3.4 基因控制蛋白质的合成（第二课时）-【知识精研】高一下学期生物学浙科版（2019）必修2

第四节

基因控制蛋白质的合成（第二课时）第三章

遗传的分子基础素养目标从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。01生命观念通过图示和列表比较转录和翻译的异同。02科学思维教学重难点02遗传密码子在DNA控制蛋白质合成过程中的重要作用复习导入主要在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。转录的概念？1转录的场所？2转录的模板3转录的原料4转录的条件5转录的碱基配对方式6转录的产物？7细胞核、叶绿体、线粒体、拟核DNA分子的一条链四种游离的核糖核苷酸模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同时具有解旋功能）G-C

C-G

T-A

A-U三种RNA（mRNArRNAtRNA)翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成密码子遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成mRNA:携带着从DNA转录来的遗传信息，是合成蛋白质的模板。mRNA上三个相邻的碱基决定着蛋白质的一个特定的的氨基酸，遗传学上将这三个碱基称为密码子。密码子遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成AAGUCAUGCUACGCUUAA甲硫氨酸组氨酸精氨酸酪氨酸丙氨酸终止密码子：不编码氨基酸mRNA通用性：除少数密码外，生物界的密码子统一的，共用同一套遗传密码。专一性：mRNA上3个碱基组合决定特定的氨基酸或终止密码。简并性：不同的密码子可能决定同一个氨基酸。除少数氨基酸只有一种遗传密码外，大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？如果三个碱基决定一种氨基酸：遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成43=64AAAAAAGAACAAUAGAAGGAGCAGUAACAACGACCACUAUAAUGAUCAUU……反密码子遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成UCAUGUUUAmRNAAAU

亮氨酸ACA缬氨酸AUG

异亮氨酸反密码子

密码子在tRNA上与mRNA分子上的密码子互补配对的三个碱基，称为反密码子。反密码子遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成UAC甲硫tRNA氨基酸密码子反密码子mRNA（信使RNA）AUGCUAGUAGCU一种密码子→____种氨基酸一种密码子→____种反密码子一种反密码子→____种氨基酸111翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成UAC

甲硫氨酸

核糖体起始密码子mRNAACGUGCUUAUAAmRNA与核糖体结合翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对UAC

甲硫氨酸ACG

丙氨酸mRNAACGUGCUUAUAA翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成UAC甲硫氨酸ACG

丙氨酸mRNAACGUGCUUAUAA翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成两个氨基酸分子脱水缩合，形成肽键UAC甲硫氨酸ACG

丙氨酸脱水缩合mRNAAUG

异亮氨酸ACGUGCUUAUAA翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成核糖体在mRNA上移动，另一个tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。

甲硫氨酸mRNAACGUGCUUAUAAUACtRNA离开，转运新的氨基酸ACG

丙氨酸AUG

异亮氨酸翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成甲硫氨酸ACG

丙氨酸脱水缩合mRNAAUG

异亮氨酸ACGUGCUUAUAA翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成甲硫氨酸ACG丙氨酸AUG

异亮氨酸UACGUGCUUAUAA翻译的过程遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成甲硫氨酸

丙氨酸

异亮氨酸mRNAACGUGCUUAUAA翻译是一个高效的过程在翻译过程中会观察到左图所示的一个mRNA分子结合多个核糖体现象，观察图片回答下列问题：图中显示有几条肽链正在同时合成？每条肽链合成结束后，它们都相同吗？这样翻译有什么意义？遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成翻译是一个高效的过程。翻译的总结遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成翻译的场所？2以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。翻译的概念？1翻译的模板3翻译的原料4翻译的条件5翻译的碱基配对方式6翻译的产物？7模板、原料、能量、酶核糖体（细胞质）mRNA21种游离的氨基酸A-U，U-A，C-G，G-C蛋白质（或多肽链）遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成项目复制转录翻译场所条件模板原料能量酶产物原则细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体DNA的两条链DNA的一条链mRNA4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种游离的氨基酸ATPATPATPDNA解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶与蛋白质合成有关的酶DNARNA多肽碱基互补配对A=TG=C碱基互补配对A=UT=AG=C碱基互补配对A=UG=C思考遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成基因、mRNA上的碱基数目与该基因控制合成的蛋白质的氨基酸数目之间的比例一般是？考题中涉及该知识点时，为何强调氨基酸数“最多”多少个，碱基数“至少”多少个？比例6:3:1基因模板链上有的碱基是不能被转录的，基因的编码区才转录。mRNA上有些碱基是不能决定氨基酸的，翻译是从起始密码子处开始到终止密码子处结束，则起始密码子前和终止密码子后的碱基便不能决定氨基酸。合成的肽链在加工过程中有可能会剪切掉部分氨基酸。课堂练习解析：tRNA前体和成熟的tRNA均为单链结构，但成熟的tRNA经折叠，存在局部双链结构，双链之间靠氢键连接，tRNA基因实质为DNA片段，内部存在氢键，A错误，D正确；isoacceptors携带同种氨基酸而反密码子不同，说明密码子具有简并性，B正确；isodecoders序列不同说明tRNA基因具有多样性，C正确。1.tRNA基因经过转录生成tRNA前体，加工后形成成孰的tRNA参与翻译过程。携带同种氨基酸而反密码子不同的tRNAs被称为“isoacceptors”；携带同种氨基酸且反密码子相同，但序列不同的tRNAs则互为“isodecoders”。下列叙述错误的是（

）A.tRNA前体为单链结构,成熟的tRNA为双链结构B.isoacceptors说明密码子具有简并性C.isodecoders说明tRNA基因具有多样性D.tRNA基因和tRNA内部都存在氢键A课堂练习2.下列有关真核细胞基因表达的叙述，正确的是（

）A.转录形成的RNA都可以成为翻译的模板B.转录和翻译不可能发生在同一时间和空间上C.转录和翻译过程中的碱基互补配对方式完全相同D.转录和翻译过程中都会发生氢键的形成和断裂解析：A、只有mRNA可以作为翻译的模板，A错误；B、原核生物可以边转录边翻译，转录和翻译可能发生在同一时间和空间上，B错误；C、转录碱基互补配对的方式是A-U、C-G、G-C、T-A，而翻译过程中的碱基互补配对方式为A-U、C-G、G-C、U-A，C错误；D、转录涉及解旋与配对，翻译涉及碱基的配对等，这些过程中都会发生氢键的形成和断裂，D正确。D课堂练习3.如图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，相关叙述错误的是（

）A.一分子mRNA中有一个游离的磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连B.mRNA上的AUG是翻译的起始密码子，它由基因中的启动子转录形成C.据图可知，一个mRNA上有多个起始密码子时，一个mRNA也可翻译出多种蛋白质D.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程解析：据图分析，mRNA上有3个起始密码子（AUG），与核糖体结合后翻译形成3种蛋白质。一分子mRNA中有一个游离的磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连，A正确；转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合，然后滑动至转录起始位点开始转录，所以起始密码子不是由启动子转录形成的，B错误；据图分析，一个mRNA上有多个起始密码子时，一个mRNA也可翻译出多种蛋白质，C正确；细菌属于原核细胞，没有核膜包围的细胞核，则mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程，即边转录边翻译，D正确。B课堂练习4.下图表示真核生物的翻译过程。mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5′端，称5′帽子（5′cap），可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3′端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。下列叙述正确的是（

）A.mRNA的5′端甲基化会导致翻译产物的分子质量增加B.polyA尾不是对应基因直接转录形成的C.据图可知，翻译从mRNA的3′端开始D.当终止密码子与相应的反密码子结合时，翻译过程终止解析：A、mRNA的5′端甲基化后的碱基序列不会被翻译形成氨基酸，因此不会导致翻译产物的分子质量增加，A错误；B、根据对应基因的尾部没有T串序列，而在mRNA的3′端有一个含10