高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成获奖课件ppt

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RNA是怎样把DNA的遗传信息翻译成蛋白质的？
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。
是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
4种碱基如何决定蛋白质的21种氨基酸呢？
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定_____种;
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定 种。
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_____种;
科学家沿着蛋白质合成的思路，不断改进实验方法，终于破译全部64个密码子，并将64个密码子编制成了表格。称为密码子表。
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。
21种氨基酸的密码子表
（1）共有64种密码子；（2）61或62种密码子决定21种氨基酸；（3）终止密码子（3种）不决定氨基酸( UAA; UAG; UGA 硒代半胱氨酸)。
一个密码子决定一个特定的氨基酸；有的氨基酸可能有一个以上的密码子。
2.密码子与氨基酸之间是否是一一对应的关系？若不是，请简述其关系。
仔细阅读P67密码子表，思考问题： 1.遗传密码子共多少个，能决定氨基酸的遗传密码有多少个？哪些密码子不决定氨基酸，其作用是什么？
翻译从mRNA的5’→3’；即从mRNA上的起始密码子开始到终止密码子结束。
生物体都共用上述密码子。
一个密码子决定一个特定的氨基酸。
一种氨基酸可以对应一种或多种密码子。
仔细阅读P67密码子表，思考问题： 3.翻译的方向？
（1）专一性：（2）简并性：（3）通用性：
1.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？
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，在一定程度上保证了遗传性状的稳定性； 当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。
2.几乎所有的生物体都共用上述密码子。根据这一事实，你能想到什么？
说明当今生物可能有着共同的起源。
mRNA进入细胞质后与核糖体结合，合成生产蛋白质的“生产线”，那么游离在细胞之中的氨基酸是如何运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
tRNA(转运RNA)：
RNA链经过折叠，形成三叶草形。
识别密码子，转运氨基酸。（tRNA只能识别并转运一种氨基酸。氨基酸可由一种或几种tRNA转运）
则密码子为UAC，对应的氨基酸为酪氨酸。
位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
读反密码子的方向：3’→5’
mRNA进入细胞质，与核糖体结合；
携带甲硫氨酸的tRNA,通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2
甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子；
原位点1的tRNA离开核糖体；
原位点2的tRNA进入位点1；
一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
新的tRNA进入位点2
肽链释放，核糖体从mRNA上解离，成为亚基，翻译结束。
肽酰转移酶（连接肽键）
碱基互补配对：A－U、U－A、G－C、C－G
(1)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。(2)意义：少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。(3)产物之间的关系：
①多个核糖体各自合成各自的链，产物是多条肽链，不是一条； ②由于模板是同一段mRNA，所以图示多个核糖体合成的肽链是相同的。
9.真、原核细胞基因的表达有什么区别？
原核生物没有核膜，转录和翻译可以发生在同一空间内，所以可以边转录边翻译。
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
A-T,T-A,C-G,G-C
半保留复制边解旋边复制
A-U,T-A,G-C ,C-G
mRNA、tRNA、rRNA
A-U,U-A,G-C,C-G
从起始密码子到终止密码子
新链从5’端-3’端延伸
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。
科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年，提出中心法则：
①在RNA病毒中发现了RNA复制酶，能对RNA进行复制。
②在RNA病毒中发现逆转录酶，能以RNA为模板合成DNA。
【资料一】1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。
【资料二】1970年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。
少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从______流向_______（即_____________）以及从_______流向_______（即_________）；
（红色的虚线表示少数生物的遗传信息流向）
归纳：不同生物中心法则的体现
1.中心法则适用条件：
①DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物遵循的法则。 ②RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。
①对遗传信息流动过程的概括。②对DNA基本功能（传递和表达遗传信息）的概括。③对生物遗传物质和性状的关系以及传递途径的概括。
生命是物质、能量和信息的统一体。
1.1961年克里克实验
遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。
研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响
增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。
①增加或删除1个/2个碱基,无法正常产生蛋白质；②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。
2.1961年蛋白质的体外合成实验
①在每个试管中分别加入1种氨基酸；②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。
加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并编制出密码子表。
与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）