高中生物 人教版2019必修二4.1基因指导蛋白质的合成第2课时课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
第四章 基因的本质
第1节 基因指导蛋白质合成 第2课时
天高皇帝远，奈我何？
01
新课导入
DNA
核糖体
轻易不出宫
我看不懂皇帝的指令……
信使
翻译
RNA
学习目标 核心素养
1．概述遗传信息翻译的过程和特点。 2．说明密码子、反密码子和遗传信息之间的关系。 (重点) 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
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。
？
U
U
A
G
A
U
A
U
C
mRNA
蛋白质
碱 基 序 列
氨基酸序列
碱基
氨基酸
4种
20种
翻译
1.定义：
02
遗传信息的翻译
mRNA：
碱基的数量
排列顺序
种类
蛋白质：
氨基酸的数量
排列顺序
种类
决定
决定
决定
讨论：4种碱基怎么决定蛋白质的21种氨基酸？
1个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
2个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
3个碱基决定1种氨基酸就只能决定 种，即
4
4种
21种
41
16
42
64
43
碱基与氨基酸的对应关系？
02
遗传信息的翻译
2.密码子：
mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸，每 3 个这样的碱基叫作 1 个密码子。
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
密码子认读是从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠。
缬氨酸
组氨酸
精氨酸
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 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 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子
U U U UUU
A G G AGG
苯丙氨酸
精氨酸
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 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 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
终止密码子： 、 、
种类 起始密码子： （甲硫氨酸）、
（ 种） _ ____（缬氨酸、甲硫氨酸）
编码氨基酸的密码子______种或_____种
64
UAA
UGA（硒代半胱氨酸）
UAG
AUG
GUG
61
62
特殊密码子说明：
①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。
②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。
绝大多数氨基酸都有几个密码子。
2.密码子的简并性
地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。
3.密码子的通用性
讨论1：你认为密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？
讨论2：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？
①增强密码子的容错性。
②提高使用频率。
说明当今生物可能有着共同的起源。
一种密码子决定一种氨基酸。
1.密码子的专一性
分析密码子的特性
思考·讨论
3.tRNA(转运RNA)：
①形态：
②功能特点：
③反密码子
RNA链经过折叠，形成三叶草形
识别密码子，转运氨基酸。（tRNA只能识别并转运一种氨基酸。氨基酸可由一种或几种tRNA转运）
mRNA
5'
3'
A
C
U
反密码子
密码子
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
密码子=反密码子=61或62
02
4.过程：
合作探究，小组展示
1.翻译过程需要哪些物质结构？
2.翻译过程中移动的是什么？
2.tRNA转运来的氨基酸在核糖体上发生了什么？
3.核糖体的移动方向？
5.翻译产生的物质？
6.主要有哪些步骤？
02
5.场所：
6.条件：
7.结果：
核糖体
能量：
酶：
模板：
原料：
原则：
ATP
肽酰转移酶（连接肽键）
mRNA
21种游离氨基酸
碱基互补配对
A－U、U－A
G－C、C－G
多肽链
8.特征：
（1）如何快速高效地进行翻译呢？
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成。
（2）以同一模板合成的多条肽链的氨基酸序列是否相同？
相同，因为其模板相同
（3）翻译合成的肽链就具有相应的功能吗？
不具有，还需要进一步加工。
mRNA
核糖体
参与翻译的RNA有____种
DNA中有氢键，RNA中无氢键（ ）
转录只能在细胞核中进行（ ）
转录和翻译过程中碱基配对方式完全相同（ ）
一种氨基酸一定由多种tRNA转运（ ）
一种氨基酸只能有一种密码子决定（ ）
RNA酶就是具有催化作用的RNA分子（ ）
转录时RNA聚合酶的识别位点在RNA分子上（ ）
DNA的复制和转录过程一定都需要解旋酶（ ）
×
×
×
×
×
一种或多种
×
×
×
3
练习与运用
场所：细胞质的核糖体；
模板：以mRNA为模板；
原料：20种氨基酸（由tRNA搬运）；
合成：有一定氨基酸顺序的肽链。
课堂小结
项目 DNA复制 转录 翻译
场所
原料
模板
条件 模板去向
特点
产物
课后作业