基因指导蛋白质的合成第2课时

第4章

基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成

第2课时遗传信息的翻译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序列的蛋白质，这一过程叫作翻译。mRNA携带的遗传信息蛋白质碱基排序氨基酸排序翻译4种21种实质一、遗传信息的翻译如1个碱基决定1个氨基酸

决定4种氨基酸如2个碱基决定1个氨基酸

决定16种氨基酸如3个碱基决定1个氨基酸

碱基组合有64种思考：mRNA上的4种碱基怎么决定蛋白质的21种氨基酸？密码子：信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。一、遗传信息的翻译第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸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异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G密码子（共64个）起始密码子：2种：AUG、GUG终止密码子：3种：UAA、UGA、UAG，一般不编码氨基酸普通密码子：59种：只编码氨基酸注意：1.特殊情况下，UGA可编码硒代半胱氨酸；2.原核生物中，GUG可作为起始密码子，编码甲硫氨酸。能决定氨基酸的密码：61个1.从密码子表可以看出，像苯丙氨酸，亮氨酸这样，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并性。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义？分析密码子的特点思考·讨论1.当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸。2.当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证翻译的速度。2.几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？分析密码子的特点思考·讨论地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。通用性一、遗传信息的翻译

mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。

游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？tRNA：(1)形态：RNA链经过折叠，形成三叶草形3'5'(2)功能特点：识别密码子，转运氨基酸。（每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运）结合氨基酸的部位碱基配对mRNA5'3'ACU密码子UGA反密码子位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。一、遗传信息的翻译第1步mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。第2步携带某个氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第3步甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。图中M表示甲硫氨酸，H和W表示其他不同的氨基酸2.翻译过程第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止2.翻译过程一、遗传信息的翻译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翻译的概念？1翻译的场所？2翻译的模板？3翻译的原料？4翻译的条件？5翻译的碱基配对方式？6翻译的产物？7遗传信息传递的方向？8细胞质中的核糖体上mRNA21种氨基酸模板、原料、能量、酶、tRNA等A-U，U-A，G-C，C-G多肽，经加工后成为成熟的蛋白质RNA蛋白质多聚核糖体在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成（如左图）。核糖体移动方向多聚核糖体上形成的多条肽链相同吗？一、遗传信息的翻译因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数=6：3：1例：如mRNA上有n个碱基，转录时产生它的基因片段中至少有_______个碱基，该mRNA指导合成蛋白质中至多有________个氨基酸。2nn/3真核生物：先转录，后翻译DNAmRNA边转录边翻译原核生物：真核细胞与原核细胞转录与翻译的区别中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。复制转录翻译蛋白质DNARNA中心法则的完善：1965年，科学家在RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，它能对RNA进行复制。1970年，在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。复制转录翻译蛋白质DNA复制RNA逆转录中心法则图解（虚线表示少数生物的遗传信息的流向）二、中心法则蛋白质是信息的表达产物DNA、RNA是信息的载体ATP为信息的流动提供能量生命是物质、能量和信息的统一体二、中心法则生物种类遗传信息的传递过程原核生物真核生物DNA病毒RNA复制病毒逆转录病毒转录DNARNA翻译蛋白质复制转录DNARNA翻译蛋白质复制转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA翻译蛋白质逆转录转录DNARNA翻译蛋白质复制复制RNA不同生物遗传信息传递途径：课堂小结×参与翻译的RNA有____种DNA中有氢键，RNA中无氢键（）转录只能在细胞核中进行（）转录和翻译过程中碱基配对方式完全相同（）一种氨基酸一定由多种tRNA转运（）一种氨基酸只能有一种密码子决定（）RNA酶就是具有催化作用的RNA分子（）转录时RNA聚合酶的识别位点在RNA分子上（）DNA的复制和转录过程一定都需要解旋酶（）××××一种或多种×××3课堂练习1、一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。()2、转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。()3、由于基因