内容正文:
第二课时 遗传信息的翻译和中心法则
第4章 基因的表达
人教版高中生物 选择性必修2
第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成
学习目标
1.构建翻译过程的模型,分析基因表达的场所、原料、模板及特点,理解基因指导蛋白质合成的过程(难点)。
2.概述中心法则的内容和实质(重点)。
情境导入
抗虫棉
产生
Bt基因
Bt抗虫蛋白
表达
导入
培育
目的基因
核DNA
苏云金芽孢杆菌
抗虫棉
棉花细胞
mRNA通过核孔进入细胞质后,mRNA 的碱基序列是如何翻译成蛋白质的氨基酸序列的呢?
遗传信息的翻译
一
中心法则
二
目录
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。
基因
蛋白质
转录
mRNA
翻译
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
氨基酸序列
mRNA上的碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的?
思考
概念:
实质:
一
遗传信息的翻译
一
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
4
64
16
第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要
4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢?
碱基与氨基酸之间的对应关系
一
遗传信息的翻译
一
密码子
一
遗传信息的翻译
一
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
1961年,克里克以 T4噬菌体为实验材料,将某个基因中增加或删除1个、2个、3个碱基,观察是否能正常产生蛋白质。
实验结果:(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。
由该实验可以得到什么结论?
mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基叫作密码子
肯定不是密码子的是哪一个? ATA、UUU、AUA、CCC、AGC
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
密码子表
一
遗传信息的翻译
一
起始密码子:AUG(甲硫氨酸)、GUG(缬氨酸、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:
特殊密码子说明
①GUG只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸,其他情况下编码缬氨酸。
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。
密码子表
一
遗传信息的翻译
一
分析密码子的特点
1.从教材P67的密码子表中可以看出,一种氨基酸可能有几个密码子,你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义?
G
C
G
A
U
U
G
A
U
C
G
A
C
G
A
正常mRNA
G
C
G
A
U
C
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
密码子的简并性
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提高