖体结合 G G U 翻译的过程 4.遗传信息的翻译——翻译过程 9 位点1 位点2 位点3 U C A 甲 色 A C C 组 精 G A C （1）起始：②携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1 U C A 甲 U C A G G U 翻译的过程 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 甲 U C A 4.遗传信息的翻译——翻译过程 10 位点1 位点2 位点3 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 色 A C C 组 精 G A C （2）运输：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2 甲 U C A G G U G G U 组 G G U 组 G G U 翻译的过程 4.遗传信息的翻译——翻译过程 11 位点1 位点2 位点3 C U G A A U G A C U C G G C G U U G C U G U C C U G A U C C U A A G G C U 色 A C C 精 G A C （3）合成：甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上 甲 U C A 组 G G U 甲 翻译的过程 4.遗传信息的翻译——翻译过程 12 位点1 位点2 位点3 位点1 位点2 位点3 色 A C C 精 G A C （4）延伸：①核糖体沿