《2017-2018学年高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达 第10课时 遗传信息的表达(Ⅱ)课件 北师大版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中生物 第3章 遗传信息的复制与表达 第10课时 遗传信息的表达(Ⅱ)课件 北师大版必修2（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10课时遗传信息的表达 第3章遗传信息的复制与表达 目标导读1 结合教材内容 理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表 2 分析教材图3 8 概述遗传信息翻译的过程和特点 3 运用数学方法 分析碱基和氨基酸之间的对应关系 重难点击1 密码子的概念 2 遗传信息翻译的过程和特点 一碱基和氨基酸的对应关系 三基因表达中相关数量的计算 二遗传信息的翻译过程 内容索引 当堂检测 一碱基和氨基酸的对应关系 阅读教材 讨论翻译的概念以及碱基和氨基酸的对应关系 1 翻译的概念以链上的核糖核苷酸序列为模板 从一个特定的起始位点开始 按每三个代表一个氨基酸的原则 依次合成一条的过程 mRNA 核糖核苷酸 多肽链
2、 2 mRNA和氨基酸的对应关系 1 mRNA只含有4种碱基 组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种 mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的20种氨基酸呢 请分析 若1个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基只能决定种氨基酸 若2个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基只能决定种氨基酸 若3个碱基决定一种氨基酸 则4种碱基能决定种氨基酸 因此 mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是个 64 43 16 42 4 41 3 2 密码子 见课本P39密码子表 概念 上决定一个氨基酸的个相邻的碱基称为一个密码子 密码子共有种 种类 起始密码子 编码 终止密码子 它们不编码氨基酸 普通密码子 种 对应关系a 决定20种氨基
3、酸的密码子共有61种 b 1种密码子只能决定种氨基酸 终止密码子除外 如密码子CGU只编码 AUG 64 mRNA UAA 59 1 精氨酸 3 甲硫氨酸 UAG UGA c 1种氨基酸可由 种密码子决定 如编码精氨酸的密码子有 已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG 请写出对应的氨基酸序列 CGC CGA CGG AGA AGG CGU 1种或多 脯氨酸 丝氨酸 赖氨酸 脯氨酸 甲硫氨酸 谷氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 3 密码子的特点 遗传密码在mRNA分子上是连续排列的 要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始 以后连续不断地一个一个往下读 直到读到终止信
4、号 决定氨基酸的密码子有种 而氨基酸只有种 因此 多数氨基酸有几个密码子与之对应 每种密码子只对应氨基酸 病毒 原核生物和真核生物的密码子是通用的 这是生命统一性的一个有力证据 但也有例外 如DNA的密码子与这一通用密码子就有一些不同之处 简并性 20 连续性 专一性 61 一种 通用性 线粒体 3 tRNA 1 结构 三叶草形结构 一端是携带的部位 另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对 叫 2 种类 共有种 反密码子与决定61种氨基酸的密码子对应 3 功能 携带氨基酸进入核糖体 1种tRNA只能携带种氨基酸 1种氨基酸可由 tRNA携带 61 反密码子 1 1种或多种 氨基酸 遗传
5、信息 密码子 遗传密码 反密码子的区分 1 下列对mRNA的描述 不正确的是A mRNA可作为合成蛋白质的直接模板B mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸C mRNA上有四种核糖核苷酸 编码20种氨基酸的密码子有61种D mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用 答案 解析 问题导析 问题导析 1 在细胞核中经转录产生的 经加工后由进入细胞质 与结合可翻译产生蛋白质 2 除外 mRNA上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸 3 密码子共有64种 决定氨基酸的密码子只有种 4 蛋白质合成的场所为 mRNA 核糖体 核孔 返回上页 答案 61 终止密码子 核糖体 解析mRNA是合成蛋白质的直接模板
6、但只有与核糖体结合后才能发挥作用 mRNA上的密码子有64种 其中有3个终止密码子不决定氨基酸 61种密码子决定20种氨基酸 返回上页 二遗传信息的翻译过程 1 翻译概述 2 场所 B 3 产物 E 具有 运载工具 A 原料 C 模板 D 能量酶 氨基酸 tRNA mRNA 核糖体 一定氨基酸顺序的肽链 如图是遗传信息翻译的过程 观察该图 完成下列探究内容 1 条件 2 翻译的过程 1 当运载着一个氨基酸进入以后 就以为模板 按照原则 把转运来的氨基酸放在相应的位置上 核糖体 mRNA 碱基互补配对 tRNA 2 一个氨基酸转运完毕以后 tRNA离开核糖体 又去转运下一个相应的 3 被转运来的
7、这些氨基酸通过一个一个连接起来 形成 4 肽链合成以后 从核糖体上脱离 再经过一定的及 最终形成一个具有一定氨基酸顺序的 有一定功能的分子 氨基酸 肽链 折叠盘曲 肽键 修饰 蛋白质 3 多聚核糖体 翻译可以快速进行的原因 1 mRNA与核糖体的数量关系 2 存在上述关系的意义 3 蛋白质合成的方向 据右图 判断依据是根据 4 蛋白质合成的结果 合成的仅是多肽链 要形成蛋白质还需要运送至 等结构中进一步加工 一个mRNA可同时结合多个核糖体 少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质 从左向右 多肽链的长短 长的翻 尔基体 内质网 高 译在前 答案图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mR
8、NA相同 所以合成了4条相同的肽链 而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成 也不是合成出4条不同的肽链 5 讨论 图示中合成了几条肽链 是否相同 答案 4 遗传信息的传递过程归纳由遗传信息的转录和翻译过程可以看出 DNA分子上的排列顺序决定了mRNA中的排列顺序 mRNA中的核糖核苷酸的排列顺序又决定了的排列顺序 氨基酸的排列顺序决定了 从而使生物体表现出各种各样的 当然 从DNA到生物的性状这一过程 还要受到环境等其他因素的影响 脱氧核糖核苷酸 氨基酸 蛋白质结构和功能的特异性 核糖核苷酸 遗传性状 原核生物由于没有核被膜 核糖体可以靠近核DNA分子 因此原核生物具有边转录边翻译的特点 如图
9、 小贴士 转录与翻译的不同点比较 2 判断下列关于翻译过程的描述的正误 1 终止密码子没有和其对应的tRNA 不能编码氨基酸 2 真核生物翻译的场所主要在细胞核中 3 三种RNA都与翻译过程有关 4 翻译的过程有水生成 5 翻译需要的20种氨基酸都可以在人体内合成 答案 解析 问题导析 问题导析 1 终止密码子没有对应的 没有对应的 不编码氨基酸 2 生物的翻译场所都是核糖体 是真核生物转录的场所 3 在翻译过程中作为模板 携带氨基酸 作为场所的核糖体由和组成 4 翻译过程中氨基酸脱水缩合产生 5 组成生物体的20种氨基酸中 有12种人体能够合成的称为非必需氨基酸 有8种 婴儿9种 为人体必须
10、从中获取的 人体不能合成的称为 氨基酸 反密码子 tRNA 细胞核 返回上页 答案 mRNA tRNA rRNA 蛋白质 水 必需 食物 解析 2 翻译的场所是核糖体 5 人体内能合成的氨基酸只有非必需氨基酸 返回上页 三基因表达中相关数量的计算 氨基酸是构成蛋白质的基本单位 有关氨基酸脱水缩合的计算在前面已讲过 蛋白质的合成受基因控制 那么基因 mRNA以及蛋白质中氨基酸之间有什么关系呢 结合下图分析 1 转录时 组成基因的两条链中只有一条链能转录 另一条链则不能转录 基因为链结构而RNA为链结构 因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的 双 单 1 2 2 mRNA中碱基数与
11、氨基酸的关系 翻译过程中 mRNA中每个相邻碱基决定一个氨基酸 每个氨基酸需要一个tRNA转运 所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的 3 1 3 3 综上可知 基因中碱基数目 mRNA碱基数目 tRNA数目 蛋白质中氨基酸数目 图解如下 6 3 1 1 计算中 最多 和 最少 的分析 1 翻译时 mRNA上的终止密码子不决定氨基酸 因此准确地说 mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些 2 基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些 3 在回答有关问题时 应加上最多或最少等字 如 mRNA上有n个碱基 转录产生它的基因中至少有2n
12、个碱基 该mRNA指导合成的蛋白质最多有n 3个氨基酸 小贴士 基因表达过程中相关数量的计算 3 一种动物体内的某种酶是由2条多肽链构成的 含有150个肽键 则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是A 912个B 456个C 450个D 906个 答案 解析 问题导析 问题导析 1 该酶由2条肽链 150个肽键组成 所以组成该酶的氨基酸数为个 2 DNA中碱基数目 RNA中碱基数目 氨基酸数 6 3 1 因此基因中核苷酸数最少为个 152 答案 912 返回上页 解析首先根据缩合的概念及肽链条数计算出该酶具有的氨基酸数为150 2 152 个 再根据其中的关系求出控制这个酶合成的基因中核苷
13、酸的分子数至少是152 6 912 个 返回上页 课堂小结 蛋白质 mRNA 转录 翻译 6n n 3n 当堂检测 1 如图中的a b c d分别代表人体内的四种大分子化合物 下列有关说法不正确的是A 分子c的种类约61种 只含三个碱基 分子量比b小得多B b c d的合成离不开化合物a 这四种大分子化合物的主要合成场所相同C b c d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中D a b彻底水解后可得到四种不同的化合物 四种相同的化合物 2 3 4 1 答案 解析 2 3 1 解析a b c d分别代表DNA mRNA tRNA rRNA c为tRNA 有3个与密码子结合的游离碱基 并不是只含3个
14、碱基 密码子有64种 其中3个终止密码子不对应tRNA 故分子c的种类约61种 b c d的合成叫转录 a的合成是DNA的复制 它们主要在细胞核中进行 线粒体和叶绿体能翻译形成部分蛋白质 故其内含有这三种RNA a b彻底水解后可得到四种不同的化合物 核糖 脱氧核糖 T U 四种相同的化合物是A C G 磷酸 4 2 由表可推知决定丝氨酸密码子的是A TCGB UCGC UGCD AGC 答案 解析 2 3 1 4 2 3 1 解析转运RNA上具有反密码子 与信使RNA上的密码子可以碱基互补配对 由转运RNA的第一个碱基可知 丝氨酸的密码子第一个碱基应是A 所以选D 4 3 已知某转运RNA的
15、反密码子的3个碱基顺序是GAU 它运载的是亮氨酸 亮氨酸的密码子是UUA UUG CUU CUA CUC CUG 那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的A GAUB CATC CUAD GAT 答案 解析 2 3 1 解析tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基互补 而决定氨基酸的密码子是mRNA上的碱基序列 故此亮氨酸的密码子是CUA 由DNA模板链上的GAT转录而来 4 4 如图为某基因表达的过程 据图回答下列问题 1 能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是 填标号 其基本组成单位是 进行a过程所需的酶有 2 图中 所运载的氨基酸是 密码 子 AUG 甲硫氨酸 GCU 丙氨酸 AAG 赖氨酸 UUC 苯丙氨酸 3 图中信使RNA对应的DNA片段连续复制两次还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 个 RNA聚合酶 核糖核苷酸解 苯丙氨酸 21 2 3 1 答案 解析 4 2 3 1 解析通过转录将DNA中遗传信息由细胞核传递至细胞质 通过翻译以氨基酸为原料合成蛋白质 转录需DNA先解旋 然后核糖核苷酸聚合 需要RNA聚合酶 信使RNA中共有A和U7个 故其对应的DNA有胸腺嘧啶脱氧核苷酸7个 复制两次形成4个DNA 共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸28个 故还需21个 4
