4.1基因指导蛋白质的合成（课时2）课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

4.1 基因指导蛋白质的合成 学习目标 1.描述转录和翻译的过程。 2.阐述密码子、反密码子与氨基酸间的关系。 3.阐述中心法则的内容。 4.运用数学方法，分析转录和翻译过程中DNA上碱基、密码子、氨基酸数量间的对应关系。 2.场所： 主要在细胞核 4.条件 5.结果： 模板：DNA的一条链 原料：游离的四种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶等 形成一条mRNA 6.特点： 1.概念： 在细胞核中，以DNA的一条链为模板,合成mRNA的过程。 单链转录、边解旋边转录 DNA mRNA 转录 回顾旧知 mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程—— 遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。 翻译 一、遗传信息的翻译 4 RNA是如何翻译成蛋白质的？ 讨论： 4种碱基如何决定20种氨基酸 电报机 电报密码 0130 0117 你 好 ？ 5 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？ 如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？ 如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸 41=4 42=16 43=64，足够有余 经过不断的推测与实验得知： mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸 1个密码子 称为 密码子 密码子 密码子 U C A U G A U U A mRNA 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU ？ 精氨酸 A G G AGG 密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子是 种，____个是终止密码子所有生物的密码子是 的。 61 64 一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。 1种或几种 相同 3 1.从密码子表可以看出，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？ 2.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？ 3.当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？ 思考讨论 1.从密码子表可以看出，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？ （1）当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸； （2）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，可以保证翻译的速度。 思考讨论 通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的…… 思考讨论 2.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？ 3.当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？ 不一定。因为发生改变的碱基可能有以下两种情况： 1.该碱基位于DNA无效片段上； 2.该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸 那么： 游离在细胞质中的氨基酸 怎样运送到 合成蛋白质的 “生产线”上去的 tRNA 搬运工 搬运到 称为 13 氨基酸的“搬运工”tRNA 1.tRNA呈__________； 2.一端为携带_______的部位； 3.另一端有3个碱基。 三叶草形 氨基酸 每个tRNA上的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称反密码子。 A C U 天冬氨酸 一共有多少种tRNA？ 反密码子 与密码子相互配对，转运的氨基酸由配对的密码子决定 决定氨基酸的密码子有61种， 所以tRNA有61种。 氨基酸的“搬运工”tRNA （1）每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸! （2）一种氨基酸可以由___________tRNA来运输 一种或几种 反密码子 （1）有____个反密码子 （2）一个反密码子含有___个碱基 （3）一个tRNA转运____种氨基酸 （4）一种氨基酸可以由_____________ tRNA来运输 61 3 一 一种或几种 翻译的过程 （1）结合 核糖体 mRNA与核糖体结合之后，开始进行翻译。 （2）读取、合成 U A U 甲 U A C 组 G U G 色 A C C 脱水缩合，形成-CO-NH- 精 半 半 A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U 脯 甲 组 色 精 半 半 脯 多肽链 （3）加工 蛋白质 盘曲 折叠 G C A C G T G C U 模板链 精氨酸 DN