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第4章基因的表达
第1节 基因指导蛋白的合成（第2课时）
学习目标
1.阐明遗传信息的翻译过程。说明密码子的简并性。
2.概述遗传信息传递的中心法则。
3.运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系， 说明密码子的简并性。
巩固旧知导新课
RNA
DNA
蛋白质
（遗传信息传递者）
mRNA合成以后，通过什么结构进入细胞质中
核孔
转录
四：遗传信息的翻译
mRNA
蛋白质
？
巩固旧知建构概念
翻译
DNA
（遗传信息传递者）
转录
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。
1、概念：
碱基排序
碱基排序
氨基酸排序
实验材料：T4噬菌体
实验过程：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。
实验结果：
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。
实验结论：
四：遗传信息的翻译
4种
21种
2：遗传密码的破译
任务一：阅读课本70页资料及66页3、4段，回答以下问题。
问题1、DNA和RNA有几种碱基？组成蛋白质的氨基酸有几种？
问题2、几个碱基决定1个氨基酸？
问题3、什么是密码子？
3个
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
1961年克里克实验
遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。
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mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
问题：密码子决定哪一种氨基酸呢？
注意：相邻的密码子无间隔、不重叠
是从mRNA的5'→3'
密码子认读？
2：遗传密码的破译
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第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A
亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
任务二：读密码表，回答以下问题。
1、密码种类： （种）
2、终止密码子： 、 、
3、起始密码子：
（甲硫氨酸）、
（缬氨酸、甲硫氨酸）
4、编码氨基酸的密码子
____种或_____种
64
UAA
UAG
UGA（硒代半胱氨酸）
AUG
GUG
61
62
真核生物的起始密码子均为AUG，编码甲硫氨酸
原核生物中，GUG也可以是起始密码子，编码甲硫氨
酸。所以，GUG作为肽链中间的密码子，编码缬氨酸，
只在原核生物中作为起始密码子时，编码甲硫氨酸。
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任务三：阅读课本67页思考与讨论，结合密码表小组合作，回答以下问题
问题1：分析密码子的特性
②.密码子的简并性
③.密码子的通用性
①.密码子的专一性
一种密码子决定一种氨基酸。
一种氨基酸可以由1种或多种不同的密码子决定
地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。
问题2：已知一段mRNA的碱基序列是：
5’-AUG GAA GCA UGU CCG AGC AAG CCG-3’，你能写出对应的氨基酸序
甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-脯氨酸-丝氨酸-赖氨酸-脯氨酸
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①增强密码子的容错性。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；
②提高使用频率。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。
说明当今生物可能有着共同的起源。
问题4：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？
问题3：小组讨论密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？
绝大多数氨基酸都有几个密码子。
一个密码子最多能编码 种氨基酸
1
tRNA——转运RNA
(1) 形态：
三叶草形（单链）
(4) 功能特点：
一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
3'
5'
结合氨基酸的部位
碱基配对
（2）反密码子
mRNA
5'
3'
A
C
U
密码子
U
G
A
反密码子
位于tRNA上能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基
（3）种类：
一种氨基酸对应 种反密码子
多
注：色氨酸除外
问题5：将氨基酸运送到“生产线”上去的“搬运工”是什么？阅读课本67页，完成以下问题
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61或62种
（5）氨基酸的结合部位：
3，段
3：翻译过程
任务四：观看翻译的视频，结合课本68页图4-7，尝试描述翻译的过程并回答以下问题。
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3：翻译过程
问题1 氨基酸的排列顺序是由mRNA的碱基序列决定还是由tRNA决定？
问题2 核糖体与mRNA谁沿谁移动？
问题3 mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止？
问题5 翻译合成产物是什么？
起始密码子决定翻译的起始
终止密码子决定翻译的终止
核糖体移动
mRNA的碱基序列决定
肽链
翻译过程：起始---延伸----终止
1个mRNA分子结合多个核糖体，
同时合成多条肽链
①结合左图判断翻译的方向，并说明判断的依据。
②翻译结束后得到的多条肽链多有什么特点？原因？
③翻译合成的多肽链是否能承担相应 的生命活动？
氨基酸序列相同 因为模板为同一条mRNA。
不能，通常经过一系列步骤，盘曲折 叠成具有特定空间结构和功能的蛋白 质分子。
任务五：阅读课本69页小小字，结合图示，尝试回答以下问题。
左→右 肽链的延伸从短到长
一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
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A—C—U—G—G—A—U—C —U
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
mRNA
转录
翻译
肽链
DNA
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
肽键 肽键
基因中的碱基数（双链）︰mRNA中的碱基数︰合成蛋白质的氨基酸个数=_______
6︰3︰1
任务六：小组讨论基因中碱基数目、mRNA与蛋白质中氨基酸数目的关系
模板链
遗传密码
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任务七：阅读课本69页，回答以下问题
五：中心法则
1提出者及时间：
克里克 1957年
2内容：
3补充：
少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA
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
4表达式：
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
逆转录
复制
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在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是__________，蛋白质是_____________，而____为信息的流动提供能量，可见：
生命是______、______和_______的统一体
信息的载体
ATP
物质
能量
信息
信息的表达产物
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DNA复制 转录 翻译
时间 场所
条件 模板
原料
酶
能量
原则
特点
产物
方向
信息传递
细胞分裂间期
生长发育过程
细胞核（线粒体、叶绿体）
DNA的两条链
基因的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
21种氨基酸
解旋酶，DNA聚合酶
RNA聚合酶
多种酶
ATP
ATP
ATP
子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
多肽链
A-T,T-A,C-G,G-C
A-U,T-A,G-C ,C-G
A-U,U-A,G-C,C-G
半保留复制
边解旋边复制
边解旋边转录
一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
从起始密码子到终止密码子
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
细胞核（线粒体、叶绿体）
核糖体
任务八：独立完成表格中转录和翻译的比较
DNA
mRNA
蛋白质
转录
翻译
脱氧核苷酸序列
决定
核糖核苷酸序列
决定
氨基酸序列
遗传信息
决定
遗传密码
决定
基因
性状
DNA中碱基个数：mRNA中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数
6 3 1
课堂小结
易错判断　　
1.每种氨基酸都具有两种或两种以上的密码子。( )
2.核糖体的翻译通常是从mRNA上的起始密码子开始，终止密码子结束。( )
3.tRNA由3个碱基构成(　　)
4.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(　　)
5.每种氨基酸仅由一种tRNA转运(　　)
×
√
×
×
×
巩固练习促理解
6 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：
(1)②表示 过程，需要 酶；
④表示 过程，需要 酶的参与。
(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。
(4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？
(5)请写出流感病毒(一种RNA病毒)遗传信息传递的过程。
。
转录
RNA聚合
逆转录
逆转录
①②③
①②③④⑤
高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生①过程。
复制
RNA
翻译
蛋白质
巩固练习促理解
生命的图案，扑朔迷离
从信息到物质，从蓝图到现实
繁杂、简约、粗放、精细

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