【生物】基因指导蛋白质的合成课件-2023-2024学年高一下人教版(2019)必修二.pptx
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1、高中生物学 人民教育出版社 必修2 第4章基因指导蛋白质基因指导蛋白质的合成的合成2022年安徽省普通高中新课程新教材优质课评选活动围绕从信息到物质,从蓝图到现实大单元主题遗传信息的翻译与中心法则第第1 1节节第2课时色猫也就是我们俗称的“三花猫”,身上带有橘色、黑色和白色 三种毛色。招财猫的原型是日本短尾猫,又称为三花猫。三花猫公猫是非常罕见的,大约3万只三花猫中才有可能出现 一只公猫,概率仅为0.003%。为什么三花猫公猫如此罕见呢?资料2:猫的颜色看起来有很多种,但其实只有两种,黑色和 红色。这是因为猫的色素细胞能且仅能分泌两种黑色素,即真黑 素和褐黑素。对猫来说,真黑素表达产生黑色和褐
2、色。位于常染 色体上的褐变基因B、b和b,其控制的酶参与真黑素的代谢,能使真黑素表达为黑色或褐色.位于性染色体X上的橘色(Orange)基因决定猫是否会产生褐黑素.回顾单元大情境:回顾单元大情境:拍卖出拍卖出20002000万日元的招财猫万日元的招财猫三三花花公公猫猫资料1:在日本的一个拍卖会上,一只橘黑白的三色公猫,拍 出了2000万日元(按最新的汇率折合人民币约105万)的天价,让网友们一阵哗然!为什么三色公猫能拍出如此高的价格呢?三解决三花猫大单元情境中的问题1:三花猫的色素相关基因转录得到的是三花猫的色素相关基因转录得到的是mRNmRNA A,而不是蛋白质而不是蛋白质(酶酶)。那么,。
3、那么,m mRNA上的碱基 序列如何能变成蛋白质中氨基酸排列顺序呢?mRNA通过核孔进入细胞质中,与核 糖体结合,开始它新的历程翻译。遗传信息的翻译翻译:游离在翻译:游离在细胞质细胞质中的各中的各种氨基酸,以种氨基酸,以mRNA为模板为模板合成具有合成具有一定氨基酸序列的蛋白质一定氨基酸序列的蛋白质,这一过程叫作翻译,这一过程叫作翻译。碱基碱基(4(4种种)?氨基酸氨基酸(21(21种种)蛋白质的蛋白质的氨氨基基酸酸序列序列翻译的实质:翻译的实质:mRNAmRNA的的碱基碱基序列序列学习任务学习任务1 1探讨探讨mRNAmRNA的碱基与氨的碱基与氨基酸的对应基酸的对应关系关系自主阅读教材66-
4、67页,小组讨论交流解决以下问题:组成mRNA的碱基只有4种,却能决定21种氨基酸,根据以下假设并推测出碱基和氨基酸之间的对应关系是怎样的呢?假设假设:1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸,4 4种碱基能决定多少种氨种碱基能决定多少种氨基基酸?酸?假设假设:2 2个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸,4 4种碱基能决定多少种碱基能决定多少种种氨基酸?氨基酸?假设假设:3 3个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸个氨基酸,4 4种碱基能决定多少种氨种碱基能决定多少种氨基基酸?酸?组成人体蛋白质的氨基组成人体蛋白质的氨基酸有酸有2121种,至少需要种,至少需要3 3个碱基对应个碱基对
5、应1 1 个氨基个氨基酸酸学习任务学习任务1 1:探讨探讨mRNAmRNA的碱基与氨基酸的碱基与氨基酸的的对应关系对应关系推测推测:密码子:密码子:mRNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。个相邻碱基。位置:在位置:在mRNA上上 识别:密码子认读是从识别:密码子认读是从mRNA的的53,相邻的密码子无间隔、不重,相邻的密码子无间隔、不重叠。叠。后来科学家又通过一步步的推测和实验,证明了确实是mRNA上三个相邻 的碱基决定一个氨基酸,最终破解了64个遗传密码子。学习任务学习任务1 1:探讨探讨mRNAmRNA的碱基与氨基酸的碱基与氨基酸的的对应关系对应关系密码子的示意图布置作业
6、布置作业任任务务1 1:课后请同学们自主阅读教材70页 生物科学史话,以学习小组为单 位共同探讨遗传密码的破译。学习任务学习任务1 1:探讨探讨mRNAmRNA的碱基与氨基酸的碱基与氨基酸的的对应关系对应关系学习任务学习任务2 2探索密码子探索密码子的特性及的特性及密码子表的检索密码子表的检索方方法法苯丙:苯丙:UUUUUU、UUUUC C亮:亮:UUAUUA、UUGUUG、CUCUU U、CUCCUC、C CUAUA、CUGCUG色:色:UGUGG G绝大多数氨基绝大多数氨基酸酸具有两具有两 个及以上不同密码个及以上不同密码子子。1.根据密码子表根据密码子表 中中 的的64个个密码子可知密码
7、子可知,起始密码,起始密码子子 有几种?有几种?分别为?分别为?终止密终止密 码子有几种?分别为码子有几种?分别为?2.编码苯丙氨酸、亮编码苯丙氨酸、亮氨氨酸、酸、色氨酸的密码子有哪些色氨酸的密码子有哪些?学习任务学习任务2 2:探索密码子的特性及探索密码子的特性及密码子表的检索方法密码子表的检索方法学习任务学习任务2 2:探索探索密码子的特性及密码子的特性及密密码子表的检索方法码子表的检索方法 讨论讨论11从密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨从密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨酸酸这样,绝大多数氨基酸这样,绝大多数氨基酸 都有几个密码子,这一都有几个密码子,这一现象称作密码子的简并。你认为密
8、码子的简并对生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物体的生存发展有什么意义?(1)(1)增强密码子的容错性。增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简时,由于密码子的简 并性,可能并不会改变其对应并性,可能并不会改变其对应的的氨基酸;氨基酸;(2)(2)密码子的使用频率。密码子的使用频率。当某种氨基酸使用频率高时,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都几种不同的密码子都 编码同一种氨基酸可以保证翻译编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。的速度。保证了生物遗传的相对稳定性,又使生物出现变异,从而促进生物的保证了生物
9、遗传的相对稳定性,又使生物出现变异,从而促进生物的发发展进化。展进化。讨论讨论22几乎所有的生物体都共用上述密码子。你能想到几乎所有的生物体都共用上述密码子。你能想到什什么?么?说明当今生物可能有着共同的起源,或生物界具有统说明当今生物可能有着共同的起源,或生物界具有统一一性。性。第第一一个个碱碱基基第二个碱基第二个碱基第第三三个个碱碱基基UCAGU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GC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GA异亮氨酸苏氨酸
10、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GG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密码子特密码子特性性绝大多数氨基酸具有两个及以绝大多数氨基酸具有两个及以 上不同密码子上不同密码子。通常一种密码子只决通常一种密码子只决定一种氨定一种氨基酸。基酸。地球上几乎所有生物都共用一地球上几乎所有生物都共用一 套密码子套密码子。学习任务学习任务2 2:探索密码子的特性及探索密码子的特性及密码子表的检索方法密码子表的检索方法简并性简并性专一性专一性通用
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