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第四章 第三節(jié) 基因控制蛋白質的合成,第2課時 遺傳信息的翻譯,1.結合教材P78～79，理解密碼子的概念并能熟練地查閱密碼子表。 2.結合教材P80～81，概述遺傳信息翻譯的過程和特點。 3.分析堿基和氨基酸之間的對應關系。,,學習導航,重難點擊,,1.密碼子的概念。 2.翻譯的過程。,課堂導入,美國科幻電影《侏羅紀公園》中，科學家們利用一只困在琥珀中的、曾吸食過恐龍血的蚊子體內(nèi)的恐龍DNA制造出了大量的恐龍，并建立了一個恐龍的“侏羅紀公園”。,我們知道，生物體的性狀是由蛋白質體現(xiàn)的，基因是通過控制蛋白質的合成來控制生物體的性狀的。轉錄只能產(chǎn)生RNA，由RNA到蛋白質需要“翻譯”的過程。,,,,,內(nèi)容索引,一、密碼子與tRNA,二、翻譯,當堂檢測,一、密碼子與tRNA,知識梳理,,答案,1.密碼子的破譯 (1)實驗原理：蛋白質體外合成系統(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應關系。 (2)實驗步驟 提取大腸桿菌的破碎細胞液加入試管——除去原DNA和 ↓ 添加20種氨基酸——分5組，每個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 ↓ 運用同樣方法將上述四種氨基酸分裝入四個試管——含苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈 (3)實驗結論：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 (1)概念：遺傳學上，把 上決定一個氨基酸的 個相鄰的堿基，叫做一個遺傳密碼子。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)結構：三葉草形結構，一端是攜帶 的部位，另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對，叫做 。 (2)功能：攜帶氨基酸進入核糖體。 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應關系是怎樣的？,,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應關系是：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，這說明了什么？,答案 這說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)象稱做密碼的簡并性。這種特性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？,活學活用,,1.右圖代表的是某種轉運RNA，對此分析正確的是( ) A.此轉運RNA含有五種元素、兩種含氮堿基 B.該結構參與蛋白質合成中的翻譯過程 C.合成此轉運RNA的場所是核糖體 D.若與此轉運RNA上的反密碼子相對應的密碼子中的堿基發(fā)生 改變，一定會引起蛋白質中氨基酸種類的改變,解析答案,解析 此轉運RNA含有C、H、O、N、P五種元素，A、C、G、U四種含氮堿基；轉運RNA在細胞核中合成；由于密碼子具有簡并性，信使RNA中的堿基發(fā)生改變，翻譯出的蛋白質中的氨基酸不一定改變。,B,,,,一題多變,下列關于RNA的敘述，錯誤的是( ) A.有些生物中的RNA具有催化功能 B.tRNA上的堿基只有三個 C.tRNA中含有氫鍵 D.RNA也可以作為某些生物的遺傳物質,返回,解析 tRNA是運載氨基酸的工具，是RNA中的一種，與其他種類RNA一樣，是單鏈結構，屬于生物大分子。tRNA并非只有三個堿基，tRNA在某些部分配對并扭曲成雙螺旋狀，它的平面形狀如三葉草的葉形，其中有三個堿基與mRNA上的密碼子配對，稱為反密碼子。,B,解析答案,二、翻譯,知識梳理,如圖是遺傳信息翻譯的過程，逆時針觀察該圖，完成下列探究內(nèi)容。,,答案,1.翻譯的概述 (1)翻譯的概念 在細胞中，游離在細胞質中的各種 ，以 為模板合成具有一定氨基酸順序的 ，這一過程稱為翻譯。 (2)條件、工具和產(chǎn)物 ①[A]是 ，②場所[B] ，③原料[D] ，④模板[E] ，⑤產(chǎn)物[C]具有 。 2.翻譯的過程 (1)起始階段：利用ATP供能，攜帶甲硫氨酸的 識別位于核糖體位點1上的mRNA上的起始密碼子 ，mRNA、tRNA與核糖體三者相結合，翻譯開始。,氨基酸,mRNA,蛋白質,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進位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按 原則識別并進入位 點2。 ②轉肽：兩個氨基酸通過脫水縮合形成 而轉移到占據(jù)位點2的tRNA上。 ③移位：核糖體讀取下一個密碼子，位點 的tRNA離開，占據(jù)位點 的tRNA進入位點 ，新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點 ，繼續(xù)肽鏈的合成。 ④重復：以后依次重復以上三個步驟，直到讀取到mRNA上的 。,堿基互補配對,肽鍵,1,2,1,2,終止密碼子,,,,合作探究,1.翻譯能精確地進行，推測原因是什么？,答案 (1)mRNA為翻譯提供了精確的模板； (2)通過堿基互補配對(mRNA和tRNA)，保證了翻譯能夠準確地進行。,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，結合右圖推測其機理是怎樣的？,答案 1個mRNA可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。,2.下圖表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關敘述正確的是( ),活學活用,,解析答案,A.①②過程中堿基配對情況相同 B.②③過程發(fā)生的場所相同 C.①②過程所需要的酶相同 D.③過程中核糖體的移動方向是由左向右,解析 圖中①過程是DNA的復制，②過程是轉錄，③過程是翻譯。復制是DNA―→ DNA，轉錄是DNA―→ mRNA，不同的堿基配對方式是A—T、A—U； 核基因的轉錄場所是細胞核，翻譯的場所是細胞質； ①過程需要解旋酶和DNA聚合酶，②過程需要RNA聚合酶； 從圖③可以看出，最右邊的一個核糖體上的多肽鏈最長，其翻譯的時間也應該長于左邊的兩個核糖體，故核糖體的移動方向是由左向右。 答案 D,,,一題多變,判斷正誤： (1)翻譯的場所是核糖體，條件是模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶和能量( ) (2)一種氨基酸最多對應一種密碼子( ) (3)每種tRNA能識別并轉運一種或多種氨基酸( ) (4)細胞中的蛋白質合成是一個嚴格按照mRNA上密碼子的信息指導氨基酸分子合成為多肽鏈的過程，該過程稱為翻譯，是在細胞質中進行的( ) (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識別和轉運( ),,答案,,,,√,√,,√,,,易混辨析,真核生物DNA復制、轉錄和翻譯的辨析,,課堂小結,答案,核糖體,mRNA,多種氨基酸,tRNA,多肽鏈(或蛋白質),mRNA,3個相鄰,返回,當堂檢測,,1.下列關于圖中①、②兩種分子的說法正確的是( ),1,2,3,4,5,A,解析 ①為DNA，在正常情況下復制后形成兩個相同的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U。,解析答案,A.①為DNA，在正常情況下復制后形成兩個相同 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.在蛋白質合成過程中，少量的mRNA分子就可以指導迅速合成出大量的蛋白質，其主要原因是( ) A.一種氨基酸可以由多種密碼子來決定 B.一種氨基酸可以由多種轉運RNA攜帶到核糖體中 C.一個核糖體可同時與多條mRNA結合，同時進行多條肽鏈的合成 D.一個mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成,解析 由于一條信使RNA可以同時與多個核糖體結合，所以可以同時合成多條肽鏈，大大提高了基因表達的效率。,D,3.mRNA上決定氨基酸的一個密碼子的一個堿基發(fā)生替換，對識別該密碼子的tRNA種類及轉運的氨基酸種類將會產(chǎn)生的影響是( ) A.tRNA種類一定改變，氨基酸種類一定改變 B.tRNA種類不一定改變，氨基酸種類不一定改變 C.tRNA種類一定改變，氨基酸種類不一定改變 D.tRNA種類不一定改變，氨基酸種類一定改變,1,2,3,4,5,,解析答案,解析 一種密碼子只能對應于一種氨基酸，而一種氨基酸可以有多個密碼子。mRNA上密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA(一端有反密碼子)種類也肯定發(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，故氨基酸種類不一定改變。,C,,4.遺傳信息、密碼子、遺傳物質的功能和結構單位，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相鄰的堿基 ③信使RNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基 ④DNA上脫氧核苷酸的排列順序 ⑤轉運RNA上一端的三個堿基 ⑥有遺傳效應的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相鄰的堿基； 基因是有遺傳效應的DNA片段，是遺傳物質的功能和結構單位。,解析答案,5.下圖為人體蛋白質合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題。,1,2,3,4,5,(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質合成過程中的________步驟，該步驟發(fā)生在細胞的________部分。 (2)圖中[Ⅰ]是____________。按從左到右的次序寫出[Ⅱ]________內(nèi)mRNA區(qū)段所對應的DNA模板鏈上堿基的排列順序___________________ ___________________________。,1,2,3,4,5,,解析答案,返回,(3)該過程不可能發(fā)生在人體的________內(nèi)。 A.神經(jīng)細胞 B.肝細胞 C.成熟的紅細胞 D.心肌細胞,1,2,3,4,5,解析 圖示為翻譯過程，以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，按照堿基互補配對原則，形成具有一定氨基酸排列順序的多肽鏈。人成熟的紅細胞不再合成蛋白質，原因是其無細胞核及核糖體等，不能控制蛋白質的合成過程。,答案 (1)翻譯 細胞質(或核糖體) (2)tRNA(轉運RNA) 核糖體 TTCGAA (3)C,,返回,