基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時(shí)課件【知識 精講精研 】 高一下學(xué)期生物人教版必修2

溫故知新：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程（視頻）在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA過程。模板：DNA的一條鏈原料：4種核糖核苷酸能量：由細(xì)胞呼吸提供酶：RNA聚合酶等場所：真核：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體

原核：細(xì)胞質(zhì)、質(zhì)粒中定義條件溫故知新：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程時(shí)間

堿基互補(bǔ)配對A－U、T－A、G－C、C－GRNA（mRNA、tRNA、rRNA）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄DNA→RNA遺傳信息從DNA傳遞到RNA（mRNA）上，為翻譯做準(zhǔn)備從5’-端到3’-端產(chǎn)物原則特點(diǎn)遺傳信息傳遞的方向轉(zhuǎn)錄的意義mRNA的延伸方向溫故知新：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程問題1:轉(zhuǎn)錄得到的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么，mRNA上的遺傳信息如何傳遞到蛋白質(zhì)上呢？mRNA攜帶的遺傳信息蛋白質(zhì)堿基排序氨基酸排序DNA攜帶的遺傳信息堿基排序轉(zhuǎn)錄翻譯遺傳信息的翻譯第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第二課時(shí)）第四章基因的表達(dá)02第1節(jié)

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)目標(biāo)

RNA的組成與種類RNA作為DNA信使的原因

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯

中心法則第1課時(shí)第2課時(shí)第3課時(shí)翻譯的概念：

游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)，這一過程叫作翻譯。mRNA攜帶的遺傳信息蛋白質(zhì)堿基排序氨基酸排序翻譯4種21種實(shí)質(zhì)一、遺傳信息的翻譯如1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸

決定4種氨基酸如2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸

決定16種氨基酸如3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸

堿基組合有64種實(shí)驗(yàn)材料：T4噬菌體實(shí)驗(yàn)思路：研究其中某個(gè)基因的堿基增加或減少對其編碼蛋白質(zhì)的影響實(shí)驗(yàn)過程：增加或刪除1個(gè)/2個(gè)/3個(gè)堿基，觀察是否能正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①增加或刪除1個(gè)/2個(gè)堿基,無法正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)；②增加或刪除3個(gè)堿基，可以正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸。遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開始，以非重疊的方式閱讀，密碼子之間沒有分隔符。1961年克里克T4噬菌體實(shí)驗(yàn)2.遺傳密碼子的破譯一、遺傳信息的翻譯1961年蛋白質(zhì)的體外合成實(shí)驗(yàn)科學(xué)家：尼倫伯格、馬太實(shí)驗(yàn)技術(shù)：蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)實(shí)驗(yàn)過程：①在每個(gè)試管中分別加入1種氨基酸；②在每個(gè)試管中加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；③在每個(gè)試管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（mRNA）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：加入苯丙氨酸的試管中，出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。2.遺傳密碼子的破譯一、遺傳信息的翻譯除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸肽鏈實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1.與苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子是UUU（第一個(gè)被破譯的密碼子）。2.在多位科學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)下，終于破譯了全部64密碼子，并編制出密碼子表。2.遺傳密碼子的破譯一、遺傳信息的翻譯例1.（2019山東高考題2T）用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，所需的材料組合是（

）①同位素標(biāo)記的tRNA

②蛋白質(zhì)合成所需的酶③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液A.①②④B.②③④C.③④⑤D.①③⑤【高考在線】C(1)定義：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基(3)識別：mRNA5'3'GUGGAACCU密碼子密碼子密碼子密碼子認(rèn)讀是從mRNA的5'→3',相鄰的密碼子無間隔、不重疊決定纈氨酸決定組氨酸決定精氨酸怎么判斷？科學(xué)家通過一步步的推測和實(shí)驗(yàn)，證明了確實(shí)是mRNA上三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，最終破解了64個(gè)遺傳密碼子。一、遺傳信息的翻譯(2)位置：mRNA上3.密碼子第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1個(gè)堿基第2個(gè)堿基 第3個(gè)堿基密碼子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸

AGGAGG共64個(gè)密碼子第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

終止密碼子：

、

、

種類

起始密碼子：

（甲硫氨酸）、（

種）

_____（纈氨酸、甲硫氨酸）

編碼氨基酸的密碼子______種或_____種64UAAUGA（硒代半胱氨酸）UAGAUGGUG6162特殊密碼子說明：①在正常情況下，UGA是終止密碼子，但在特殊情況下可編碼硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG也可以作起始密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸。P67上第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G苯丙氨酸一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。

幾個(gè)絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子。（2）.簡并性地球上幾乎所有的生物都共用同一套密碼子。（3）.通用性討論1：你認(rèn)為密碼子的簡并對生物體的生存和發(fā)展有什么意義？討論2：根據(jù)密碼子的通用性這一事實(shí)，你能想到什么？①增強(qiáng)密碼子的容錯(cuò)性。當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡并性，可能并不會(huì)改變其對應(yīng)的氨基酸；保證了遺傳的穩(wěn)定性。②提高使用頻率。當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。一種密碼子只決定一種氨基酸。（1）.專一性分析密碼子的特性思考·討論P(yáng)67表下P67表下例2.“密碼子”是指()

A.核酸上特定排列順序的堿基

B.

DNA特定排列順序的堿基

C.mRNA上決定1個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基

D.tRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？

AUAGAUAUCmRNA蛋白質(zhì)難題：氨基酸如何識別密碼子并被轉(zhuǎn)運(yùn)到相應(yīng)位置？甲硫氨酸酪氨酸終止ACUUGA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)“工人”必須要能解決這一難題4.運(yùn)輸氨基酸的工具——tRNA一、遺傳信息的翻譯3'5'結(jié)合氨基酸部位堿基配對mRNA5'3'ACUUGA反密碼子密碼子結(jié)構(gòu)：RNA鏈經(jīng)過折疊，看上去像三葉草的葉形形態(tài)：其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端是反密碼子。種類：62種數(shù)量關(guān)系：1種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸；1種氨基酸可由1種或多種tRNA識別和轉(zhuǎn)運(yùn)。識別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。作用：P67下這個(gè)tRNA攜帶的氨基酸是

？組氨酸若反密碼子為3′-AAC-5′，則攜帶的氨基酸是？氨基酸的搬運(yùn)工tRNA第一節(jié)結(jié)合氨基酸的部位反密碼子5′3′5′3′mRNAtRNAPOHACA4.運(yùn)輸氨基酸的工具——tRNA（反密碼子）tRNAmRNA氨基酸（21種）運(yùn)輸編碼互補(bǔ)配對3'5'結(jié)合氨基酸部位堿基配對mRNA5'3'ACUUGA反密碼子密碼子4.運(yùn)輸氨基酸的工具——tRNAP66下密碼子與反密碼子的比較：密碼子反密碼子位置種類特點(diǎn)功能mRNA上tRNA上64種62種一種密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸可由多種密碼子決定。一種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。編碼(決定)氨基酸與密碼子配對，將氨基酸運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)位置A密碼子精氨酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使RNAGGDNA雙鏈例3.根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律，在下面表格數(shù)碼中填入相應(yīng)的字母

CCCAAT

C

GU

C

G一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程UAC甲硫氨酸組氨酸G

U

G色氨酸A

CC第1步:______進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與_______結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG________，進(jìn)入位點(diǎn)____。AGUCCAUAAGGUmRNAmRNA核糖體3’5’5’3’5’3’5’3’起始密碼子P68一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程AGUCCAUAAGGU色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸第1步:______進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與_______結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG________，進(jìn)入位點(diǎn)____。mRNA核糖體互補(bǔ)配對1第2步:攜帶某個(gè)氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)_____。2組氨酸G

U

G3’5’5’3’起始密碼子一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

G色氨酸A

CCUAC甲硫氨酸第1步:______進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與_______結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG________，進(jìn)入位點(diǎn)____。mRNA核糖體互補(bǔ)配對1第2步:攜帶某個(gè)氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)_____。2肽鍵第3步:甲硫氨酸與這個(gè)氨基酸形成_____，從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)_____的tRNA上。2肽鍵脫水縮合5’3’5’3’3’5’5’3’起始密碼子P68一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程AGUCCAUAAGGU組氨酸G

U

GUAC甲硫氨酸第4步:

_______沿______移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)___的tRNA離開核糖體，原位點(diǎn)___的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)__，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)___，繼續(xù)肽鏈的合成。核糖體mRNA1212色氨酸A

CC5’3’3’5’一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程AGUCCAUAAGGU組氨酸色氨酸A

CC甲硫氨酸XXXXXX隨著________的移動(dòng)，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的____________，合成才告終止。核糖體終止密碼子5’3’3’5’核糖體移動(dòng)方向終止密碼子P68一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程AGUCCAUAAGGU甲硫氨酸組氨酸色氨酸XXX3’5’終止密碼子釋放因子肽鏈釋放后，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程轉(zhuǎn)錄不是以DNA完整的一條鏈為模板合成RNA，翻譯也不是以RNA完整的一條鏈為模板。一、遺傳信息的翻譯5.翻譯的過程遺傳信息的翻譯6.原核、真核生物轉(zhuǎn)錄與翻譯的區(qū)別原核生物：

基因組轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時(shí)進(jìn)行。真核生物：由于核膜的阻隔，先轉(zhuǎn)錄再進(jìn)行翻譯。一、遺傳信息的翻譯真核生物先轉(zhuǎn)錄，后翻譯DNAmRNARNA聚合酶邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯原核生物、線粒體、葉綠體一、遺傳信息的翻譯3'5'P68左下1.某生物的基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是()A．在RNA聚合酶的作用下，DNA雙螺旋解開B．DNA—RNA雜交區(qū)域中，DNA中的A應(yīng)與T配對C．mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D．該過程一定發(fā)生在真核細(xì)胞中A即時(shí)訓(xùn)練2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束B．?dāng)y帶肽鏈的tRNA會(huì)先后占據(jù)核糖體的2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)C．?dāng)y帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合D．最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸C即時(shí)訓(xùn)練3.(多選)下圖是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程圖解，其中1、2、3分別代表相關(guān)過程。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．1過程的原料有四種，2、3過程堿基互補(bǔ)配對方式不完全相同B．圖中三種RNA在原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)都存在C．圖中的多肽一定需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工才具有生物活性

D．不同的tRNA可能轉(zhuǎn)運(yùn)相同的氨基酸C4.如表是真核生物細(xì)胞核內(nèi)三種RNA聚合酶的主要功能與分布，下列說法正確的是(

)不定項(xiàng)選擇

名稱RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅲ主要功能合成rRNA合成mRNA合成tRNA分布核仁核液核液A．三種RNA均以DNA為模板合成

B．三種酶發(fā)揮作用形成的產(chǎn)物均可參與翻譯過程C．RNA聚合酶的合成場所與其發(fā)揮作用的場所相同D．任何一種RNA聚合酶活性變化都會(huì)影響其他兩種酶的合成ABD5.（2021·河北高考真題）關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是（）A．所有生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息C【高考在線】

在細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速的過程。通常一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。①由該圖能不能得出翻譯的方向（核糖體移動(dòng)的方向）呢？由肽鏈_____→肽鏈_____的方向進(jìn)行短長（從左到右）②這樣合成的多條肽鏈的氨基酸序列是否相同？相同。因?yàn)槭且酝粋€(gè)mRNA為模板翻譯出來的。相同意義：從左向右7.多聚核糖體——高效翻譯的機(jī)制P69一、遺傳信息的翻譯識圖例3.下圖為真核細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，下列說法不正確的是（

）A.核糖體相對于①的移動(dòng)方向是右→左B.最終合成的肽鏈②③④⑤的結(jié)構(gòu)相同C.合成①的場所主要在細(xì)胞核，合成②的場所在細(xì)胞質(zhì)D.①上相繼結(jié)合多個(gè)核糖體導(dǎo)致合成一條多肽鏈的時(shí)間變短①⑤④③②⑥例4.如圖所示為真核細(xì)胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程。下列相關(guān)敘述正確的是A．過程①②中堿基配對情況相同B．過程②③發(fā)生的場所相同C．過程①②所需要的酶相同D．過程③中核糖體的移動(dòng)方向是由左向右DA—C—U—G—G—A—U—C—UmRNA：蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸肽鏈：DNA：A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵（假設(shè)以B鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）A鏈B鏈轉(zhuǎn)錄翻譯基因中的堿基數(shù)：mRNA中的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)＝6∶3∶1P68上8.基因控制蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計(jì)算說明：因?yàn)镈NA中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA;

轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應(yīng)氨基酸,因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣.一、遺傳信息的翻譯例5.一條多肽鏈中有500個(gè)氨基酸，則作為合成該多肽鏈的mRNA分子和用來轉(zhuǎn)錄mRNA的DNA分子至少有堿基多少個(gè)(

)A．1500個(gè)和1500個(gè) B．500個(gè)和1000個(gè)C．1000個(gè)和2000個(gè) D．1500個(gè)和3000個(gè)D例6.某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是(

)A．198個(gè)B．199個(gè)

C．200個(gè)D．201個(gè)例7.一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成該多肽的模板信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè)？（

）A．3000個(gè)和3000個(gè)

B．1000個(gè)和2000個(gè)

C．3000個(gè)和6000個(gè)

D．2000個(gè)和4000個(gè)1.概念：2.場所：3.條件：4.產(chǎn)物：5.原則：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過