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

高中生物学 人民教育出版社 必修2 第4章 基因指导蛋白质的合成 2022年安徽省普通高中新课程新教材优质课评选活动 围绕《从信息到物质，从蓝图到现实》大单元主题 遗传信息的翻译与中心法则 第1节 第2课时 色猫也就是我们俗称的“三花猫”，身上带有橘色、黑色和白色 三种毛色。招财猫的原型是日本短尾猫,又称为三花猫。 三花猫公猫是非常罕见的，大约3万只三花猫中才有可能出现 一只公猫，概率仅为0.003%。为什么三花猫公猫如此罕见呢？ 资料2：猫的颜色看起来有很多种，但其实只有两种，黑色和 红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素，即真黑 素和褐黑素。对猫来说，真黑素表达产生黑色和褐色。位于常染 色体上的褐变基因B、b和b’，其控制的酶参与真黑素的代谢， 能使真黑素表达为黑色或褐色......位于性染色体X上的橘色( Orange)基因决定猫是否会产生褐黑素...... 回顾单元大情境： 拍卖出2000万日元的招财猫—三花公猫 资料1： 在日本的一个拍卖会上，一只橘黑白的三色公猫，拍 出了2000万日元 (按最新的汇率折合人民币约105万) 的天价， 让网友们一阵哗然！为什么三色公猫能拍出如此高的价格呢？三 解决三花猫大单元情境中的问题1： 三花猫的色素相关基因转录得到的是mRNA， 而不是蛋白质(酶)。那么， mRNA上的碱基 序列如何能变成蛋白质中氨基酸排列顺序呢 ？ mRNA通过核孔进入细胞质中，与核 糖体结合，开始它新的历程——翻译。 遗传信息的翻译 翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。 碱基(4种 ) ? 氨基酸(21种) 蛋白质的氨基酸序列 翻译的实质： mRNA的碱基序列 学习任务1 探讨mRNA的碱基与氨 基酸的对应关系 自主阅读教材66-67页，小组讨论交流解决以下问题： 组成mRNA的碱基只有4种，却能决定21种氨基酸，根据以下假设并 推测出碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的呢？ 假设①：1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 假设②：2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 假设③：3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？ 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，至少需要3个碱基对应1 个氨基酸 学习任务1：探讨mRNA的碱基与氨基酸的对应关系 推测： • 密码子： mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。 • 位置：在mRNA上 • 识别：密码子认读是从mRNA的5'→3' ，相邻的密码子无间隔、不重叠。 后来科学家又通过一步步的推测和实验，证明了确实是mRNA上三个相邻 的碱基决定一个氨基酸， 最终破解了64个遗传密码子。 学习任务1：探讨mRNA的碱基与氨基酸的对应关系 密码子的示意图 布置作业任务1： 课后请同学们自主阅读教材70页 生物科学史话，以学习小组为单 位共同探讨遗传密码的破译。 学习任务1：探讨mRNA的碱基与氨基酸的对应关系 学习任务2 探索密码子的特性及 密码子表的检索方法 苯丙： UUU、UUC 亮： UUA、UUG、CUU、 CUC、CUA、CUG 色： UGG 绝大多数氨基酸具有两 个及以上不同密码子。 1.根据密码子表 中 的64个 密码子可知 ，起始密码子 有几种？ 分别为？ 终止密 码子有几种？分别为？ 2.编码苯丙氨酸、亮氨酸、 色氨酸的密码子有哪些？ 学习任务2：探索密码子的特性及密码子表的检索方法 学习任务2：探索密码子的特性及密码子表的检索方法 [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)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)密码子的使用频率。 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。 保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化。 [讨论2]几乎所有的生物体都共用上述密码子。你能想到什么？ 说明当今生物可能有着共同的起源，或生物界具有统一性。 第一 个碱 基 第二个碱基 第三 个碱 基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨 酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A