1、第2课时 遗传信息的翻译,第四章 第三节 基因控制蛋白质的合成,学习导航 1.结合教材P7879，理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。 2.结合教材P8081，概述遗传信息翻译的过程和特点。 3.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.翻译的过程。,课堂导入 美国科幻电影侏罗纪公园中，科学家们利用 一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内 的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个 恐龙的“侏罗纪公园”。 我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因 是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。转录只能产生RNA，由RNA到蛋白质需要“翻译”的过程。 解决学
2、生疑难点 _,一、密码子与tRNA,当堂检测,二、翻译,内容索引,一、密码子与tRNA,基础梳理,1.密码子的破译 (1)实验原理：蛋白质体外合成系统中以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。 (2)实验步骤 提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管除去原DNA和_ 添加20种氨基酸分5组，每个试管各加四种氨基酸 加入人工合成的RNA多聚_,mRNA,U, 合成多肽只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽链 运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管含苯丙氨酸的试管中出现多肽链 (3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是 。,UUU,2.密码子的概念和种类 (1)
3、概念：遗传学上，把 上决定一个氨基酸的 个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子。其中，密码子共有 种。 (2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是 ，编码的是 。三种终止密码子： ，它们不编码氨基酸。,mRNA,3,64,AUG,甲硫氨酸,UAA、UAG、UGA,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，叫做 。 (2)功能：携带氨基酸进入核糖体。 种tRNA能携带1种氨基酸,1种氨基酸可由 tRNA携带。,氨基酸,反密码子,1,1种或多种,观察教材P79表41，回答下列问题： 1.找出两种起始密码子和三种终止密码子，它
4、们都能决定氨基酸吗？,答案 起始密码子：AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。,问题探究,答案,答案 决定精氨酸的密码子有CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。决定色氨酸的密码子只有UGG。 密码子和氨基酸的对应关系是：1种密码子只能决定1种氨基酸(终止密码子除外)。1种氨基酸可由1种或多种密码子决定。,2.决定精氨酸的密码子有哪些？决定色氨酸的密码子有哪些？据此，归纳密码子和氨基酸的对应关系是怎样的？,答案 这说明所有生物可能有着共同的起源。,3.遗传密码具有通用性，即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明了什么？
5、,答案,4.密码子GCU编码丙氨酸，如果由于某种原因使mRNA中该密码子的第三个碱基由U变为了C，编码的氨基酸还是丙氨酸，这一现象称做密码的简并性。这种特性对生物体的生存发展有什么意义？,答案 一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性。,答案,拓展应用,1.右图代表的是某种转运RNA，对此分析正确的是 A.此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基 B.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程 C.合成此转运RNA的场所是核糖体 D.若与此转运RNA上的反密码子相对应的密码子中的碱基发生改变，一定会引起蛋白质中氨基酸种类的改变,答案,解析 此转运RNA含有C、H、O、N、P
6、五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基；转运RNA主要在细胞核中合成；由于密码子具有简并性，信使RNA中的碱基发生改变，翻译出的蛋白质中的氨基酸不一定改变。,解析,2.下列关于RNA的叙述，错误的是 A.有些生物中的RNA具有催化功能 B.tRNA上的碱基只有三个 C.tRNA中含有氢键 D.RNA也可以作为某些生物的遗传物质,答案,解析 tRNA是运载氨基酸的工具，是RNA中的一种，与其他种类RNA一样，是单链结构，属于生物大分子。tRNA并非只有三个碱基，tRNA在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与mRNA上的密码子配对，称为反密码子。,解析,二、翻译
7、,基础梳理,如图是遗传信息翻译的过程，逆时针观察该图，完成下列探究内容。,1.翻译的概述 (1)翻译的概念 在细胞中，游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 ，这一过程称为翻译。 (2)条件、工具和产物 A是 ，场所B ，原料D ，模板E ，产物C具有 。,氨基酸,mRNA,蛋白质,tRNA,核糖体,氨基酸,mRNA,一定氨基酸顺序的肽链,2.翻译的过程 (1)起始阶段：利用ATP供能，携带甲硫氨酸的 识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子 ，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，翻译开始。 (2)延伸阶段 进位：携带着特定氨基酸的tRNA按 原则识别并进入位点2。
8、 转肽：两个氨基酸通过脱水缩合形成 而转移到占据位点2的tRNA上。 移位：核糖体读取下一个密码子，位点 的tRNA离开，占据位点 的tRNA进入位点 ，新的携带氨基酸的tRNA进入位点 ，继续肽链的合成。 重复：以后依次重复以上三个步骤,直到读取到mRNA上的 。,tRNA,AUG,碱基互补配对,肽键,1,2,1,2,终止密码子,问题探究,答案 (1)mRNA为翻译提供了精确的模板； (2)通过碱基互补配对(mRNA和tRNA)，保证了翻译能够准确地进行。,1.翻译能精确地进行，推测原因是什么？,答案 1个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。,2.研究表明，少量的mRNA
9、分子就能迅速合成大量的蛋白质，结合下图推测其机理是怎样的？,答案,答案 、分别是tRNA、核糖体、多肽链。,(1)图甲中、分别是哪种分子或结构？,答案,3.下图是翻译过程的示意图，请据图分析：,答案 起始密码子：AUG，编码甲硫氨酸。终止密码子：UAA，不编码氨基酸。,(2)是mRNA，其中的起始密码子和终止密码子分别是什么？它们都能决定氨基酸吗？,答案,答案 、分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。,(3)图乙中、分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？,答案 相同；因为它们的模板是同一条mRNA。,(4)最终合成的多肽链、的氨基酸序列相同吗？为什么？,答案,知识整合,
10、起始密码子有AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子有UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸；密码子具有简并性，一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性；遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起源。,拓展应用,3.下列对蛋白质的翻译过程的说法中，错误的是 A.以细胞质中游离的氨基酸为原料 B.以核糖体RNA作为遗传信息模板 C.以转运RNA为氨基酸运输工具 D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白质,答案,解析,解析 翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，B错误； 由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故A、D正确； 在翻译过程中，
11、搬运工是tRNA，C正确。,4.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,答案,解析,A.图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧 B.mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGU C.图中碱基的配对方式有AU、CG、AT D.图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶,解析 根据肽链的长度判断，核糖体移动的方向是从左向右，A正确； 一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，B错误； 题图表示翻译过程，碱基的配对方式有AU、CG、GC、UA，C错误； RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。,5.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是,答案,解析,
12、A.过程中碱基配对情况相同 B.过程发生的场所相同 C.过程所需要的酶相同 D.过程中核糖体的移动方向是由左向右,解析 图中过程是DNA的复制，过程是转录，过程是翻译。复制是DNADNA，转录是DNAmRNA，不同的碱基配对方式是AT、AU；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质(核糖体)；过程需要解旋酶和DNA聚合酶，过程需要RNA聚合酶；从图可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。,真核生物DNA复制、转录和翻译的辨析,课堂小结,核糖体,mRNA,多种氨基酸,tRNA,多肽链(或蛋白质),mRNA,3个相邻,当
13、堂检测,1.四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素阻断了下列过程中的 A.染色体活动 B.DNA复制过程 C.转录过程 D.翻译过程,2,3,4,5,1,答案,解析 抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合，均是阻止翻译过程。,解析,2.真核细胞中DNA复制、转录和翻译的主要场所依次是 A.细胞核、细胞核、核糖体 B.细胞核、细胞质、核糖体 C.细胞核、细胞核、高尔基体 D.细胞核、细胞质、内质网,答案,2,3,4,1,5,解析 DNA的复制、转录都是以DNA为模板，DNA主要在细胞核
14、中，故DNA复制、转录的主要场所是细胞核；翻译是在细胞质中的核糖体上完成的。,解析,2,3,4,1,5,3.mRNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是 A.tRNA种类一定改变，氨基酸种类一定改变 B.tRNA种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变 C.tRNA种类一定改变，氨基酸种类不一定改变 D.tRNA种类不一定改变，氨基酸种类一定改变,答案,解析,解析 一种密码子只能对应于一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多个密码子。mRNA上密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码子的tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变。但有可
15、能改变后的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。,2,3,4,1,5,4.遗传信息、密码子、遗传物质的功能和结构单位，分别是指 信使RNA上核苷酸的排列顺序 DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 DNA上脱氧核苷酸的排列顺序 转运RNA上一端的三个碱基 有遗传效应的DNA片段 A. B. C. D.,答案,解析 遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序；密码子是指信使RNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基；基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的功能和结构单位。,解析,5.下图为人体蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题。,2,3,
16、4,1,5,答案,解析,(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_步骤，该步骤发生在细胞的_部分。,翻译,细胞质(或核糖体),解析 图示为翻译过程，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链。人成熟的红细胞不再合成蛋白质，原因是其无细胞核及核糖体等，不能控制蛋白质的合成过程。,2,3,4,1,5,(2)图中是_。按从左到右的次序写出_内mRNA区段所对应的DNA模板链上碱基的排列顺序_。 (3)该过程不可能发生在人体的_内。 A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.心肌细胞,2,3,4,1,5,答案,TTCGAA,核糖体,tRNA(转运RNA),