4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）-2023-2024学年高一生物名师精选备课备件（人教版2019必修2）

第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 遗传与进化 DNA携带的遗传信息——碱基序列 蛋白质——氨基酸序列 mRNA携带的遗传信息——碱基序列 转录 翻译 核糖体 氨基酸 2 遗传信息的翻译 1.概念：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 基酸顺序的蛋白质的过程 2.实质： U U A G A U A U C mRNA 碱基序列 氨基酸序列 翻译 蛋白质 碱基 氨基酸 (4种) (21种) 如何决定 如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基决定_______种氨基酸 如果2个碱基决定1个氨基酸，4种碱基决定________种氨基酸 如果3个碱基决定1个氨基酸，4种碱基决定________种氨基酸 4（41） 16（42） 64（43） ＜21种氨基酸 ＜21种氨基酸 ＞21种氨基酸 推测：至少3个碱基决定1个氨基酸才能满足组成 蛋白质的21种氨基酸的需要 4种碱基如何决定蛋白质的21种氨基酸？ 生物科学史话 阅读P70生物科学史话——遗传密码的破译，勾画出下列内容： 1.克里克实验的材料、思路、过程、结果和结论 2.尼伦伯格、马太实验的实验技术、过程、结果和结论 1.1961年克里克实验 ①遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸 ②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 T4噬菌体 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 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 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 实验材料： 实验思路： 实验过程： 实验结果： 实验结论： 生物科学史话——遗传密码的破译 2.1961年尼伦伯格、马太的蛋白质体外合成实验 蛋白质的体外合成技术 实验技术： 实验过程： ①在每个试管中分别加入1种氨基酸 生物科学史话——遗传密码的破译 ②加入 ③加入 避免原有mRNA干扰，并为蛋白质合成提供tRNA、相关酶、ATP等 充当密码子全为UUU的mRNA ④检测是否 有蛋白质合成 加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链 实验结果： 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） 遗传信息的翻译——密码子与密码子表 1.密码子： 密码子 决定 密码子 密码子 决定 决定 缬氨酸 精氨酸 组氨酸 mRNA 定义： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 识别： 密码子认读是从mRNA的5'端→3'端,相邻的密码子无间隔、不重叠 位置： 只在mRNA上，且必须是三个相邻碱基 2.密码子表： a.密码子表查法： 例:CCU编码氨基酸为？ 脯氨酸 CCC编码氨基酸为？ CCA编码氨基酸为？ CCG编码氨基酸为？ 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 密码子与氨基酸间有怎样的对应关系？ UGG编码氨基酸为？ 色氨酸 1个密码子只决定1个特定的氨基酸 1个氨基酸可由1个或多个密码子编码 专一性 简并性 2.密码子表： 1种密码子只对应1种氨基酸 专一性 几乎所有生物体共用一套密码子 通用性 1种氨基酸可能由1种或多种密码子决定 简并性 密码子特点： 1．密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 2．根据密码子的通用性，你能想到什么？ 思考讨论 2.密码子表： 1种密码子只对应1种氨基酸 专一性 几乎所有生物体共用一套密码子 通用性 1种氨基酸可能由1种或多种密码子决定 简并性 密码子特点： 1．密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？ 思考讨论 ②保证翻译速度：当某种氨基酸需要的频率高时，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。 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，在一定程度上保证了遗传性状的稳定性 2.密码子表： 1种密码子只对应1种氨基酸 专一性 几乎所有生物体共用一套密码子 通用性 1种氨基酸可能由1种或多种密码子决定 简并性 密码子特点： 2．根据密码子的通用性，你能想到什么？ 说明当今生物可能有着共同的起源 思考讨论 2.密码子表： b.特殊密码子： 起始密码: 翻译的起始信号 翻译第1个氨基酸 2种：AUG、GUG（甲硫氨酸） 注②：在原核生物中，GUG也可 以作起始密码子，此时 它编码甲硫氨酸 真核生物只有1种起始密码子： AUG（编码甲硫氨酸） 原核生物可以有2种起始密码子：AUG（编码甲硫氨酸） GUG（编码甲硫氨酸,若该密码子不作为