人教版必修2·第4章第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

第2課時(shí)遺傳信息的翻譯、中心法則

轉(zhuǎn)錄得到的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序呢？mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合，開始它新的歷程——翻譯。

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P64頁，同時(shí)仔細(xì)觀察表4-1，思考下列問題：（1）什么是翻譯？（2）堿基和氨基酸之間有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？（3）什么叫密碼子？1、翻譯的概念：

游離在細(xì)胞質(zhì)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(zhì)，這一過程叫做翻譯。mRNA的堿基序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列

翻譯的實(shí)質(zhì)：1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸決定4種氨基酸決定16種氨基酸氨基酸組合64種mRNA5'3'GUGGAACCU堿基序列氨基酸序列數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系？mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，至少需要3個(gè)堿基對(duì)應(yīng)1個(gè)氨基酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠還是不夠滿足生命需求第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)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(gè)起始密碼子：編碼氨基酸UAA、UAG、UGA因此，能編碼氨基酸的密碼子共62個(gè)終止密碼子：不編碼氨基酸原核生物——AUG、GUG真核生物——AUG第一個(gè)堿基第二個(gè)堿基第三個(gè)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

第1個(gè)堿基第2個(gè)堿基 第3個(gè)堿基密碼子苯丙氨酸

谷氨酸色氨酸

GA

A和GGAA和GAG

U

UC和U

UUC和UUUU

G

G

UGG密碼子決定的氨基酸

UUAAUGUAA終止甲硫氨酸(起始）亮氨酸一種密碼子決定____種氨基酸一種氨基酸由

密碼子決定。1種或幾種1——密碼子的簡并

密碼子的特性：簡并性、通用性①簡并性：絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子。②通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。——增強(qiáng)容錯(cuò)性；保證翻譯速度——生物有共同的祖先GCGAUCGAUCGACGA正常mRNAGCGAUUGACCGACGA錯(cuò)誤mRNA天冬氨酸天冬氨酸精氨酸精氨酸UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3'5'色組甲硫精半胱半胱脯谷絲如何精準(zhǔn)運(yùn)送過來的？tRNA2、運(yùn)輸氨基酸的工具——tRNAtRNA比mRNA小得多，其單鏈經(jīng)過折疊，形成三葉草形（含有氫鍵）。結(jié)構(gòu)3'5'5′3′功能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸：依靠tRNA的3’-端-OH。識(shí)別密碼子：依靠tRNA的反密碼子。每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)功能特性tRNA的種類不超過

種62例1下列敘述正確的是(

)。CA.密碼子有64種，每個(gè)密碼子都與一個(gè)反密碼子相對(duì)應(yīng)B.反密碼子位于mRNA上，密碼子位于tRNA上C.除原核生物外，一個(gè)密碼子最多只能對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸D.每種氨基酸可以對(duì)應(yīng)多種tRNA

，每種tRNA也可以對(duì)應(yīng)多種氨基酸對(duì)點(diǎn)練1根據(jù)下表提供的信息，可以確定色氨酸的密碼子是(

)。CCA氨基酸色氨酸UCCUAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與

結(jié)合。3、翻譯過程mRNA核糖體UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2攜帶某個(gè)氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2氨基酸脫水縮合形成肽鍵CAC色甲硫氨酸與這個(gè)氨基酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子。原位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2形成肽鍵UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2核糖體移動(dòng)讀取下一個(gè)密碼子UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2形成肽鍵UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA位點(diǎn)1位點(diǎn)2核糖體移動(dòng)讀取下一個(gè)密碼子終止密碼子無tRNA與之配對(duì)UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’CAC色組UGGAUC甲硫精GAC半胱GAC半胱ACA脯AGG谷CUU絲GGA肽鏈釋放，核糖體從mRNA上解離，翻譯結(jié)束1.概念：2.場(chǎng)所：4.條件：游離在細(xì)胞質(zhì)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(zhì)，這一過程叫做翻譯。核糖體模板：原料：能量：工具：酶：多種酶mRNA21種氨基酸ATPtRNA3.時(shí)間：個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程5.產(chǎn)物：6.原則：多肽堿基互補(bǔ)配對(duì)（A-U，U-A，C-G，G-C）7.遺傳信息傳遞的方向：mRNA→蛋白質(zhì)提醒：肽鏈合成后，通常經(jīng)過盤曲折疊，才能形成特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。如何加快翻譯速度？在細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速的過程。通常一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。（生物學(xué)意義)①由該圖能不能得出翻譯的方向（核糖體移動(dòng)的方向）呢？由肽鏈_____→肽鏈_____的方向進(jìn)行短長（從左到右）②這樣合成的多條肽鏈的氨基酸序列是否相同？相同。因?yàn)槭且酝粋€(gè)mRNA為模板翻譯出來的。先轉(zhuǎn)錄，后翻譯邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核生物原核生物例1

下圖為基因表達(dá)過程的示意圖，下列敘述正確的是(

)

。D

對(duì)點(diǎn)練1

下圖表示生物細(xì)胞中基因的表達(dá)過程，下列相關(guān)判斷不正確的是(

)

。CA.圖示現(xiàn)象不可能發(fā)生在人體細(xì)胞的核基因表達(dá)過程中B.一個(gè)基因可在較短時(shí)間內(nèi)合成多條肽鏈C.一條多肽鏈的合成需要多個(gè)核糖體的共同參與D.圖示過程中既有DNA與RNA之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)，也有RNA與

RNA之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)1957年，克里克提出中心法則轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制補(bǔ)充后的中心法則內(nèi)容：轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄tRNArRNA工具核糖體復(fù)制復(fù)制脫氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體

C

對(duì)點(diǎn)練1

（2023·張掖?？迹┫聢D為中心法則示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)

。D

DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)時(shí)間場(chǎng)所模板原料條件原則特點(diǎn)產(chǎn)物信息傳遞細(xì)胞分裂間期主要是細(xì)胞核DNA的兩條鏈4種脫氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等A-T、T-A、C-G、G-C半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制2個(gè)子代DNA分子生長發(fā)育過程主要是細(xì)胞核基因的一條鏈