基因的表达——翻译

1、会计学1基因的表达基因的表达翻译翻译第1页/共34页3 3、转录的条件：、转录的条件： 模板模板（DNADNA的一条链）的一条链） 原料原料（四种核糖核苷酸）（四种核糖核苷酸） 酶酶（ DNADNA解旋酶解旋酶 RNA RNA 聚合酶等）聚合酶等） 能量能量（ATPATP）4 4、转录的结果：、转录的结果： 形成形成mRNAmRNA（ DNADNA上的遗传信息传递给了上的遗传信息传递给了mRNAmRNA ）5 5、转录的特点：、转录的特点： 边解旋边转录边解旋边转录 DNADNA双链全保留双链全保留 特定的碱基互补配对方式特定的碱基互补配对方式（A-A-U U，G-G-C C ，T-T-A A

2、 ，C-C-G G ）复习转录：复习转录：第1页/共34页第2页/共34页 转录得到的转录得到的mRNAmRNA仍是碱基序列，而不仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，是蛋白质。那么，mRNAmRNA上的碱基序列如上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类和排列顺何能变成蛋白质中氨基酸的种类和排列顺序呢？序呢？ mRNAmRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？ mRNAmRNA通过核孔进入细胞质中，与通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合，开始它新的历程核糖体结合，开始它新的历程翻译翻译。 遗传信息的翻译：遗传信息的翻译：第2页/共34页第3页/共34页第四章 基因的表达第二课时 遗传

3、信息的翻译第3页/共34页第4页/共34页1 1、翻译的定义：、翻译的定义：1 1、翻译的概念：、翻译的概念： 在在核糖体核糖体上上, ,游离在细胞质中的各种游离在细胞质中的各种氨基酸氨基酸，以，以mRNAmRNA为模板为模板合成合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质具有一定氨基酸顺序的蛋白质的的过程，称为遗传信息的翻译。过程，称为遗传信息的翻译。碱基与氨基酸之间的对应关系？碱基与氨基酸之间的对应关系？第4页/共34页第5页/共34页4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=44 4种碱基最多只能编码种碱基最多只能编码1616种，种，4 42 2=16=16三个碱基

4、决定一个氨基酸能决定三个碱基决定一个氨基酸能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余，足够有余（3 3）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的合出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？（2 2）如果）如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？基酸？（1 1）如果）如果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种碱基能决定多少种氨基酸？氨基酸？4 4种碱基几个一组能决定种碱基几个一组能决定2020种氨基酸？种氨基酸？2 2、碱

5、基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第5页/共34页第6页/共34页 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA1 1、密码子、密码子（遗传密码）（遗传密码）： （1 1）概念：）概念： mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第6页/共34页第7页/共34页2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：AUGGUGUAA、UAGUGA第7页/共34页第8页/共34页（2 2）密码子的特点）密码子的特点 （数目共数目共64种）种）

6、 6161种密码子决定种密码子决定2020种氨基酸种氨基酸，其中，其中，2 2个为个为起始密码子起始密码子， 3 3个个终止密码子终止密码子 ) ) 一个密码子决定一个特定的氨基酸；一种氨基酸可以有一个密码子决定一个特定的氨基酸；一种氨基酸可以有 多种密码子多种密码子（简并性）（简并性）通用性：所有生物共用同一套遗传密码。通用性：所有生物共用同一套遗传密码。2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第8页/共34页第9页/共34页对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸a

7、 a、mRNAmRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗？你能写出对应的氨基酸序列吗？b b、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根 据这一事实说明什么？据这一事实说明什么？ 说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，系，生物体有着共同起源生物体有着共同起源。思考和讨论思考和讨论第9页/共34页第10页/共34页c c、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密、从密码子表可以看出，一种氨基

8、酸可能由几个密 码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为 密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？ 如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化（例如种类不发生变化（例如GAUGAU、GACGAC都决定天冬氨酸）都决定天冬氨酸） 这就保证了生物这就保证了生物遗传的相对稳定性遗传的相对稳定性; ;当某种密码子使用频率高时，几种密码子都编码一当某种密码子使用频率高时，几种密码

9、子都编码一种氨基酸种氨基酸可以保证翻译的速度可以保证翻译的速度。思考和讨论思考和讨论第10页/共34页第11页/共34页 游离在细胞质中的氨基酸，是怎样游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的运送到合成蛋白质的“生产线生产线”上的？上的？ 谁来担任谁来担任“搬运工搬运工”？2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：tRNAtRNA“搬运工搬运工”第11页/共34页第12页/共34页tRNAtRNA“搬运工搬运工”一共有多少种一共有多少种tRNAtRNA? ?AC U 天门冬天门冬酰氨酰氨反密码子反密码子 反密码子：反密码子：tRNAtRNA上能与上能与mRNAmRN

10、A上密码子互相配对上密码子互相配对的三个碱基的三个碱基. .每种每种tRNAtRNA只能识别并转运只能识别并转运一种特定的氨基酸一种特定的氨基酸! !有有6161种种2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第12页/共34页第13页/共34页DNA双链双链TGmRNAtRNA反密码反密码子子A氨基酸氨基酸苏氨酸苏氨酸【巩固巩固1】 根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是是()。巩固练习：巩固练习：ATGU BUGA CACU DUCU答案答案C第13页/共34页第14页/共34页【巩固巩固2】如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必

11、需的如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质两种物质(甲、乙甲、乙)，下列有关叙述中正确的是，下列有关叙述中正确的是 ()。巩固练习：巩固练习：A遗传信息位于甲上遗传信息位于甲上 B乙由三个碱基组成乙由三个碱基组成C甲的合成需要甲的合成需要RNA聚合酶的参与聚合酶的参与D乙可以转运多种氨基酸乙可以转运多种氨基酸C第14页/共34页第15页/共34页3 3、翻译的过程：、翻译的过程：（1）翻译的场所在哪里）翻译的场所在哪里? （2）翻译的的条件（模板、原料、酶、能量）翻译的的条件（模板、原料、酶、能量、工具）是什么、工具）是什么?（3）翻译的产物是什么？）翻译的产物是什么？请同学们阅读课

12、本请同学们阅读课本P66的第的第2自然段和图自然段和图4-6，思，思考以下几方面的内容考以下几方面的内容:第15页/共34页第16页/共34页3 3、翻译的过程：、翻译的过程：第16页/共34页第17页/共34页3 3、翻译的过程：、翻译的过程：第17页/共34页第18页/共34页3 3、翻译的过程：、翻译的过程：1.翻译的场所： 2.翻译时的模板：3.翻译的原料：4.翻译的条件:5.翻译的工具:6.翻译的产物:核糖体核糖体mRNAmRNA游离的氨基酸游离的氨基酸tRNAtRNA肽链肽链酶酶，ATP、模板、原料、模板、原料第18页/共34页第19页/共34页 一个一个mRNA分子上结合多个核糖

13、体，同时合成多条分子上结合多个核糖体，同时合成多条多肽链，多肽链，少量的少量的mRNA就可迅速合成大量蛋白质就可迅速合成大量蛋白质3 3、翻译的过程：、翻译的过程：第19页/共34页第20页/共34页A AC CU UG GG GA AU UC CU UmRNAmRNA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转录转录翻译翻译蛋白质蛋白质DNADNAA AC CT TG GG GA AT TC CT TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽键肽键 肽键肽键4 4、DNADNA、RNARNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系DNA中碱基数目：中碱基数目：m

14、RNA碱基数目：氨基酸数目碱基数目：氨基酸数目6：3：1第20页/共34页第21页/共34页比较比较内容内容基因基因中的中的碱基碱基数数mRNA上的碱上的碱基数基数参与参与转运转运氨基氨基酸的酸的tRNA数数蛋白蛋白质中质中的氨的氨基酸基酸数数蛋白蛋白质中质中的肽的肽链数链数蛋白蛋白质中质中的肽的肽键数键数失去的失去的水分子水分子数数数数目目2 21 1数数目目4 4、DNADNA、RNARNA中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系中碱基数和蛋白质中氨基酸数关系mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，题目中若写明终止密码子上的终止密码子不决定氨基酸，题目中若写明终止密码子要考虑在内，则：要考虑在内，则：(

15、1)氨基酸数为氨基酸数为m，mRNA的碱基数为的碱基数为(3m3)。(2)氨基酸数为氨基酸数为m，DNA的碱基数为的碱基数为(6m6)。6m 3m m mn mn1212 6 6 2 21 11 1m n第21页/共34页第22页/共34页复制复制转录转录翻译翻译时间时间场所场所模板模板原料原料ATP酶酶5 5、DNADNA的复制、转录、翻译的比较：的复制、转录、翻译的比较：第22页/共34页第23页/共34页5 5、DNADNA的复制、转录、翻译的比较：的复制、转录、翻译的比较：产物产物产物产物去向去向特点特点碱基碱基配对配对意义意义第23页/共34页第24页/共34页6 6、遗传信息、密码

16、子、反密码子的比较：、遗传信息、密码子、反密码子的比较：项目项目遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概念概念位置位置第24页/共34页第25页/共34页作用作用种类种类图解图解6 6、遗传信息、密码子、反密码子的比较：、遗传信息、密码子、反密码子的比较：第25页/共34页第26页/共34页巩固练习：巩固练习：【巩固巩固3】 如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的如图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法不正确的是示意图，下列说法不正确的是 ( )。A该过程表明生物体内少量的该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量可以迅速合成大量的蛋白质的蛋白质B该过程的模板是该过程

17、的模板是tRNAC最终合成的肽链的结构相同最终合成的肽链的结构相同D合成的场所主要在细胞核，合成的场所在细胞质合成的场所主要在细胞核，合成的场所在细胞质B第26页/共34页第27页/共34页巩固练习：巩固练习：A300个个 B1800个个C无法确定无法确定 D900个个【巩固巩固4 4】 已知一个蛋白质分子由已知一个蛋白质分子由3条肽链组成，连接蛋白质分条肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的信使个，翻译成这个蛋白质分子的信使RNA中的中的A和和G共共400个，则转录成信使个，则转录成信使RNA的的DNA分子中，分子中，C和和T最少应有多

18、少个？最少应有多少个？ ()。D第27页/共34页第28页/共34页4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=44 4种碱基最多只能编码种碱基最多只能编码1616种，种，4 42 2=16=16三个碱基决定一个氨基酸能决定三个碱基决定一个氨基酸能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余，足够有余（3 3）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组）一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的合出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？（2 2）如果）如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨个碱基编码一个氨基酸，最多能

19、编码多少种氨基酸？基酸？（1 1）如果）如果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种碱基能决定多少种氨基酸？氨基酸？4 4种碱基几个一组能决定种碱基几个一组能决定2020种氨基酸？种氨基酸？2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第28页/共34页第29页/共34页 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA1 1、密码子、密码子（遗传密码）（遗传密码）： （1 1）概念：）概念： mRNAmRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。2 2、碱基与氨基酸间的对应关系：、碱基与氨基酸间的对应关系：第29页/共34页第30页/共34页对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸a a、mRNAmRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG, 你能写出对应的氨基酸序列吗？你能写出对应的氨基酸序列吗？b b、地球上几乎所有的生物体