第4章

基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質的合成

第2課時遺傳信息的翻譯1、翻譯的概念：

游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質，這一過程叫作翻譯。mRNA攜帶的遺傳信息蛋白質堿基排序氨基酸排序翻譯4種21種實質一、遺傳信息的翻譯如1個堿基決定1個氨基酸

決定4種氨基酸如2個堿基決定1個氨基酸

決定16種氨基酸如3個堿基決定1個氨基酸

堿基組合有64種思考：mRNA上的4種堿基怎么決定蛋白質的21種氨基酸？密碼子：信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基。一、遺傳信息的翻譯第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸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異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G密碼子（共64個）起始密碼子：2種：AUG、GUG終止密碼子：3種：UAA、UGA、UAG，一般不編碼氨基酸普通密碼子：59種：只編碼氨基酸注意：1.特殊情況下，UGA可編碼硒代半胱氨酸；2.原核生物中，GUG可作為起始密碼子，編碼甲硫氨酸。能決定氨基酸的密碼：61個1.從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并性。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？分析密碼子的特點思考·討論1.當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸。2.當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證翻譯的速度。2.幾乎所有的生物體都共用上述密碼子，根據這一事實，你能想到什么？分析密碼子的特點思考·討論地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質上是統(tǒng)一的。通用性一、遺傳信息的翻譯

mRNA進入細胞質后，就與蛋白質的“裝配機器”——核糖體結合起來，形成合成蛋白質的“生產線”。有了“生產線”，還要有“工人”，才能生產產品。

游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣被運送到合成蛋白質的“生產線”上的呢？tRNA：(1)形態(tài)：RNA鏈經過折疊，形成三葉草形3'5'(2)功能特點：識別密碼子，轉運氨基酸。（每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉運）結合氨基酸的部位堿基配對mRNA5'3'ACU密碼子UGA反密碼子位于tRNA上，其實質是與密碼子發(fā)生堿基互補配對的3個相鄰的堿基。一、遺傳信息的翻譯第1步mRNA進入細胞質，與核糖體結合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補配對，進入位點1。第2步攜帶某個氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。第3步甲硫氨酸與這個氨基酸形成肽鍵，從而轉移到位點2的tRNA上。圖中M表示甲硫氨酸，H和W表示其他不同的氨基酸2.翻譯過程第4步核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子，原占位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成就這樣，隨著核糖體的移動，tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來，以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子，合成才告終止2.翻譯過程一、遺傳信息的翻譯游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質翻譯的概念？1翻譯的場所？2翻譯的模板？3翻譯的原料？4翻譯的條件？5翻譯的堿基配對方式？6翻譯的產物？7遺傳信息傳遞的方向？8細胞質中的核糖體上mRNA21種氨基酸模板、原料、能量、酶、tRNA等A-U，U-A，G-C，C-G多肽，經加工后成為成熟的蛋白質RNA蛋白質多聚核糖體在細胞質中，翻譯是一個快速高效的過程。通常，一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成（如左圖）。核糖體移動方向多聚核糖體上形成的多條肽鏈相同嗎？一、遺傳信息的翻譯因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質。DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子的對應關系DNA堿基總數(shù)：mRNA堿基數(shù)：多肽鏈氨基酸數(shù)=6：3：1例：如mRNA上有n個堿基，轉錄時產生它的基因片段中至少有_______個堿基，該mRNA指導合成蛋白質中至多有________個氨基酸。2nn/3真核生物：先轉錄，后翻譯DNAmRNA邊轉錄邊翻譯原核生物：真核細胞與原核細胞轉錄與翻譯的區(qū)別中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，即遺傳信息的轉錄和翻譯。復制轉錄翻譯蛋白質DNARNA中心法則的完善：1965年，科學家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復制酶，它能對RNA進行復制。1970年，在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。復制轉錄翻譯蛋白質DNA復制RNA逆轉錄中心法則圖解（虛線表示少數(shù)生物的遺傳信息的流向）二、中心法則蛋白質是信息的表達產物DNA、RNA是信息的載體ATP為信息的流動提供能量生命是物質、能量和信息的統(tǒng)一體二、中心法則生物種類遺傳信息的傳遞過程原核生物真核生物DNA病毒RNA復制病毒逆轉錄病毒轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制復制RNA翻譯蛋白質逆轉錄轉錄DNARNA翻譯蛋白質復制復制RNA不同生物遺傳信息傳遞途徑：課堂小結×參與翻譯的RNA有____種DNA中有氫鍵，RNA中無氫鍵（）轉錄只能在細胞核中進行（）轉錄和翻譯過程中堿基配對方式完全相同（）一種氨基酸一定由多種tRNA轉運（）一種氨基酸只能有一種密碼子決定（）RNA酶就是具有催化作用的RNA分子（）轉錄時RNA聚合酶的識別位點在RNA分子上（）DNA的復制和轉錄過程一定都需要解旋酶（）××××一種或多種×××3課堂練習1、一個DNA分子上有很多基因，轉錄是以基因的一條鏈為模板的。()2、轉錄與DNA復制都遵循堿基互補配對原則，且配對方式相同。()3、由于基因