【新教材】人教版（2019）高中生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成（第二课时） 课件（28张ppt）

(共28张PPT)
2021人教版（新教材）必修二 遗传和进化
第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成（第2课时）
经过转录，DNA中的遗传信息传递给了mRNA， mRNA 再经过必要的加工后从核孔进入细胞质。
mRNA如何将信息翻译成蛋白质？
mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——
二、遗传信息的翻译
遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有
一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。
翻译
RNA是如何翻译成蛋白质的？
讨论：
4种碱基如何决定21种氨基酸
41=4
42=16
43=64，足够有余
一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的21种氨基酸？
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸
经过不断的推测与实验得知：
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸
1个密码子
称为
密码子
密码子
密码子
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU
？
精氨酸 A G G AGG
密码子总数是 种，但决定氨基酸的密码子是 种，____个是终止密码子，所有生物的密码子是 的。
61
64
一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。
1种或几种
相同
3
1.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
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。
当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。
思考与讨论：P67
思考与讨论：P67
生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的……
2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？
思考：
当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致
生物性状发生改变？
不一定。因为发生改变的碱基可能有以下两种情况：
1.该碱基位于DNA无效片段上；
2.该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸
那么：
游离在细胞质中的氨基酸
怎样运送到
合成蛋白质的
“生产线”上去的
tRNA
搬运工
搬运到
称为
氨基酸的“搬运工”tRNA
1.tRNA呈__________；
2.一端为携带_______的部位；
3.另一端有3个碱基。
三叶草形
氨基酸
每个tRNA上的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称反密码子。
A
C
U
天冬氨酸
一共有多少种tRNA？
反密码子
与密码子相互配对，转运的氨基酸由配对的密码子决定
决定氨基酸的密码子有61种，
所以tRNA有61种。
氨基酸的“搬运工”tRNA
（1）每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!
（2）一种氨基酸可以由___________tRNA来运输
一种或几种
反密码子
（1）有____个反密码子
（2）一个反密码子含有___个碱基
（3）一个tRNA转运____种氨基酸
（4）一种氨基酸可以由____________tRNA来运输
61
3
一
一种或几种
3、翻译过程：
核糖体
核糖体
核糖体
U
A
U
C
G
U
C
U
G
G
G
A
U
A
C
G
G
C
A
A
U
A
C
A
G
U
C
A
C
C
G
G
A
U
mRNA
U
A
C
C
G
U
G
G
A
C
U
G
多肽链
核糖体
起始密码
密码子
密码子
密码子
密码子
终止密码
对翻译的理解：
U
A
C
U
A
G
A
A
U
A
C
A
G
U
C
A
C
C
G
G
A
U
mRNA
甲硫氨酸
U
A
U
C
U
G
第一个由tRNA携带进入核糖体的是何种氨基酸
如何结束
起始密码
U
A
C
密 码 子
反密码子
氨基酸
决定
三、基因表达的计算
G C A
C G T
G C U
模板链
精氨酸
DNA
（基因）
mRNA
氨基酸
DNA
碱基数目
mRNA
碱基数目
氨基酸
数目
：
：
= 6
3
1
：
：
1.数量关系：
一个mRNA分子结合______核糖体，可以同时合成______肽链。
2.目的意义：
少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
3.方向：__________（根据多肽链的长度，长的翻译在前）
4.结果：合成的仅是________
看图说话：
多个
多条
从左向右
多肽链
四、中心法则
复制 转录 翻译
信息流动方向
请设计一幅概念图，描述DNA、RNA、蛋白质等物质间信息流动的关系。
1957年，克里克－－中心法则
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
中心法则及其发展
RNA
DNA
蛋白质
转录
翻译
复制
逆转录
复制
根据上述图，你能找出遗传信息传递的几条途径？
（1）DNA
DNA
蛋白质
（2）DNA
RNA
RNA
（3）RNA
（4）RNA
DNA
（复制）
（转录、翻译）
（复制）
（逆转录）
中心法则是对遗传信息的传递过程的概括。
虚线表示少数生物遗传信息的流向
在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
转录、翻译与DNA复制的比较
场所 模板 原料 产物 遗传信息传递方向
DNA复制： DNA DNA
转录： DNA RNA
翻译： RNA Pro
游离的脱
氧核苷酸
游离的核
糖核苷酸
游离的
氨基酸
DNA
mRNA
蛋白质
DNA→DNA
DNA→mRNA
亲代DNA的每一条链
DNA的一条链（模板链）
mRNA
小结
RNA
基因
蛋白质
转录
翻译
细胞核
细胞质
细胞核
细胞核
细胞质
mRNA→Pro
DNA、RNA的碱基和氨基酸的关系
DNA双链 C
T C G A
信使RNA A U
转运RNA
氨基酸 亮氨酸 [例] 根据碱基互补配对原则和中心法则，完成表格（假定“转录”和“翻译”是从左向右进行的）。
供选的氨基酸及其密码如下：
CUA—亮氨酸，CGA—精氨酸，GAU—天门冬氨酸
G A T
C U A
G A U
C A
G
T A
G A T
C U A
天门冬氨酸
G C T
C G A
G C U
精氨酸
1．把小鼠血红蛋白的mRNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明 (　　)
A．控制蛋白质合成的基因位于mRNA上
B．小鼠的mRNA能使大肠杆菌向小鼠转化
C．所有生物共用一套密码子
D．小鼠的mRNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠的DNA
课堂巩固
课堂巩固
2．合成肽链时，出现正常的肽链终止，是因为 (　　)
A．一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能携带氨基酸
B．不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子
C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成
D．tRNA上出现终止密码
课堂巩固
3．信使RNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是 (　　)
A．tRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变
B．tRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变
C．tRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变
D．tRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变
谢 谢