4.1基因指导蛋白质的合成第2课时课件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1节 基因指导蛋白质的合成 十一 学习目标 1.通过比较DNA和RNA的结构，归纳RNA适用于作DNA的信使的条件。 2.通过分析、归纳教材中的图文资料，概述遗传信息的转录过程。 3.运用数学方法，分析DNA的碱基、mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。 4.通过模拟活动，概述遗传信息的翻译过程。 5.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，阐明生物界的统一性，认同当今生物可能有着共同的起源，初步形成生物进化观。 6.通过了解中心法则的提出和修正过程，认同科学是不断发展的，形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。 mRNA通过核孔进入细胞质，开始它的新历程——翻译 核DNA的遗传信息 mRNA的遗传信息 细胞质中的蛋白质 转录 翻译 翻译：在细胞质中游离的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程 二、遗传信息的翻译 Q：组成mRNA的碱基只有4种，组成生物体蛋白质的氨基酸有21种，mRNA的碱基序列如何决定蛋白质的氨基酸序列 1个碱基决定1个氨基酸，只能决定4种 2个碱基决定1个氨基酸，只能决定42=16种 3个碱基决定1个氨基酸，只能决定43=64种 伽莫夫的“3个碱基编码一个氨基酸”假说 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 二、遗传信息的翻译 至少几个碱基决定一个氨基酸 阅读材料找出实验自变量、因变量。根据实验结果你能得出什么实验结论？ 4 U A U G C A U G A U C G A G C U U mRNA 1.概念：mRNA上三个相邻的碱基决定1个氨基酸——密码子 2.位置：mRNA 实验结论： 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 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 肽链 尼伦伯格和马太，破译UUU密码子 二、遗传信息的翻译 (1)加入细胞提取液的目的是什么？ 为肽链的合成提供场所、能量和酶等必要条件 (2)为什么要将细胞提取液中的DNA和mRNA除去？ 防止细胞提取液中原有的DNA和mRNA中的遗传信息起作用，干扰实验结果。 说明3个碱基编码一个氨基酸 但是哪种密码子编码那种氨基酸呢 读反密码子的方向：3’→5’ 密码子方向为5’ →3’ 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 5 二、遗传信息的翻译 写出丙氨酸对应的密码子 GCU、GCC、GCA、GCG 密码子简并性 简并性的意义 ①增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸； ②保证翻译速度。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 二、遗传信息的翻译 像这种，一种氨基酸有多种密码子对应的现象称为简并性 简并性具有什么意义呢？ 7 密码子的特点 连续性和方向性 专一性 简并性 起始和终止密码子 通用性 地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。 简并性的意义 ①增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸； ②保证翻译速度。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 二、遗传信息的翻译 连续性和方向性：遗传密码在mRNA分子上是连续排列的，密码的阅读必须从一个正确的起点开始，按一个方向依次顺序读取，直至读到终止信号。 起始密码子 终止密码子 mRNA的5’→3’ 所有的密码子都能编码氨基酸嘛？ 北师 (1)连续性和方向性。遗传密码在mRNA分子上是连续排列的，密码的阅读必须从一个正确的起点开始，按一个方向依次顺序读取，直至读到终止信号。 (2)简并性。遗传密码有64种，而生物体中组成蛋白质的基本氨基酸只有21种，因此，多数氨基酸必定有几个密码子与之对应。(3)专一性。每种密码子只对应一种氨基酸。 (4) 起始和终止密码子。AUG既是编码甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子; UAA、UAG和UGA不编码任何氨基酸，是肽链合成的终止密码子。 (5) 通用性。遗传密码对病毒、原核生物和真核生物大多数情况下都是通用的，这也是生命统一性的一个有力证据。 8 密码子（共64个） 2种，AUG、GUG，同时编码氨基酸 3种，UAA、UGA、UAG 不编码氨基酸 59种，只编码氨基酸 种类 起始密码子： 终止密码子： 普通密码子： 一共有多少密码子 起始密码子有多少个？起始密码子编