高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第18課時 基因控制蛋白質的合成(Ⅱ)課件 蘇教版必修2.ppt

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,,,遺傳的分子基礎,1.結合教材P78～79，理解密碼子的概念并能熟練地查閱密碼子表。 2.結合教材P80圖4－16，概述遺傳信息翻譯的過程和特點。 3.分析堿基和氨基酸之間的對應關系及在轉錄、翻譯中的相關計算。,目標導讀,,1.密碼子的概念。 2.遺傳信息翻譯的過程和特點。,,重難點擊,,一 遺傳密碼子,二 遺傳信息的翻譯過程,當堂檢測,基因控制蛋白質的合成(Ⅱ),1.mRNA中堿基和氨基酸對應關系的推測 RNA只含有4種堿基，組成生物體的蛋白質的氨基酸有20種，mRNA上的4種堿基怎樣決定蛋白質中的20種氨基酸呢？請分析： (1)若1個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基只能決定 種氨基酸。,一 遺傳密碼子,4(41),(2)若2個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基只能決定______種氨基酸。 (3)若3個堿基決定一種氨基酸，則4種堿基能決定______種氨基酸。 因此，mRNA上決定一個氨基酸的堿基至少是 個。,16(42),64(43),3,2.尼倫伯格破譯的第一個密碼子 結合教材，積極思考，完成有關遺傳密碼破譯方法的探究。 (1)實驗原理：蛋白質體外合成系統(tǒng)中以人工合成的RNA作模板合成多肽，確定氨基酸與密碼子的對應關系。 (2)實驗步驟 提取大腸桿菌的破碎細胞液加入試管——除去原DNA和 mRNA ↓,添加 氨基酸——分5組，每個試管各加4種氨基酸 ↓ 加入人工合成的 ——多聚U ↓ 合成 ——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸的試管中出現(xiàn)______ ↓,20種,RNA,多肽,多肽鏈,運用同樣方法將上述四種氨基酸分裝入四個試管——只在含苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈 (3)實驗結論：苯丙氨酸的遺傳密碼子是UUU。,3.密碼子,(1)概念：遺傳學上，把 上決定一個氨基酸的 個相鄰的堿基，叫做一個遺傳密碼子，密碼子共有 種。 (2)從上表中找出真核細胞唯一的起始密碼子： ，編碼的是 。三種終止密碼子： ，它們不編碼氨基酸。,mRNA,3,64,AUG,甲硫氨酸,UAA、UAG、UGA,(3)已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCG- AGCAAGCCG，請依據(jù)上表寫出對應的氨基酸序列：____ __________________________________________________ _____________。 (4)密碼子CGU編碼 ，編碼該氨基酸的密碼子還有 。據(jù)此歸納密碼子和氨基酸之間的對應關系：1種密碼子只能決定 種氨基酸(終止密碼子除外)，1種氨基酸可由 種密碼子決定。,甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸,精氨酸,CGC、CGA、CGG、AGA、AGG,1,1種或多,(5)密碼子的通用性：研究表明，地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼，這說明 。 (6)密碼子GCU編碼丙氨酸，如果由于某種原因使mRNA中該密碼子的第三個堿基由U變?yōu)榱薈，那么編碼的氨基酸是 ，這一現(xiàn)象稱做 。這種特性對生物體的生存發(fā)展的意義是：_______________________________ _____________________________________________________________。,所有生物可能有著共同的起源,丙氨酸,密碼的簡并性,當密碼子中有一個堿基改變時，由于,密碼的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸，不會影響生物的性狀,4.tRNA,(1)結構：三葉草形結構，一端是攜帶 的部位，另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對，叫做_____ 。 (2)功能：攜帶氨基酸進入核糖體。1種tRNA能攜帶 種氨基酸，1種氨基酸可由 種tRNA攜帶。,氨基酸,反密,碼子,1,1種或多,對tRNA上堿基數(shù)量的誤解 tRNA是生物大分子，能攜帶氨基酸進入核糖體。其上含有成百上千個核糖核苷酸，不要以為只含有3個堿基。tRNA的空間結構呈三葉草形，如上圖所示，tRNA為蛋白質合成的工具，其一端大環(huán)上的3個堿基能夠識別mRNA上的密碼子并與之配對，所以這3個堿基稱為反密碼子。,,小貼士,歸納提煉,遺傳信息、密碼子(遺傳密碼)、反密碼子的區(qū)分,活學活用,1.下列對mRNA的描述，不正確的是( ) A.mRNA可作為合成蛋白質的直接模板 B.mRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸 C.mRNA上有四種核糖核苷酸，編碼20種氨基酸的密碼子 有61種 D.mRNA只有與核糖體結合后才能發(fā)揮作用,問題導析 (1)在細胞核中經轉錄產生的 ，經加工后由 進入細胞質，與 結合可翻譯產生蛋白質。 (2)除 外，mRNA上每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。 (3)密碼子共有64種，決定氨基酸的密碼子只有 種。 (4)蛋白質合成的場所為 。,mRNA,核孔,核糖體,終止密碼子,61,核糖體,解析 mRNA是合成蛋白質的直接模板，但只有與核糖體結合后才能發(fā)揮作用，mRNA上的密碼子有64種，其中有3個終止密碼子不決定氨基酸，61種密碼子決定20種氨基酸。 答案 B,二 遺傳信息的翻譯過程,如圖是遺傳信息翻譯的過程，逆時針觀察該圖，完成下列探究內容。,1.翻譯的概述 (1)翻譯的概念：在細胞中，游離在細胞質中的各種 ，以 為模板合成具有一定氨基酸順序的 ，這一過程稱為翻譯。 (2)條件、工具和產物：①[A]是 ，②場所[B] ，③原料[D] ，④模板[E] ，⑤產物[C]具有____ _________________。,氨基酸,mRNA,蛋白質,tRNA,核糖體,氨基酸,mRNA,一定,氨基酸順序的肽鏈,2.翻譯的過程 (1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的 識別位于核糖體位點1上的mRNA上的起始密碼子 ，mRNA、tRNA與核糖體三者相結合，翻譯開始。 (2)延伸階段 ①進位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按 原則識別并進入位點2。,tRNA,AUG,堿基互補配對,②轉肽：兩個氨基酸通過脫水縮合形成 而轉移到占據(jù)位點2的tRNA上。 ③移位：核糖體讀取下一個密碼子，位點 的tRNA離開，占據(jù)位點 的tRNA進入位點 ，新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點 ，繼續(xù)肽鏈的合成。 ④重復：以后依次重復這三個步驟，直到讀取到mRNA上的 。,肽鍵,1,2,1,2,終止密碼子,,小貼士,一個mRNA可同時結合多個核糖體，這樣少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。,(1)圖示中，4個核糖體利用同一模板mRNA合成了4條相同的肽鏈，而不是4個核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。 (2)圖示中的4條肽鏈中越長的表明翻譯開始得越早。因此可以依據(jù)肽鏈的長短判斷翻譯進行的方向，即圖中所示的翻譯方向是從左向右。,(3)圖示中涉及的堿基配對方式：A與U、U與A、G與C、C與G配對(即tRNA和mRNA之間進行堿基配對)。,歸納提煉,轉錄與翻譯的比較,2.判斷下列有關翻譯過程的正誤。 (1)終止密碼子沒有與其對應的tRNA，不能編碼氨基酸( ) (2)真核生物翻譯的場所主要在細胞核( ) (3)三種RNA都與翻譯過程有關( ) (4)翻譯的過程有水生成( ) (5)翻譯需要的20種氨基酸都可以在人體內合成( ),活學活用,問題導析 (1)終止密碼子沒有對應的反密碼子，沒有對應的tRNA，不編碼 。 (2)生物的翻譯場所都是核糖體， 是真核生物轉錄的場所。 (3)在翻譯過程中 作為模板， 攜帶氨基酸，作為場所的核糖體由 和 組成。,氨基酸,細胞核,mRNA,tRNA,rRNA,蛋白質,(4)翻譯過程中氨基酸脫水縮合產生水。 (5)組成生物體的20種氨基酸中，有12種人體能夠合成的稱為非必需氨基酸，有8種(嬰兒9種)為人體必須從 中獲取的，人體不能合成的稱為 氨基酸。,食物,必需,解析 (2)翻譯的場所是核糖體。 (5)人體內能合成的氨基酸只有非必需氨基酸。 答案 (1)√ (2) (3)√ (4)√ (5),,課堂 小結,核糖體,mRNA,多種氨基酸,多肽鏈,tRNA,mRNA,3個相鄰,當堂檢測,1,2,3,4,1.如圖所示為真核細胞中蛋白質合成所必需的兩種物質(甲、乙)，下列有關敘述正確的是( ) A.遺傳信息位于甲上 B.乙由三個堿基組成 C.甲的合成需要RNA聚合酶的參與 D.乙可以轉運多種氨基酸,1,2,3,4,解析 由圖可知，甲為mRNA，遺傳信息位于DNA上，A項錯誤； 乙為tRNA，tRNA是由一條單鏈的RNA通過折疊形成的，由多個堿基組成，B項錯誤； mRNA是在RNA聚合酶的催化作用下，由DNA分子的一條鏈為模板轉錄形成的，C項正確；,1,2,3,4,一種tRNA只能轉運一種氨基酸，D項錯誤。 答案 C,1,2,3,4,2.由表可推知決定絲氨酸的密碼子是( ),1,2,3,4,A.TCG B.UCG C.UGC D.AGC 解析 轉運RNA上具有反密碼子，可與信使RNA上的密碼子進行堿基互補配對，由轉運RNA的第一個堿基可知，絲氨酸的密碼子第一個堿基應是A，所以選D。 答案 D,1,2,3,4,3.如圖為原核細胞中轉錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是( ) A.圖中表示4條多肽鏈正在合成 B.轉錄結束后，翻譯才開始 C.多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯 D.一個基因在短時間內可表達出多條多肽鏈,1,2,3,4,解析 據(jù)圖可知，一個DNA分子上正轉錄4條mRNA，而4條RNA分子上相繼結合了多個核糖體，分別同時進行多條肽鏈的合成。所以一個基因在短時間內可表達出多條肽鏈。轉錄尚未結束，翻譯即已開始了。 答案 D,1,2,3,4,4.下圖為人體蛋白質合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題。,(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質合成過程中的 步驟，該步驟發(fā)生在細胞的 部分。,1,2,3,4,(2)圖中[Ⅰ]是 。按從左到右的次序寫出[Ⅱ] 內mRNA區(qū)段所對應的DNA模板鏈上堿基的排列順序 。 (3)該過程不可能發(fā)生在人體的 內( ) A.神經細胞 B.肝細胞 C.成熟的紅細胞 D.心肌細胞,1,2,3,4,解析 圖示為翻譯過程，以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，按照堿基互補配對原則，形成具有一定氨基酸排列順序的多肽鏈。人成熟的紅細胞不再合成蛋白質，原因是其無細胞核及核糖體等，不能控制蛋白質的合成過程。,1,2,3,4,答案 (1)翻譯 細胞質(或核糖體) (2)tRNA(轉運RNA) 核糖體 TTCGAA (3)C,