基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成高一下學(xué)期生物人教版必修2+

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成年級(jí)：高一學(xué)科：生物學(xué)（人教版）轉(zhuǎn)錄解鏈配對(duì)連接釋放提出問題DNA核糖體mRNAmRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄（堿基的排列順序）（堿基的排列順序）（氨基酸的排列順序）翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程稱為翻譯翻譯問題：4種堿基怎么決定蛋白質(zhì)的21種氨基酸？遺傳密碼的破譯背景：組成mRNA的堿基只有4種，組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。1個(gè)堿基決定1種氨基酸，4種堿基可決定

種氨基酸2個(gè)堿基決定1種氨基酸，4種堿基可決定

種氨基酸3個(gè)堿基決定1種氨基酸，4種堿基可決定

種氨基酸41664思考：mRNA上至少有幾個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸？請(qǐng)從排列組合的角度預(yù)測(cè)?？茖W(xué)史1954年，物理學(xué)家伽莫夫根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算提出“假說”：mRNA上3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸遺傳密碼的破譯實(shí)驗(yàn)一：1961年，克里克以T4噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，研究其中某個(gè)基因堿基的增加或減少對(duì)其所編碼的蛋白質(zhì)的影響，在相關(guān)堿基序列中增加或刪除1個(gè)或2個(gè)堿基，無法產(chǎn)生具有正常功能的蛋白質(zhì)，但是當(dāng)增加或刪除3個(gè)堿基時(shí)，卻合成了具有正常功能的蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：遺傳密碼是由3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸；遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開始，以非重疊的方式閱讀，編碼之間沒有分隔符遺傳密碼的破譯密碼子：mRNA上，決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基mRNA5'3'密碼子2密碼子1密碼子3問題：如何確定64個(gè)密碼子分別對(duì)應(yīng)哪種氨基酸呢？遺傳密碼的破譯實(shí)驗(yàn)二：1961年，尼倫伯格和馬太采用了蛋白質(zhì)體外合成技術(shù)破譯了第一個(gè)密碼子。他們?cè)诿總€(gè)試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（…UUUUUU…），結(jié)果加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈+多聚尿嘧啶核苷酸（…UUUUUU…）+除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液Tyr：酪氨酸Ser：絲氨酸Phe：苯丙氨酸Cys：半胱氨酸多聚苯丙氨酸的肽鏈實(shí)驗(yàn)結(jié)論：苯丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是UUU提供除模板外翻譯所需的條件提供翻譯的模板遺傳密碼的破譯第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG思考1：怎樣查閱密碼子表？思考2：64種密碼子是否都決定了特定的氨基酸？思考3：通過分析遺傳密碼與氨基酸的種類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，又能得出什么結(jié)論？其意義是什么？專一性簡(jiǎn)并性遺傳密碼的破譯第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG思考4：起始密碼和終止密碼的生物學(xué)意義是什么？思考5：幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？專一性簡(jiǎn)并性通用性遺傳密碼的特點(diǎn)探尋翻譯的過程思考：將氨基酸運(yùn)送到核糖體上的tRNA具有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？3'5'特異性結(jié)合氨基酸的部位堿基配對(duì)形成氫鍵反密碼子甲硫氨酸UAC探尋翻譯的過程活動(dòng)一：模擬翻譯的過程參考課本P68中圖4-7，嘗試用所提供的材料（可手繪或打?。?，推斷并構(gòu)建人胰島素合成的過程模型。人胰島素mRNA若干種類的氨基酸核糖體若干tRNAAUGGCCCUGUGG

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5'3'探尋翻譯的過程甲亮丙蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'UACCGGGACACC探尋翻譯的過程亮丙蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'CGGGACACCUAC甲位點(diǎn)1位點(diǎn)2探尋翻譯的過程亮丙蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'CGGGACACCUAC甲位點(diǎn)1位點(diǎn)2探尋翻譯的過程亮丙蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'CGGGACACCUAC甲位點(diǎn)2探尋翻譯的過程亮蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'GACACCUAC甲CGG丙位點(diǎn)2探尋翻譯的過程亮蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'GACACCUAC甲CGG丙肽鍵探尋翻譯的過程亮蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'GACACCUAC甲CGG丙探尋翻譯的過程蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'ACCUACCGG丙GAC亮甲探尋翻譯的過程蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'ACCUACCGG丙GAC亮甲探尋翻譯的過程蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'ACC甲CGG丙GAC亮探尋翻譯的過程蘇纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'ACCCGGGAC亮甲丙探尋翻譯的過程纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'CGGGAC亮ACC蘇甲丙探尋翻譯的過程纈谷AUGGCCCUGUGG

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5'3'甲丙GAC亮ACC蘇探尋翻譯的過程纈AUGGCCCUGUGG

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5'3'甲丙CAC亮ACC蘇谷探尋翻譯的過程纈AUGGCCCUGUGG

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5'3'甲丙CAC亮ACC蘇谷探尋翻譯的過程纈AUGGCCCUGUGG

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5'3'甲丙亮ACC蘇谷探尋翻譯的過程纈AUGGCCCUGUGG

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5'3'甲丙亮蘇谷盤曲折疊具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的人胰島素翻譯過程小結(jié)場(chǎng)所條件模板原料酶能量轉(zhuǎn)運(yùn)工具堿基互補(bǔ)配對(duì)方式產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向mRNA21種氨基酸相關(guān)酶ATPtRNA活動(dòng)二：翻譯過程小結(jié)結(jié)合活動(dòng)一嘗試總結(jié)翻譯的場(chǎng)所、條件、堿基互補(bǔ)配對(duì)方式、產(chǎn)物及遺傳信息傳遞方向核糖體A-U；C-G多肽（蛋白質(zhì)）mRNA→蛋白質(zhì)翻譯思考1：翻譯能夠精確進(jìn)行的原因是什么？思考2：一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，這些核糖體合成的多肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?？有何意義？DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯模板原料堿基配對(duì)方式酶能量產(chǎn)物信息傳遞方向DNA的一條鏈4種核糖核苷酸A-U；T-AC-G；G-CRNA聚合酶ATPRNADNA的兩條鏈4種脫氧核苷酸A-T；T-AC-G；G-C解旋酶DNA聚合酶ATPDNADNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白質(zhì)ATP多肽（蛋白質(zhì)）相關(guān)酶A-U；U-AC-G；G-C21種氨基酸mRNA中心法則復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNARNA逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯科學(xué)史隨著研究的不斷深入，科學(xué)家對(duì)中心法則做出了補(bǔ)充。1965年，科學(xué)家在