基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第二課時(shí)）課件 【知識(shí)精研+能力提升】 高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第四章基因的表達(dá)

第一節(jié)

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第二課時(shí)）基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀的過程稱為基因表達(dá)。綠色熒光基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA(基因)蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯遺傳信息的翻譯1、概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。實(shí)質(zhì)：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。遺傳信息的翻譯：mRNA堿基序列→氨基酸序列問題1：mRNA的4種堿基如何對應(yīng)蛋白質(zhì)的20種氨基酸？

問題2：誰來翻譯？（既懂核苷酸“語言”，又懂氨基酸“語言”？）遺傳信息的翻譯?:短音念作"滴（di）"

—:長音念作"答（da）"

字碼:

A:?—

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數(shù)碼(長碼):

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0:—————莫爾斯密碼表探究活動(dòng)一：

堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定4種探究活動(dòng)一：堿基與氨基酸之間的對應(yīng)？

提出假說：一對一堿基AU

GC氨基酸氨基酸1氨基酸2氨基酸3氨基酸42個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定42＝16種提出假說：二對一第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基AUGCA氨基酸1氨基酸2氨基酸3氨基酸4U氨基酸5氨基酸6氨基酸7氨基酸8G氨基酸9氨基酸10氨基酸11氨基酸12C氨基酸13氨基酸14氨基酸15氨基酸16堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定43＝64種提出假說：三對一第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基AUGCA氨基酸1氨基酸2氨基酸3氨基酸4………………AUGCU……………………AUGCG……………………AUGCC………………氨基酸61氨基酸62氨基酸63氨基酸64AUGC

密碼子1

密碼子2

密碼子3UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。密碼子演繹推理：任意三個(gè)堿基指導(dǎo)一種氨基酸，那么在相關(guān)堿基序列中任意增加或者刪除一個(gè)或者兩個(gè)堿基，則無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)。提出假說：三對一

實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

(選學(xué)內(nèi)容P74）

：1961年，克里克以T4噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，在相關(guān)基因堿基序列中增加或者刪除一個(gè)堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì);增加或者刪除兩個(gè)堿基，也不能產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì);但是，當(dāng)增加或者刪除三個(gè)堿基時(shí)，卻合成了具有正常功能的蛋白質(zhì)。得出結(jié)論：遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸。1961年，尼倫伯格和馬太采用了蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，在每個(gè)試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（UUUUUU…），結(jié)果加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。此后六七年，科學(xué)家沿著蛋白質(zhì)體外合成的思路，破譯出了全部的密碼子，編制了密碼子表。學(xué)生活動(dòng)一：找茬游戲（2分鐘）思考：密碼子如何讀??？能對應(yīng)氨基酸的密碼子有幾個(gè)？特殊密碼子有哪幾個(gè)？第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸（起始）蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸（起始）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UCAGa.密碼子表查法例:CCU

脯氨酸

c.特殊密碼子b.密碼子的特點(diǎn)一個(gè)密碼子只對應(yīng)一種氨基酸專一性一種氨基酸可對應(yīng)多個(gè)密碼子簡并性地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子

通用性3個(gè)終止密碼:UAAUAGUGA2個(gè)起始密碼:AUGGUG亮氨酸

天冬氨酸

異亮氨酸UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。問題2：誰來翻譯？（既懂核苷酸“語言”，又懂氨基酸“語言”？）誰來搬運(yùn)？（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？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸學(xué)生活動(dòng)二：模擬現(xiàn)場招納賢士精通兩種語言；能勝任應(yīng)聘工作；能重復(fù)勞動(dòng)；服從安排，有大局意識(shí)。搬運(yùn)工—tRNA氨基酸的搬運(yùn)工—tRNA反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(A-UU-AG-CC-G)tRNA—“搬運(yùn)工”1.tRNA的功能：2.tRNA(反密碼子)的種類：3.tRNA與氨基酸的關(guān)系：識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸到相應(yīng)位置。61種。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)。練一練1、遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子依次位于:

ＡDNA、mRNA、tRNAＢmRNA、tRNA、DNAＣDNA、tRNA、mRNAＤmRNA、DNA、tRNA探究活動(dòng)二：翻譯的過程閱讀課本P66頁，（1）小組討論，概述出翻譯的過程；（2）利用模型，模擬翻譯過程。學(xué)生活動(dòng)二：合作探究翻譯的過程ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合1.mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，形成兩個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn).(位點(diǎn)一和位點(diǎn)二）位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸

核糖體tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對ACU天冬氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯2.攜帶一個(gè)特定氨基酸的tRNA,通過與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1.ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸3.攜帶另一個(gè)特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2AUG異亮氨酸位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯ACGUGAUUAUAC

甲硫氨酸

核糖體ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

兩個(gè)氨基酸脫水縮合脫水縮合位點(diǎn)1

位點(diǎn)2【聚焦】遺傳信息的翻譯4.位點(diǎn)1位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸脫水縮合形成肽鍵，位點(diǎn)1的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上ACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU

天冬氨酸AUG

異亮氨酸5.核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)１的tRNA離開核糖體，再去轉(zhuǎn)運(yùn)新的氨基酸；占據(jù)位點(diǎn)２的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)１，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)２，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行，直到讀取到mRNA的終止密碼。位點(diǎn)1

位點(diǎn)2

核糖體沿著

mRNA滑動(dòng)【聚焦】遺傳信息的翻譯ACUAUG

甲硫氨酸天冬氨酸

異亮氨酸以mRNA為模板合成了有一定氨基酸順序的多肽鏈

ACGUGAUUAUAA【聚焦】遺傳信息的翻譯終止階段：識(shí)別終止密碼子，多肽鏈合成終止并被釋放。翻譯場所模板轉(zhuǎn)運(yùn)工具堿基配對原料產(chǎn)物細(xì)胞質(zhì)mRNAtRNAA-UU-AG-CC-G多肽鏈（蛋白質(zhì)）游離的氨基酸課堂小結(jié)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯核糖核苷酸氨基酸遺傳密碼遺傳性狀復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間場所模板原料條件配對產(chǎn)物信息傳遞DNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制分裂間期生長發(fā)育的整個(gè)過程細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體DNA兩條母鏈DNA的一條鏈mRNA游離脫氧核苷酸4種DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)游離核糖核苷酸4種氨基酸約20種模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶A-T、T-AA-U、T-AA-U、U-A兩個(gè)相同的DNA一個(gè)mRNA多肽→蛋白質(zhì)DNA翻譯蛋白質(zhì)蘇氨酸甘氨酸絲氨酸肽鍵基因中堿基數(shù)mRNA中堿基數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)136肽鍵基因表達(dá)過程中堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系A(chǔ)—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—AmRNAA—C—U—G—G—A—U—C—U轉(zhuǎn)錄（假設(shè)以b鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄）b鏈a鏈∶∶基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯數(shù)量n3n6n某個(gè)基因片段含有3000個(gè)堿基，由它控制合成的一條肽鏈所含有的氨基酸數(shù)最多是:

Ａ1500個(gè)Ｂ500個(gè)

Ｃ749個(gè)Ｄ1000個(gè)練一練A密碼子精氨酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使RNAGGDNA雙鏈1、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