4.1基因指导蛋白质的合成 课时2课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 第二课时 1.概述遗传信息的转录和翻译； 2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系； 3.理解生物都有共同的起源。 学习目标 遗传信息的转录 在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 （注：线粒体、叶绿体中也有） 翻译的概念： 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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。 mRNA携带的遗传信息 蛋白质 碱基排序 氨基酸排序 翻译 4种 21种 实质 mRNA是怎样把遗传信息传递给蛋白质的呢？ 三、遗传信息的翻译 1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则 共有16种组合，可以决定16种氨基酸 = 4×4 = 42 A、G、C、U分别决定1种，共4种 4 = 1×4 = 41 3、如果3个碱基决定1种氨基酸，则 64 = 43 共有64种组合。 2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则 （1）蛋白质的基本单位是__ _____，有__ _种。 （2）信使RNA上的碱基有___ __种。 请推测：mRNA的碱基与组成蛋白质的氨基酸之间的对应关系？多少个碱基决定一个氨基酸？ 氨基酸 21 4 概念： 特点： mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 一种氨基酸可以有多个密码子 U C A U G U U U A mRNA 密码子 密码子 密码子 1、密码子 1、起始密码、终止密码各有几种？ 它们分别决定哪种氨基酸？ 决定氨基酸的密码子有多少种？ 3种 2种 AUG甲硫氨酸 GUG缬氨酸 3种终止密码不决定氨基酸 61种 观察分析65页密码子表，探讨以下问题： 2、一个密码子最多能编码几种氨基酸？ 编码亮氨酸的密码子有多少种？ 由此我们可以得出什么样的结论？ 3、地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的 通用性），根据这一特性，你能想到什么？ 1种 6种 一种氨基酸可以由多种密码子编码（简并性） ①生物有共同的起源②转基因 tRNA： (1)形态： RNA链经过折叠，形成三叶草形 3' 5' (2)功能特点： 识别密码子，转运氨基酸。（每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运） 结合氨基酸的部位 碱基配对 mRNA 5' 3' A C U 密码子 U G A 反密码子 位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。 2、反密码子 tRNA含有3个碱基？错误 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 U C A U G U U U A mRNA A A U 亮氨酸 A C A 缬氨酸 A U G 异亮氨酸 反密码子 密 码 子 密码子与反密码子的关系 种类:61种。 反密码子从携带氨基酸的一端开始读 则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是（ ） A．赖氨酸 B．丙氨酸 C．半胱氨酸 D．苏氨酸 DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息 最终翻译的氨基酸如下表 D 3、翻译的过程 1、概念： 2、场所： 模板： 原料： 4、产物： 5、配对原则： 运载工具： 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 核糖体（细胞质） mRNA 20种游离的氨基酸 蛋白质（或多肽链） tRNA A-U，U-A，C-G，G-C 3.条件： 各种酶（与蛋白质合成有关的酶）和能量ATP 【翻译小结】 遗传信息传递方向： mRNA(密码子) 蛋白质 翻译 2.DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是（ ） A.DNA，RNA和蛋白质　 B.DNA，RNA和氨基酸 C.RNA，DNA和核苷酸　　 D.RNA，DNA和蛋白质 A 1.在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共（ ） 　 A．2种　 B．4种　 C．5种　　 D．6种 C 从基因的表达过程可以看出： DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中 ，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能特异常。 核糖核苷酸/密码子 氨基酸 蛋白质 真核生物： 先转录，后翻译 DNA mRNA 边转录边翻译 原核生物： 真核细胞与原核细胞转录与翻译的区别 mRNA可能不同 同一mRNA上的多肽链必然相同 15 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 mRNA可以与多个核糖体同时结合吗？这种结构叫什么？有什么意义？如何判断核糖体移动方向？合成的多条多肽链之间的关系（56页） 1. 一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，同时合成多条多肽链 2.少量的mRNA可以迅速合成大量蛋白质 3.方向：短肽链 长肽链 4.形成的多条肽链氨基酸序列相同 4.多聚核糖体： DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系 DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数= 6：3：1 例：如mRNA上有n个碱基，转录时产生它的基因片段中至少有_______个碱基，该mRNA指导合成蛋白质中至多有________个氨基酸。 2n n/3 四、中心法则 蛋白质 DNA RNA 逆转录 转录 翻译 复制 ① ② ③ ④ ⑤ （1）提出者： （2）内容： 遗传信息从DNA流向DNA，即DNA的复制； 从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即转录和翻译。 克里克 （3）补充： 发展内容 信息流动 举例 RNA自我复制 遗传信息从RNA流向RNA 烟草花叶病毒（RNA病毒） RNA逆转录合成DNA 遗传信息从RNA流向DNA HIV（逆RNA病毒） （5）不同生物的不同遗传信息传递图解 ①以DNA为遗传物质的生物（原核生物、真核生物、DNA病毒） ②非逆转录RNA病毒，如烟草花叶病毒等 ③逆转录RNA病毒（HIV病毒等） 项目 复 制 转 录 翻 译 时间 场所 模板 原料 碱基配对 分裂间期 整个生长、发育过程 细胞核 细胞核 核糖体 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 DNA RNA 蛋白质 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA A-T、T-A G-C、C-G A-U、T-A G-C、C-G A-U、U-A G-C、C-G 遗传信息 传递 表达 产物 四、DNA的复制、转录、翻译的比较 归纳总结 1.转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗 传信息的准确转录有什么意义？ 从场所来看，转录与复制都主要发生在细胞核中。从过程来看，转录与复制都存在有解旋和合成，在合成的过程中都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。 碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。 2.想一想，转录与复制有什么区别？ 提示：①模板 ②原料 ③产物 $$