4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）（课件）-2023-2024学年高一生物同步备课资源包（人教版2019必修2）

教学课件 人教版高中生物必修二 基因指导蛋白质的合成 （第2课时） 1 学习目标 知识与技能目标： 1.理解基因的基本结构和功能，掌握基因如何作为遗传信息的载体。 2.掌握DNA转录为RNA的过程，包括转录的起始、延伸和终止等关键步骤。 3.理解RNA如何进一步翻译为蛋白质，包括核糖体的作用、tRNA与mRNA的配对、肽链的合成等过程。 4.识别并区分DNA、RNA和蛋白质在结构和功能上的差异与联系。 情感态度与价值观目标： 1.激发学生对生命科学的好奇心和探究欲，认识到基因指导蛋白质合成是生命活动的基础。 2.培养学生的科学精神，通过严谨的学习和实践，形成对生命科学知识的尊重和信任。 3.增强学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论和合作实验，培养团队合作精神和解决问题的能力。 2 目录 1、情境导入 2、遗传信息的翻译 3、翻译的注意事项 4、中心法则 5、当堂练习 6、课堂小结 情境导入 mRNA是如何指导蛋白质合成的呢？ 遗传信息的翻译 课堂新知一：遗传信息的翻译 （一）翻译的概念 在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 核糖体上，生长发育过程都会发生。 （二）翻译发生的场所和时间 （2）mRNA怎么决定蛋白质中氨基酸的序列？ 核糖核苷酸有4种，氨基酸有21种。 （1）蛋白质中氨基酸的顺序由谁决定？ 信使RNA——传达DNA上的遗传信息 碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？ mRNA（碱基序列） 蛋白质（氨基酸序列） 翻译 1.密码子 课堂新知一：遗传信息的翻译 讨论：4种碱基如何决定21种不同的氨基酸？ 1个碱基决定1个氨基酸 2个碱基决定1个氨基酸 3个碱基决定1个氨基酸 决定4种氨基酸 决定16种氨基酸 氨基酸组合64种 G U G C A U C G A mRNA 5' 3' 密码子 缬氨酸 密码子 组氨酸 密码子 精氨酸 密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。 课堂新知一：遗传信息的翻译 经过科学家一步步的推测和实验，破解了遗传密码，定义密码子为：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 8 遗传密码子的破译 1961年克里克实验 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： 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。 1961年蛋白质的体外合成实验 科学家：尼伦伯格、马太 实验技术：蛋白质的体外合成技术 实验过程： ①在每个试管中分别加入1种氨基酸； ②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液； ③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。 实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。 课堂新知一：遗传信息的翻译 9 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 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密码子，并编制出密码子表。 课堂新知一：遗传信息的翻译 科学家将64个密码子编制成了密码子表，我们一起解读一下 10 第一字母 第二字母 (碱基符号) 第三字母 (碱基符号) 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 甲硫氨酸(起始)、缬氨酸 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 终止密码子：不决定氨基酸，多肽链合成终止的信号。 起始密码子： 多肽链合成起始的信号。翻译第一个氨基酸。AUG\GUG:甲硫氨酸 终止密码子 决定氨基酸的密码子 1.数量： (64个） 3个 61/62种 (含2个起始密码子AUG\GUG） （UAA、UAG、UGA） ①在正常情况下，UGA是终