高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第4章 基因的表達(dá)第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成獲獎(jiǎng)?wù)n件ppt

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RNA是怎樣把DNA的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)的？
游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱為遺傳信息的翻譯。
是將mRNA的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。
4種堿基如何決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸呢？
如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定_____種;
如果3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就可決定 種。
如果2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定_____種;
科學(xué)家沿著蛋白質(zhì)合成的思路，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，終于破譯全部64個(gè)密碼子，并將64個(gè)密碼子編制成了表格。稱為密碼子表。
mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基叫做1個(gè)密碼子。
21種氨基酸的密碼子表
（1）共有64種密碼子；（2）61或62種密碼子決定21種氨基酸；（3）終止密碼子（3種）不決定氨基酸( UAA; UAG; UGA 硒代半胱氨酸)。
一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸；有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子。
2.密碼子與氨基酸之間是否是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系？若不是，請(qǐng)簡(jiǎn)述其關(guān)系。
仔細(xì)閱讀P67密碼子表，思考問(wèn)題： 1.遺傳密碼子共多少個(gè)，能決定氨基酸的遺傳密碼有多少個(gè)？哪些密碼子不決定氨基酸，其作用是什么？
翻譯從mRNA的5’→3’；即從mRNA上的起始密碼子開(kāi)始到終止密碼子結(jié)束。
生物體都共用上述密碼子。
一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸。
一種氨基酸可以對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子。
仔細(xì)閱讀P67密碼子表，思考問(wèn)題： 3.翻譯的方向？
（1）專(zhuān)一性：（2）簡(jiǎn)并性：（3）通用性：
1.從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡(jiǎn)并。你認(rèn)為密碼子的簡(jiǎn)并對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？
當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸，在一定程度上保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性； 當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
2.幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？
說(shuō)明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。
mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？
tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)：
RNA鏈經(jīng)過(guò)折疊，形成三葉草形。
識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。（tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)）
則密碼子為UAC，對(duì)應(yīng)的氨基酸為酪氨酸。
位于tRNA上，其實(shí)質(zhì)是與密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基。
讀反密碼子的方向：3’→5’
mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合；
攜帶甲硫氨酸的tRNA,通過(guò)與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。
攜帶某個(gè)氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2
甲硫氨酸與這個(gè)氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。
核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子；
原位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體；
原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1；
一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成。
新的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2
肽鏈釋放，核糖體從mRNA上解離，成為亞基，翻譯結(jié)束。
肽酰轉(zhuǎn)移酶（連接肽鍵）
堿基互補(bǔ)配對(duì)：A－U、U－A、G－C、C－G
(1)通常一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。(2)意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)產(chǎn)物之間的關(guān)系：
①多個(gè)核糖體各自合成各自的鏈，產(chǎn)物是多條肽鏈，不是一條； ②由于模板是同一段mRNA，所以圖示多個(gè)核糖體合成的肽鏈?zhǔn)窍嗤摹?br/>9.真、原核細(xì)胞基因的表達(dá)有什么區(qū)別？
原核生物沒(méi)有核膜，轉(zhuǎn)錄和翻譯可以發(fā)生在同一空間內(nèi)，所以可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。
真核細(xì)胞中復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較
A-T,T-A,C-G,G-C
半保留復(fù)制邊解旋邊復(fù)制
A-U,T-A,G-C ,C-G
mRNA、tRNA、rRNA
A-U,U-A,G-C,C-G
從起始密碼子到終止密碼子
新鏈從5’端-3’端延伸
遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)， 即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。
科學(xué)家克里克首先預(yù)見(jiàn)了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，并于1957年，提出中心法則：
①在RNA病毒中發(fā)現(xiàn)了RNA復(fù)制酶，能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。
②在RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，能以RNA為模板合成DNA。
【資料一】1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。
【資料二】1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。
少數(shù)生物（如一些RNA病毒）的遺傳信息可以從______流向_______（即_____________）以及從_______流向_______（即_________）；
（紅色的虛線表示少數(shù)生物的遺傳信息流向）
歸納：不同生物中心法則的體現(xiàn)
1.中心法則適用條件：
①DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯是所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物遵循的法則。 ②RNA復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在被RNA病毒寄生的細(xì)胞中，且逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程必須有逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。
①對(duì)遺傳信息流動(dòng)過(guò)程的概括。②對(duì)DNA基本功能（傳遞和表達(dá)遺傳信息）的概括。③對(duì)生物遺傳物質(zhì)和性狀的關(guān)系以及傳遞途徑的概括。
生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。
1.1961年克里克實(shí)驗(yàn)
遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸。遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開(kāi)始，以非重疊的方式閱讀，密碼子之間沒(méi)有分隔符。
研究其中某個(gè)基因的堿基增加或減少對(duì)其編碼蛋白質(zhì)的影響
增加或刪除1個(gè)/2個(gè)/3個(gè)堿基，觀察是否能正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。
①增加或刪除1個(gè)/2個(gè)堿基,無(wú)法正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)；②增加或刪除3個(gè)堿基，可以正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。
2.1961年蛋白質(zhì)的體外合成實(shí)驗(yàn)
①在每個(gè)試管中分別加入1種氨基酸；②在每個(gè)試管中加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；③在每個(gè)試管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。
加入苯丙氨酸的試管中，出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。
在多位科學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)下，終于破譯了全部64密碼子，并編制出密碼子表。
與苯丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是UUU（第一個(gè)被破譯的密碼子）