高中生物 4.3 遺傳信息的翻譯（第2課時(shí)）課件 蘇教版必修2.ppt

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第四章 第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成,第2課時(shí) 遺傳信息的翻譯,1.結(jié)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(jié)合教材P80～81，概述遺傳信息翻譯的過(guò)程和特點(diǎn)。 3.分析堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,,學(xué)習(xí)導(dǎo)航,重難點(diǎn)擊,,1.密碼子的概念。 2.翻譯的過(guò)程。,課堂導(dǎo)入,美國(guó)科幻電影《侏羅紀(jì)公園》中，科學(xué)家們利用一只困在琥珀中的、曾吸食過(guò)恐龍血的蚊子體內(nèi)的恐龍DNA制造出了大量的恐龍，并建立了一個(gè)恐龍的“侏羅紀(jì)公園”。,我們知道，生物體的性狀是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)的，基因是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物體的性狀的。轉(zhuǎn)錄只能產(chǎn)生RNA，由RNA到蛋白質(zhì)需要“翻譯”的過(guò)程。,,,,,內(nèi)容索引,一、密碼子與tRNA,二、翻譯,當(dāng)堂檢測(cè),一、密碼子與tRNA,知識(shí)梳理,,答案,1.密碼子的破譯 (1)實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)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(duì)應(yīng)關(guān)系。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 提取大腸桿菌的破碎細(xì)胞液加入試管——除去原DNA和 ↓ 添加20種氨基酸——分5組，每個(gè)試管各加四種氨基酸 ↓,mRNA,,答案,加入人工合成的RNA——多聚 ↓ 合成多肽——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)多肽鏈 ↓ 運(yùn)用同樣方法將上述四種氨基酸分裝入四個(gè)試管——含苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：苯丙氨酸的遺傳密碼子是 。,U,UUU,,答案,2.密碼子的概念和種類(lèi) (1)概念：遺傳學(xué)上，把 上決定一個(gè)氨基酸的 個(gè)相鄰的堿基，叫做一個(gè)遺傳密碼子。其中，密碼子共有 種。 (2)起始密碼子和終止密碼子 真核細(xì)胞唯一的起始密碼子是 ，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,,答案,3.tRNA,(1)結(jié)構(gòu)：三葉草形結(jié)構(gòu)，一端是攜帶 的部位，另一端有3個(gè)堿基能和mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，叫做 。 (2)功能：攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體。 種tRNA能攜帶1種氨基酸，1種氨基酸可由 tRNA攜帶。,氨,基酸,反密,碼子,1,1種或多種,,,,觀察教材P79表4－1回答下列問(wèn)題： 1.找出兩種起始密碼子和三種終止密碼子，它們都能決定氨基酸嗎？,合作探究,答案,答案 起始密碼子：AUG、GUG，分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸。終止密碼子：UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸。,2.決定精氨酸的密碼子有哪些？決定色氨酸的密碼子有哪些？據(jù)此，歸納密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？,,答案,答案 決定精氨酸的密碼子有CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。決定色氨酸的密碼子只有UGG。 密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：1種密碼子只能決定1種氨基酸(終止密碼子除外)。1種氨基酸可由1種或多種密碼子決定。,3.遺傳密碼具有通用性，即地球上幾乎所有的生物都共用這一套遺傳密碼，這說(shuō)明了什么？,答案 這說(shuō)明所有生物可能有著共同的起源。,,答案 一定程度上可以防止由于堿基改變而導(dǎo)致生物性狀的改變，維持生物性狀的穩(wěn)定性。,答案,4.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(gè)堿基由U變?yōu)榱薈，編碼的氨基酸還是丙氨酸，這一現(xiàn)象稱(chēng)做密碼的簡(jiǎn)并性。這種特性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？,活學(xué)活用,,1.右圖代表的是某種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，對(duì)此分析正確的是( ) A.此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA含有五種元素、兩種含氮堿基 B.該結(jié)構(gòu)參與蛋白質(zhì)合成中的翻譯過(guò)程 C.合成此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的場(chǎng)所是核糖體 D.若與此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子相對(duì)應(yīng)的密碼子中的堿基發(fā)生 改變，一定會(huì)引起蛋白質(zhì)中氨基酸種類(lèi)的改變,解析答案,解析 此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA含有C、H、O、N、P五種元素，A、C、G、U四種含氮堿基；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在細(xì)胞核中合成；由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，信使RNA中的堿基發(fā)生改變，翻譯出的蛋白質(zhì)中的氨基酸不一定改變。,B,,,,一題多變,下列關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A.有些生物中的RNA具有催化功能 B.tRNA上的堿基只有三個(gè) C.tRNA中含有氫鍵 D.RNA也可以作為某些生物的遺傳物質(zhì),返回,解析 tRNA是運(yùn)載氨基酸的工具，是RNA中的一種，與其他種類(lèi)RNA一樣，是單鏈結(jié)構(gòu)，屬于生物大分子。tRNA并非只有三個(gè)堿基，tRNA在某些部分配對(duì)并扭曲成雙螺旋狀，它的平面形狀如三葉草的葉形，其中有三個(gè)堿基與mRNA上的密碼子配對(duì)，稱(chēng)為反密碼子。,B,解析答案,二、翻譯,知識(shí)梳理,如圖是遺傳信息翻譯的過(guò)程，逆時(shí)針觀察該圖，完成下列探究?jī)?nèi)容。,,答案,1.翻譯的概述 (1)翻譯的概念 在細(xì)胞中，游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種 ，以 為模板合成具有一定氨基酸順序的 ，這一過(guò)程稱(chēng)為翻譯。 (2)條件、工具和產(chǎn)物 ①[A]是 ，②場(chǎng)所[B] ，③原料[D] ，④模板[E] ，⑤產(chǎn)物[C]具有 。 2.翻譯的過(guò)程 (1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的 識(shí)別位于核糖體位點(diǎn)1上的mRNA上的起始密碼子 ，mRNA、tRNA與核糖體三者相結(jié)合，翻譯開(kāi)始。,氨基酸,mRNA,蛋白質(zhì),tRNA,核糖體,氨基酸,mRNA,一定氨基酸順序的肽鏈,tRNA,AUG,,答案,(2)延伸階段 ①進(jìn)位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按 原則識(shí)別并進(jìn)入位 點(diǎn)2。 ②轉(zhuǎn)肽：兩個(gè)氨基酸通過(guò)脫水縮合形成 而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。 ③移位：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，位點(diǎn) 的tRNA離開(kāi)，占據(jù)位點(diǎn) 的tRNA進(jìn)入位點(diǎn) ，新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn) ，繼續(xù)肽鏈的合成。 ④重復(fù)：以后依次重復(fù)以上三個(gè)步驟，直到讀取到mRNA上的 。,堿基互補(bǔ)配對(duì),肽鍵,1,2,1,2,終止密碼子,,,,合作探究,1.翻譯能精確地進(jìn)行，推測(cè)原因是什么？,答案 (1)mRNA為翻譯提供了精確的模板； (2)通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)(mRNA和tRNA)，保證了翻譯能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。,答案,2.研究表明，少量的mRNA分子就能迅速合成大量的蛋白質(zhì)，結(jié)合右圖推測(cè)其機(jī)理是怎樣的？,答案 1個(gè)mRNA可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。,2.下圖表示真核細(xì)胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達(dá)過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確的是( ),活學(xué)活用,,解析答案,A.①②過(guò)程中堿基配對(duì)情況相同 B.②③過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所相同 C.①②過(guò)程所需要的酶相同 D.③過(guò)程中核糖體的移動(dòng)方向是由左向右,解析 圖中①過(guò)程是DNA的復(fù)制，②過(guò)程是轉(zhuǎn)錄，③過(guò)程是翻譯。復(fù)制是DNA―→ DNA，轉(zhuǎn)錄是DNA―→ mRNA，不同的堿基配對(duì)方式是A—T、A—U； 核基因的轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所是細(xì)胞核，翻譯的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)； ①過(guò)程需要解旋酶和DNA聚合酶，②過(guò)程需要RNA聚合酶； 從圖③可以看出，最右邊的一個(gè)核糖體上的多肽鏈最長(zhǎng)，其翻譯的時(shí)間也應(yīng)該長(zhǎng)于左邊的兩個(gè)核糖體，故核糖體的移動(dòng)方向是由左向右。 答案 D,,,一題多變,判斷正誤： (1)翻譯的場(chǎng)所是核糖體，條件是模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶和能量( ) (2)一種氨基酸最多對(duì)應(yīng)一種密碼子( ) (3)每種tRNA能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種或多種氨基酸( ) (4)細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成是一個(gè)嚴(yán)格按照mRNA上密碼子的信息指導(dǎo)氨基酸分子合成為多肽鏈的過(guò)程，該過(guò)程稱(chēng)為翻譯，是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的( ) (5)密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸( ) (6)一種密碼子決定一種或多種氨基酸( ) (7)一種氨基酸可由一種或多種tRNA識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)( ),,答案,,,,√,√,,√,,,易混辨析,真核生物DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的辨析,,課堂小結(jié),答案,核糖體,mRNA,多種氨基酸,tRNA,多肽鏈(或蛋白質(zhì)),mRNA,3個(gè)相鄰,返回,當(dāng)堂檢測(cè),,1.下列關(guān)于圖中①、②兩種分子的說(shuō)法正確的是( ),1,2,3,4,5,A,解析 ①為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同的DNA分子； ②為tRNA，一種tRNA只能攜帶一種氨基酸；遺傳信息位于①上，密碼子位于mRNA上，②上具有反密碼子； ①和②共有的堿基是A、G、C，DNA中無(wú)U。,解析答案,A.①為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同 的DNA B.②為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸 C.遺傳信息位于①上，密碼子位于②上 D.①和②共有的堿基是A、U、G,,解析答案,1,2,3,4,5,2.在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，少量的mRNA分子就可以指導(dǎo)迅速合成出大量的蛋白質(zhì)，其主要原因是( ) A.一種氨基酸可以由多種密碼子來(lái)決定 B.一種氨基酸可以由多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶到核糖體中 C.一個(gè)核糖體可同時(shí)與多條mRNA結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成 D.一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成,解析 由于一條信使RNA可以同時(shí)與多個(gè)核糖體結(jié)合，所以可以同時(shí)合成多條肽鏈，大大提高了基因表達(dá)的效率。,D,3.mRNA上決定氨基酸的一個(gè)密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，對(duì)識(shí)別該密碼子的tRNA種類(lèi)及轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸種類(lèi)將會(huì)產(chǎn)生的影響是( ) A.tRNA種類(lèi)一定改變，氨基酸種類(lèi)一定改變 B.tRNA種類(lèi)不一定改變，氨基酸種類(lèi)不一定改變 C.tRNA種類(lèi)一定改變，氨基酸種類(lèi)不一定改變 D.tRNA種類(lèi)不一定改變，氨基酸種類(lèi)一定改變,1,2,3,4,5,,解析答案,解析 一種密碼子只能對(duì)應(yīng)于一種氨基酸，而一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子。mRNA上密碼子的一個(gè)堿基發(fā)生替換，則識(shí)別該密碼子的tRNA(一端有反密碼子)種類(lèi)也肯定發(fā)生改變。但有可能改變后的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸，故氨基酸種類(lèi)不一定改變。,C,,4.遺傳信息、密碼子、遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位，分別是指( ) ①信使RNA上核苷酸的排列順序 ②DNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基 ③信使RNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基 ④DNA上脫氧核苷酸的排列順序 ⑤轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上一端的三個(gè)堿基 ⑥有遺傳效應(yīng)的DNA片段 A.①③⑤ B.④③⑥ C.③④⑥ D.①②⑤,1,2,3,4,5,B,解析 遺傳信息是指DNA上脫氧核苷酸的排列順序； 密碼子是指信使RNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基； 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位。,解析答案,5.下圖為人體蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過(guò)程，據(jù)圖分析并回答問(wèn)題。,1,2,3,4,5,(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的________步驟，該步驟發(fā)生在細(xì)胞的________部分。 (2)圖中[Ⅰ]是____________。按從左到右的次序?qū)懗鯷Ⅱ]________內(nèi)mRNA區(qū)段所對(duì)應(yīng)的DNA模板鏈上堿基的排列順序___________________ ___________________________。,1,2,3,4,5,,解析答案,返回,(3)該過(guò)程不可能發(fā)生在人體的________內(nèi)。 A.神經(jīng)細(xì)胞 B.肝細(xì)胞 C.成熟的紅細(xì)胞 D.心肌細(xì)胞,1,2,3,4,5,解析 圖示為翻譯過(guò)程，以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載工具，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)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(xì)胞不再合成蛋白質(zhì)，原因是其無(wú)細(xì)胞核及核糖體等，不能控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。,答案 (1)翻譯 細(xì)胞質(zhì)(或核糖體) (2)tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA) 核糖體 TTCGAA (3)C,,返回,