基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時(shí)課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

4.1.2

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成——翻譯過程教學(xué)目標(biāo)：1、概述遺傳信息翻譯的基本過程，正確認(rèn)識基因和蛋白質(zhì)的關(guān)系；基于地球上幾乎所有生物都共用一套遺傳密碼的事實(shí)，闡明生物界統(tǒng)一性，認(rèn)同當(dāng)今生物可能有共同起源，形成生物進(jìn)化觀。（生命觀念）2、通過了解遺傳密碼的破譯過程，培養(yǎng)學(xué)生會(huì)質(zhì)疑、重證據(jù)、講邏輯的科學(xué)思維。（科學(xué)思維）3、通過模擬實(shí)踐、小組合作構(gòu)建、修正翻譯過程的模型，提高小組合作能力，培養(yǎng)實(shí)踐探究能力。(科學(xué)探究)4、運(yùn)用生物學(xué)知識，解釋抗生素作用的原理，理解其在醫(yī)療制藥中的應(yīng)用。（社會(huì)責(zé)任）轉(zhuǎn)基因抗蟲棉Bt蛋白基因

Bt抗蟲蛋白棉鈴蟲蛀食棉花的棉鈴、棉葉轉(zhuǎn)基因棉花任務(wù)1：遺傳密碼的破譯資料1：1954年美國物理學(xué)家伽莫夫?qū)ζ谱g密碼首先提出了挑戰(zhàn)。當(dāng)年，他在《Nature》雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究文章，應(yīng)用排列組合的方式推測出mRNA上三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。AUCG探究一：遺傳密碼的閱讀方式——演繹推理任務(wù)1：遺傳密碼的破譯CAGAAUCCCCGA思考：上圖中堿基序列的第三個(gè)堿基(A)發(fā)生改變時(shí)，兩種閱讀方式下可能被影響的氨基酸有幾個(gè)？任務(wù)1：遺傳密碼的破譯資料2：1957年，科學(xué)家就已闡明鐮狀細(xì)胞貧血的分子機(jī)制：血紅蛋白基因某一位置發(fā)生了1個(gè)堿基替換突變(A取代了T)，導(dǎo)致正常血紅蛋白多肽鏈上第6個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代。正常紅細(xì)胞鐮狀紅細(xì)胞證明：遺傳密碼是非重疊閱讀。任務(wù)1：遺傳密碼的破譯資料3：1961年，克里克以T4噬菌體為材料，研究其中的某個(gè)堿基的增加或減少對其所編碼的蛋白質(zhì)的影響。他發(fā)現(xiàn)：增加或刪除1個(gè)或2個(gè)堿基，不能產(chǎn)生功能正常的蛋白質(zhì)；增加或刪除3個(gè)堿基，才可以產(chǎn)生功能正常的蛋白質(zhì)。CAGAAUCCCCGA5'3'mRNA密碼子密碼子密碼子密碼子決定？？？任務(wù)1：遺傳密碼的破譯UUUUUUUUUUUUUURNA資料4：尼倫伯格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn)除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸思考：①實(shí)驗(yàn)中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么?

②為什么要將細(xì)胞提取液除去DNA和mRNA?、、、、、、、、、、、、苯丙氨酸第一個(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任務(wù)2：閱讀P67密碼子表，小組合作解決問題分析：1、64種密碼子都有作用嗎?每種密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸嗎?2、每種氨基酸都只與一種密碼子對應(yīng)嗎?3、將蘇云金桿菌抗蟲蛋白基因（Bt基因）轉(zhuǎn)入普通棉花，培育出的棉花植株會(huì)產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。為什么同樣的一個(gè)基因在不同的生物中表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)呢?根據(jù)這一事實(shí)，從生物進(jìn)化的角度上你能想到什么?探究二：正確讀取密碼子根據(jù)密碼子表，將Bt抗蟲基因的mRNA堿基序列編碼為氨基酸序列任務(wù)2：閱讀P67密碼子表，師生合作解決問題要求：①找出起始密碼子和終止密碼子

CAUCGAAAUCCCCCGGGAUAUCCCCUA甲硫脯丙蘇亮丙異亮脯起始密碼子終止密碼子任務(wù)3：閱讀P67，認(rèn)識tRNA3'5'堿基配對結(jié)合氨基酸的部位UGAmRNA5'3'ACU反密碼子分析：1、tRNA的特點(diǎn)？

2、氨基酸與tRNA之間的對應(yīng)關(guān)系？任務(wù)4：構(gòu)建翻譯的物理模型思考：①起始時(shí)，誰先與mRNA結(jié)合?第一個(gè)tRNA結(jié)合在核糖體的什么位置?②核糖體位點(diǎn)1和位點(diǎn)2的tRNA上氨基酸是如何連接的?③延伸時(shí)，是誰在移動(dòng)？移動(dòng)的方向是怎么樣的？一次移動(dòng)幾個(gè)堿基？④什么時(shí)候翻譯終止?任務(wù)4：構(gòu)建翻譯的物理模型活動(dòng)：利用材料，以小組為單位，嘗試模擬Bt抗蟲蛋白合成過程。要求：小組代表邊演示邊講解

學(xué)以致用：紅霉素、環(huán)丙沙星、利福平等抗菌藥物能夠抑制細(xì)菌的生長，它們的抗菌機(jī)制如下表所示，請結(jié)合本節(jié)內(nèi)容說明這些抗菌藥物可用于治療疾病的道理。隨堂檢測：1、下列對轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的描述，正確的是（C

）A.每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸

B.每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能轉(zhuǎn)運(yùn)它C.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識別信使RNA上的密碼子

D.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)隨堂檢測：2、tRNA上的堿基與mRNA的堿基按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行配對發(fā)生在細(xì)胞中的場所是（B）

A、細(xì)胞核B、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體C、線粒體基質(zhì)中D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鏈接高考：3、下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述，錯(cuò)誤的是（C）A.蛋白質(zhì)合