下载文档原格式
遗传信息的翻译、中心法则[学习目标] 1.概述遗传信息翻译的过程。
2.概述中心法则的内容和实质。
一、遗传信息的翻译1．翻译的概念：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，这一过程叫作翻译。
2．碱基与氨基酸之间的对应关系(1)推测①如1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定4种氨基酸。
②如2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定16种氨基酸。
③如3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基能决定64种氨基酸，这种方式能够满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要。
(2)密码子①概念：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。
②密码子表a．密码子种类：64种。
b．起始密码子：2种，包括AUG和GUG_，其中后者只在原核生物中作为起始密码子时编码甲硫氨酸，其他情况下编码缬氨酸。
c．终止密码子：共3种，包括UAA、UAG和UGA；不编码氨基酸，是翻译终止的信号，但在特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
3．tRNA的结构和功能特点(1)结构和功能(2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
4．翻译过程判断正误(1)tRNA由3个碱基构成()(2)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质()(3)每种氨基酸仅由一种tRNA转运()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)tRNA上含有多个碱基，但每个tRNA上的3个相邻碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，这3个碱基称为反密码子。
(2)核糖体在mRNA上移动。
(3)一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。
任务一：分析密码子的特点1．从密码子表可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，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？提示当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸；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，可以保证遗传信息的翻译速度。
2．地球上几乎所有的生物体都共用同一密码子表。
第四章第7课时遗传信息的翻译记录与整理教学目标 1.说出密码子的概念，通过密码子认知生物界的统一性。
2.概述遗传信息翻译的过程和特点3.DNA复制与转录、翻译的辨析比较教学重点遗传信息翻译的过程和特点教学难点遗传信息翻译的过程和特点【导学引领】认真阅读教材P78-81，思考以下问题：1.什么是翻译？翻译的场所、模板、原料、酶、产物分别是什么？2.参与转录和翻译的RNA有哪几种？各自的功能是什么？3.什么是密码子？共计多少个？终止密码子、起始密码子、编码氨基酸的密码子分别有多少个？如何理解密码子的简并性？什么是反密码子？它有多少种？4.基因控制蛋白质的合成过程中,基因中碱基数、mRNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数在数量上存在怎样的对应关系？【合作释疑】一、mRNA中的密码子，tRNA中的反密码子1．遗传密码的破译(1)实验原理：在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：教材78页“积极思维”(3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是UUU。
(4)意义：遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑。
等人因成功破译遗传密码而荣获1968年诺贝尔生理学或医学奖。
2．密码子的概念和种类(1)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：，它们不编码任何氨基酸。
(3)密码子的简并性：一种密码子只能编码____种氨基酸；而一种氨基酸可由__________密码子编码。
【例题1】查表4-1，碱基组成为CUU的密码子编码的氨基酸是_________；亮氨酸的密码子是______________；e.已知mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCG……,请查表写出对应的氨基酸序列为____________________________。
遗传信息的翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
密码子（在mRNA上）64种，决定蛋白质的61种（3种终止密码子），tRNA 61种，反密码子（在tRNA上）可以与密码子互补配对，tRNA有特异性。
相关计算：经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。
常见酶：（1）淀粉酶：作用是催化淀粉水解为麦芽糖。
按其产生部位分为唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶和植物淀粉酶。
（淀粉遇碘变蓝）（2）麦芽糖酶：作用是催化麦芽糖水解成葡萄糖，主要分布在发芽的大麦中。
（3）蔗糖酶：作用是催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖，主要分布在甘蔗等生物体内。
（4）脂肪酶：作用是催化脂肪水解为脂肪酸和甘油。
在动物体内分为胰脂肪酶和肠脂肪酶等。
在动物的胰液、血浆和植物的种子中均有分布。
（5）蛋白酶：作用是催化蛋白质水解为短肽。
在动物体内分为胰蛋白酶和胃蛋白酶等。
在动物的胰液、胃液，植物组织和微生物中都有分布。
（6）纤维素酶：作用是催化纤维素水解成葡萄糖。
在真菌、细菌和高等植物中含有。
（7）溶菌酶：广泛存在于动植物、微生物及其分泌物中，能溶解细菌细胞壁中的多糖，可使细菌失活。
还可激活白细胞的吞噬功能，增强机体抵抗力。
（8）固氮酶：能使大气中的氮还原为氨，由两种含金属的蛋白质组成，一种为铁蛋白，另一种为钼铁蛋白。
根瘤菌、蓝藻和土壤中各种固氮菌中都含有此酶。
（9）限制酶―磷酸二酯键、解旋酶―碱基间氢键、ATP水解酶―高能磷酸键、蛋白酶―肽键。
第四章第7课时遗传信息的翻译记录与整理教学目标 1.说出密码子的概念，通过密码子认知生物界的统一性。
2.概述遗传信息翻译的过程和特点
3.DNA复制与转录、翻译的辨析比较
教学重点遗传信息翻译的过程和特点
教学难点遗传信息翻译的过程和特点
【导学引领】认真阅读教材P78-81，思考以下问题：
1.什么是翻译？翻译的场所、模板、原料、酶、产物分别是什么？
2.参与转录和翻译的RNA有哪几种？各自的功能是什么？
3.什么是密码子？共计多少个？终止密码子、起始密码子、编码氨基酸的密码子分别有多少个？如
何理解密码子的简并性？什么是反密码子？它有多少种？
4.基因控制蛋白质的合成过程中,基因中碱基数、mRNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数在数量上存在
怎样的对应关系？
【合作释疑】
一、mRNA中的密码子，tRNA中的反密码子
1．遗传密码的破译
(1)实验原理：在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：教材78页“积极思维”
(3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是UUU。
(4)意义：遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑。
等人因成功破译遗传密码而
荣获1968年诺贝尔生理学或医学奖。
2．密码子的概念和种类
(1)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：，它们不编码任何氨基酸。
(3)密码子的简并性：一种密码子只能编码____种氨基酸；而一种氨基酸
可由__________密码子编码。
【例题1】查表4-1，碱基组成为CUU的密码子编码的氨基酸是
_________；亮氨酸的密码子是______________；
e.已知mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCG……,请查表写出对
应的氨基酸序列为____________________________。
3．tRNA
【深化探究】
1．根据密码子的种类判断细胞内tRNA的种类有多少？并说明原因。
2．mRNA和tRNA是否含有氢键？
二、翻译
1．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．过程
3．翻译的场所：；
模板：；
4．条件原料：；
能量：由___________直接提供；
酶：多种酶；
5．原则：碱基互补配对关系：A→、U→、G→、C→；
6．工具：_______________，产物：，遗传信息的传递方向：_____________________ 7．翻译能精确进行的原因：(1)mRNA为翻译提供了精确的模板。
(2)通过碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。
8.计算规律总结：基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：蛋白质中氨基酸数=_____________。
关键点拨mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系
(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
(2)目的意义：少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质。
(3)方向：从左向右(见右图)，判断依据是多肽链的长短，长
的翻译在前。
(4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送
至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
(5)图中4个核糖体合成的4条多肽链，由于模板mRNA相同，
所以合成了4条相同的多肽链，而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成，也不是合成出4条不同的肽链。
【深化探究】
下图是翻译过程的示意图，请据图分析：
1．图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？
2．图乙中①、⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？
3．最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？
三、DNA复制与转录、翻译的比较
项目复制转录翻译
时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程
场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA
原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸
能量都需要
酶解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶多种酶
产物2个双链DNA分子单链RNA多肽链(或蛋白质)
产物去向传递到2个子细胞或子代主要通过核孔进入细胞质作为结构蛋白或功能蛋白
特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后
DNA恢复原状
翻译结束后，mRNA被降
解成单体
碱基配对A—T、T—A 、C—G、G—C A—U、T—A 、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状
DNA复制、转录和翻译的联系
【巩固提升】
1．正常出现肽链终止，是因为()
A．一个与终止密码子对应的转运RNA不能携带氨基酸B．不具有与终止密码子对应的转运RNA C．信使RNA在终止密码子处停止合成D．转运RNA上出现终止密码子2．(2019·宁厦银川一中期末)下列关于转运RNA(tRNA)和氨基酸之间相互关系的说法正确的是() A．一种tRNA可以携带几种结构相似的氨基酸
B．每种氨基酸都可由几种tRNA携带
C．每种氨基酸都有它特定的一种tRNA
D．一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来将它携带到核糖体上
3．(2019·河北衡水中学期中)如图为生物体内转运亮氨酸的转运RNA，下列相关叙述正确的是() A．该转运RNA还能识别并转运其他氨基酸
B．亮氨酸只能由该转运RNA转运C．亮氨酸的密码子是AAU
D．转运RNA由多个核糖核苷酸构成
4．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顺序的蛋白质
5．(2018·吉林二中月考)如图是基因表达的示意图，下列有关叙述正确的是()
A．过程①是转录过程，在植物细胞中只能发生在细胞核中
B．过程②在核糖体上进行，需要的原料是4种核糖核苷酸
C．过程①②在原核生物体内可以同时进行
D．过程①②中的碱基配对方式完全相同
6．(2019·江苏扬州高一期末)下列关于密码子的叙述，错误的是()
A．密码子共有64种B．CTA肯定不是密码子
C．每种密码子都有与之对应的氨基酸D．几乎所有生物都共用一套密码子
7．真核生物中，基因、遗传信息、密码子和反密码子分别是指()
①蛋白质中氨基酸的排列顺序②脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基④转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑥有遗传效应的DNA片段
A．⑤①④③B．⑥②⑤④C．⑥⑤①②D．②⑥③④
8．如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息的________过程，发生的场所是
________，此过程除图中所示条件外，还需要__________等。
(2)图中③表示________，合成的主要场所是__________，通
过__________运输到细胞质中，穿过__________层膜，
________(填“需要”或“不需要”)能量。
(3)图中方框内的碱基应为____________，对应的aa5应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。
(4)图中的氨基酸共对应________个密码子。
核糖体的移动方向是____________。
9．分析图示，回答下列有关遗传信息传递和表达的问题：
(1)图一为细胞中合成蛋白质的示意图，该过程的模板是________(填序号)，图一中②③④⑤在图二c过程完成后的结构________(填“相同”或“不相同”)。
(2)图二表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程(可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸)。
其中表示遗传信息表达的是________(填字母)过程，a过程所需的酶有____________________等酶，能特异性识别②的分子是________(填序号)；由②指导合成的多肽链中的氨基酸序列是_____________________________________。
(3)若在②中AUG后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此证明__________________________________________。
