高中生物 第四章 遗传的分子基础 第18课时 基因控制蛋白质的合成(Ⅱ)课件 苏教版必修2.ppt

遗传的分子基础 1 结合教材p78 79 理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表 2 结合教材p80图4 16 概述遗传信息翻译的过程和特点 3 分析碱基和氨基酸之间的对应关系及在转录 翻译中的相关计算 目标导读 1 密码子的概念 2 遗传信息翻译的过程和特点 重难点击 一遗传密码子 二遗传信息的翻译过程 当堂检测 基因控制蛋白质的合成 1 mrna中碱基和氨基酸对应关系的推测rna只含有4种碱基 组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种 mrna上的4种碱基怎样决定蛋白质中的20种氨基酸呢 请分析 1 若1个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基只能决定种氨基酸 一遗传密码子 4 41 2 若2个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基只能决定 种氨基酸 3 若3个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基能决定 种氨基酸 因此 mrna上决定一个氨基酸的碱基至少是个 16 42 64 43 3 2 尼伦伯格破译的第一个密码子结合教材 积极思考 完成有关遗传密码破译方法的探究 1 实验原理 蛋白质体外合成系统中以人工合成的rna作模板合成多肽 确定氨基酸与密码子的对应关系 2 实验步骤提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管 除去原dna和mrna 添加氨基酸 分5组 每个试管各加4种氨基酸 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 丝氨酸的试管中出现 20种 rna 多肽 多肽链 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管 只在含苯丙氨酸的试管中出现多肽链 3 实验结论 苯丙氨酸的遗传密码子是uuu 3 密码子 1 概念 遗传学上 把上决定一个氨基酸的个相邻的碱基 叫做一个遗传密码子 密码子共有种 2 从上表中找出真核细胞唯一的起始密码子 编码的是 三种终止密码子 它们不编码氨基酸 mrna 3 64 aug 甲硫氨酸 uaa uag uga 3 已知一段mrna的碱基序列是auggaagcauguccg agcaagccg 请依据上表写出对应的氨基酸序列 4 密码子cgu编码 编码该氨基酸的密码子还有 据此归纳密码子和氨基酸之间的对应关系 1种密码子只能决定种氨基酸 终止密码子除外 1种氨基酸可由种密码子决定 甲硫氨酸 谷氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 脯氨酸 丝氨酸 赖氨酸 脯氨酸 精氨酸 cgc cga cgg aga agg 1 1种或多 5 密码子的通用性 研究表明 地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码 这说明 6 密码子gcu编码丙氨酸 如果由于某种原因使mrna中该密码子的第三个碱基由u变为了c 那么编码的氨基酸是 这一现象称做 这种特性对生物体的生存发展的意义是 所有生物可能有着共同的起源 丙氨酸 密码的简并性 当密码子中有一个碱基改变时 由于 密码的简并性 可能并不会改变其对应的氨基酸 不会影响生物的性状 4 trna 1 结构 三叶草形结构 一端是携带的部位 另一端有3个碱基能和mrna上的密码子互补配对 叫做 2 功能 携带氨基酸进入核糖体 1种trna能携带种氨基酸 1种氨基酸可由种trna携带 氨基酸 反密 码子 1 1种或多 对trna上碱基数量的误解trna是生物大分子 能携带氨基酸进入核糖体 其上含有成百上千个核糖核苷酸 不要以为只含有3个碱基 trna的空间结构呈三叶草形 如上图所示 trna为蛋白质合成的工具 其一端大环上的3个碱基能够识别mrna上的密码子并与之配对 所以这3个碱基称为反密码子 小贴士 归纳提炼 遗传信息 密码子 遗传密码 反密码子的区分 活学活用 1 下列对mrna的描述 不正确的是 a mrna可作为合成蛋白质的直接模板b mrna上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸c mrna上有四种核糖核苷酸 编码20种氨基酸的密码子有61种d mrna只有与核糖体结合后才能发挥作用 问题导析 1 在细胞核中经转录产生的 经加工后由进入细胞质 与结合可翻译产生蛋白质 2 除外 mrna上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸 3 密码子共有64种 决定氨基酸的密码子只有种 4 蛋白质合成的场所为 mrna 核孔 核糖体 终止密码子 61 核糖体 解析mrna是合成蛋白质的直接模板 但只有与核糖体结合后才能发挥作用 mrna上的密码子有64种 其中有3个终止密码子不决定氨基酸 61种密码子决定20种氨基酸 答案b 二遗传信息的翻译过程 如图是遗传信息翻译的过程 逆时针观察该图 完成下列探究内容 1 翻译的概述 1 翻译的概念 在细胞中 游离在细胞质中的各种 以为模板合成具有一定氨基酸顺序的 这一过程称为翻译 2 条件 工具和产物 a 是 场所 b 原料 d 模板 e 产物 c 具有 氨基酸 mrna 蛋白质 trna 核糖体 氨基酸 mrna 一定 氨基酸顺序的肽链 2 翻译的过程 1 起始阶段 利用atp供能 携带甲硫氨酸的识别位于核糖体位点1上的mrna上的起始密码子 mrna trna与核糖体三者相结合 翻译开始 2 延伸阶段 进位 携带着特定氨基酸的trna按原则识别并进入位点2 trna aug 碱基互补配对 转肽 两个氨基酸通过脱水缩合形成而转移到占据位点2的trna上 移位 核糖体读取下一个密码子 位点的trna离开 占据位点的trna进入位点 新的携带氨基酸的trna进入位点 继续肽链的合成 重复 以后依次重复这三个步骤 直到读取到mrna上的 肽键 1 2 1 2 终止密码子 小贴士 一个mrna可同时结合多个核糖体 这样少量的mrna分子可以迅速合成出大量的蛋白质 1 图示中 4个核糖体利用同一模板mrna合成了4条相同的肽链 而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成 也不是合成出4条不同的肽链 2 图示中的4条肽链中越长的表明翻译开始得越早 因此可以依据肽链的长短判断翻译进行的方向 即图中所示的翻译方向是从左向右 3 图示中涉及的碱基配对方式 a与u u与a g与c c与g配对 即trna和mrna之间进行碱基配对 归纳提炼 转录与翻译的比较 2 判断下列有关翻译过程的正误 1 终止密码子没有与其对应的trna 不能编码氨基酸 2 真核生物翻译的场所主要在细胞核 3 三种rna都与翻译过程有关 4 翻译的过程有水生成 5 翻译需要的20种氨基酸都可以在人体内合成 活学活用 问题导析 1 终止密码子没有对应的反密码子 没有对应的trna 不编码 2 生物的翻译场所都是核糖体 是真核生物转录的场所 3 在翻译过程中作为模板 携带氨基酸 作为场所的核糖体由和组成 氨基酸 细胞核 mrna trna rrna 蛋白质 4 翻译过程中氨基酸脱水缩合产生水 5 组成生物体的20种氨基酸中 有12种人体能够合成的称为非必需氨基酸 有8种 婴儿9种 为人体必须从中获取的 人体不能合成的称为氨基酸 食物 必需 解析 2 翻译的场所是核糖体 5 人体内能合成的氨基酸只有非必需氨基酸 答案 1 2 3 4 5 课堂小结 核糖体 mrna 多种氨基酸 多肽链 trna mrna 3个相邻 当堂检测 1 2 3 4 1 如图所示为真核细胞中蛋白质合成所必需的两种物质 甲 乙 下列有关叙述正确的是 a 遗传信息位于甲上b 乙由三个碱基组成c 甲的合成需要rna聚合酶的参与d 乙可以转运多种氨基酸 1 2 3 4 解析由图可知 甲为mrna 遗传信息位于dna上 a项错误 乙为trna trna是由一条单链的rna通过折叠形成的 由多个碱基组成 b项错误 mrna是在rna聚合酶的催化作用下 由dna分子的一条链为模板转录形成的 c项正确 1 2 3 4 一种trna只能转运一种氨基酸 d项错误 答案c 1 2 3 4 2 由表可推知决定丝氨酸的密码子是 1 2 3 4 a tcgb ucgc ugcd agc解析转运rna上具有反密码子 可与信使rna上的密码子进行碱基互补配对 由转运rna的第一个碱基可知 丝氨酸的密码子第一个碱基应是a 所以选d 答案d 1 2 3 4 3 如图为原核细胞中转录 翻译的示意图 据图判断 下列描述中正确的是 a 图中表示4条多肽链正在合成b 转录结束后 翻译才开始c 多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译d 一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 1 2 3 4 解析据图可知 一个dna分子上正转录4条mrna 而4条rna分子上相继结合了多个核糖体 分别同时进行多条肽链的合成 所以一个基因在短时间内可表达出多条肽链 转录尚未结束 翻译即已开始了 答案d 1 2 3 4 4 下图为人体蛋白质合成的一个过程 据图分析并回答问题 1 图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的步骤 该步骤发生在细胞的部分 1 2 3 4 2 图中 是 按从左到右的次序写出 内mrna区段所对应的dna模板链上碱基的排列顺序 3 该过程不可能发生