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1、第1节 基因指导蛋白质的合成 名师精品铸造 新人教版必修二遗传与进化 第2课时核糖体是如何读懂mRNA上的遗传信息，并精准将其“翻译”成蛋白质的？DNA（脱氧核苷酸语言）RNA（核糖核苷酸语言）特点氨基酸序列的蛋白质（氨基酸语言）碱基氨基酸？问题导入中心法则一一遗传信息的翻译目目录录CONTENTS二二欢迎加入，更多资源资料：上世纪5060年代，DNA分子结构的发现者克里克研究表明：在T4噬菌体的相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克T4噬菌体实验 为什么
2、DNA上删掉三个碱基，对噬菌体合成蛋白质无影响，删掉一个或两个碱基，影响却那么大？通过大量的尝试，科学家确定三个碱基决定一种氨基酸，并将64种碱基排列所控制的氨基酸编制成了表格。称为密码子表。1.定义：游离在细胞质中各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。2.碱基与氨基酸之间的对应关系：密码子密码子密码子缬氨酸组氨酸精氨酸DNAmRNA35GUCGAUCGAGTCGATCGACAGCTAGCT53353.密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。一种氨基酸只能由一种密码子决定吗？l简并性：一种氨基酸可由多种密码子决定；密码子的特点增强密码子的容错性。
3、当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。l专一性：一种密码子决定一种氨基酸；l在正常情况下，UGA是终止密码子，但特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。l在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，编码甲硫氨酸。l通用性：几乎所有生物共用一套遗传密码；说明地球上生物有共同起源。终止密码子：、种类 起始密码子：（甲硫氨酸）、_ _（缬氨酸、甲硫氨酸）编码氨基酸的密码子_种或_种64UAAUGA（硒代半胱氨酸）UAG AUGGUG6162注意：在真核生物中AUG作为起始密码子；在原核生物中，GUG也可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。正常情况下，终止密码子不编码氨基
4、酸，仅作为翻译终止的信号，但在特殊情况下，终止密码子UGA可以编码硒代半胱氨酸；通常一种密码子决定 种氨基酸，一种tRNA只能转运 种氨基酸。每种氨基酸对应 密码子(密码子的简并性)，可由 tRNA转运。一一一种或几种一或多4.氨基酸的搬运工tRNA：反密码子密码子ltRNA可识别并转运氨基酸。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运；ltRNA折叠成三叶草形，其上有3个能与mRNA上的密码子互补配对的碱基，称为反密码子；l若反密码子为5-A-C-U-3，则携带的氨基酸是？53氨基酸AAG由密码子AGU所决定的丝氨酸l若密码子为UAA，则对应的反密码子是？由于
5、UAA是终止密码子，不决定氨基酸，所以没有与之对应的反密码子。即：不是所有的密码子都有与之对应的反密码子。4.氨基酸的搬运工tRNA：反密码子密码子53氨基酸AAG（反密码子）tRNAmRNA氨基酸（21种）运输编码互补配对mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系5.翻译的过程：原核、真核生物转录与翻译的区别l原核生物基因组转录和翻译可同时 进 行（边 转 录 边 翻 译）。l真核生物由于核膜的阻隔，所以是先转录完成后，再进行翻译。6.翻译的条件：模板：原料：酶：能量：工具：装配机器：mRNA游离的氨基酸多种酶ATPtRNA核糖体7.翻译的结果：多肽链肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上
6、脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。8.碱基配对方式：AUCGUAGC7.模型制作tRNA结构核糖体与mRNA结合翻译过程探究活动：OB基因的mRNA进入细胞质中与核糖体结合，请利用泡沫、扭扭棒模拟出基因翻译过程。l在细胞质中翻译是一个快速高效的过程。通常一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。多聚核糖体高效翻译的机制Q2：多聚核糖体合成的肽链氨基酸排列顺序相同吗？：多聚核糖体合成的肽链氨基酸排列顺序相同吗？Q3：右图所示，核糖体移动的方向是什么
7、？：右图所示，核糖体移动的方向是什么？相同，因为模板相同。相同，因为模板相同。从左到右。从左到右。小组合作讨论：研究表明，当人体进食过多，机体中的瘦素含量水平快速研究表明，当人体进食过多，机体中的瘦素含量水平快速上升，发现细胞内瘦素合成时，存大多聚核糖体。请分析：上升，发现细胞内瘦素合成时，存大多聚核糖体。请分析：8.“列表法”比较DNA复制、转录和翻译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）细胞核（主要场所）核糖体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21种游离的氨基酸ATPATPATP解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA多
8、肽碱基互补配对A-T T-A G-C C-G 碱基互补配对A-U T-A G-C C-G 碱基互补配对 A-U U-A G-C C-G 特定的酶1如图是人体某细胞中遗传信息的传递及表达过程示意图。如图是人体某细胞中遗传信息的传递及表达过程示意图。据图分析，以下描述正确的是据图分析，以下描述正确的是()A过程中两种酶的结合位点分别位于过程中两种酶的结合位点分别位于DNA和和RNA分子上分子上B过程生成的过程生成的mRNA长度与长度与DNA分子的每一条链都不同分子的每一条链都不同Cb中具有中具有tRNA的结合位点，翻译时的结合位点，翻译时mRNA从右往左移动从右往左移动D该图可表示该图可表示脂肪脂
9、肪细胞中细胞中OB基因指导基因指导瘦素瘦素合成过程合成过程B B2.2.下下图图是是真真核核细细胞胞遗遗传传信信息息表表达达中中某某过过程程的的示示意意图图。某某些些氨氨基基酸酸的的部部分分密密码码子子(5(53 3)是是：丝丝氨氨酸酸UCUUCU；亮亮氨氨酸酸UUAUUA、CUACUA；异异亮亮氨氨酸酸AUCAUC、AUUAUU；精氨酸；精氨酸AGAAGA。下列叙述正确的。下列叙述正确的是是()()A.A.图中图中为亮氨酸为亮氨酸B.B.图中结构图中结构从右向左移动从右向左移动C.C.该过程中没有氢键的形成和断裂该过程中没有氢键的形成和断裂D.D.该过程可发生在线粒体基质和细该过程可发生在线
10、粒体基质和细胞核基质中胞核基质中B BA A3 3.如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是()()A A图示图示mRNAmRNA中起始密码子位于中起始密码子位于RNARNA链上的左侧链上的左侧B BmRNAmRNA上决定甘氨酸的密码子都是上决定甘氨酸的密码子都是GGUGGUC C图中碱基的配对方式有图中碱基的配对方式有A AU U、C CG G、A AT TD D图示过程的正常进行需要图示过程的正常进行需要ATPATP和和RNARNA聚合酶聚合酶中心法则一一遗传信息的翻译目目录录CONTENTS二二欢迎加入，更多资源
11、探究活动：请写出机体中肥胖基因（OB基因）表达产生瘦素的遗传信息 传递过程。OB基因瘦素问题：所有生物遗传信息传递过程都相同吗？不同生物遗传信息传递过程不一定相同l19571957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律中心法则。中心法则。复制转录翻译蛋白质DNAl随着研究的深入，科学家对中心法则做出了补充。随着研究的深入，科学家对中心法则做出了补充。遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。RNA复制转录翻译蛋白质DNARNA逆转录RNA的复制物质、能量、信息l亲代传递给子代的也是
12、信息：DNA上的遗传信息（DNA、RNA是信息的载体）；l亲代传递给子代的是物质：染色体、DNA；l遗传信息作为生命的“设计手册”，通过转录和翻译来支配对应的蛋白质合成，进而控制生物的性状（蛋白质是信息的表达产物）；生命是物质、能量和信息的统一体。l无论是遗传信息的复制、转录、翻译还是个体的生命活动都离不开能量的持续输入。ACUGGAUCUmRNAmRNA：苏氨酸甘氨酸丝氨酸 肽链：肽链：DNADNA：ACTGGATCTTGACCTAGA肽键 肽键（假设以B链为模板进行转录）A链 B链 转录翻译基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系l基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：合成蛋白质中的氨基酸个数
13、 6 3 1A A4(2022佛佛山山一一模模)新新型型冠冠状状病病毒毒(单单链链RNA病病毒毒)侵侵染染人人体体细细胞胞后后，其增殖过程如图所示。以下说法错误的是，其增殖过程如图所示。以下说法错误的是A和和所用到的酶和原料都不同所用到的酶和原料都不同B除涉及病毒除涉及病毒RNA外还有宿主细胞外还有宿主细胞RNA的参与的参与C中都会发生碱基互补配对的过程中都会发生碱基互补配对的过程D新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等5 5（20222022浙江浙江高考）高考）“中心法则中心法则”反映了遗传信息的传递方向，反映了遗传信息的传递方向，其中某
14、过程的示意图如下。下列叙述正确的是其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是A A催化该过程的酶为催化该过程的酶为RNARNA聚合酶聚合酶B Ba a链上任意链上任意3 3个碱基组成一个密码子个碱基组成一个密码子C Cb b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连D D该过程中遗传信息从该过程中遗传信息从DNADNA向向RNARNA传递传递CC课堂小结课堂小结控制蛋白质合成控制蛋白质合成（表达遗传信息表达遗传信息）DNA复制复制转录逆转录翻译蛋白质（性状）氨基酸序列遗传密码遗传信息脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列遗遗传传信信息息传传递递翻译者核糖体转录转运RNA核糖体RNARNA场所探究活探究活动：请从基因表达的角度，从基因表达的角度，寻找研究肥胖找研究肥胖的新思路的新思路。