4.1+基因指导蛋白质的合成（第2课时）+课件【知识精讲精研】高一下学期生物人教版必修2

第四章基因的本质第节2

基因指导蛋白质合成04遗传信息的翻译1.定义：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的过程，称为遗传信息的翻译。DNA携带的遗传信息mRNA携带的遗传信息蛋白质转录翻译碱基排序碱基排序氨基酸排序04遗传信息的翻译mRNA：碱基的数量排列顺序种类蛋白质：氨基酸的数量排列顺序种类决定决定决定讨论：4种碱基怎么决定蛋白质的21种氨基酸？1个碱基决定1种氨基酸就只能决定

种，即

2个碱基决定1种氨基酸就只能决定

种，即

3个碱基决定1种氨基酸就只能决定

种，即

44种21种411642644304遗传信息的翻译2.密码子：mRNA

上

3

个相邻的碱基决定

1

个氨基酸，每

3

个这样的碱基叫作1

个密码子。mRNA5'3'GUGGAACCU密码子密码子密码子密码子认读是从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠。缬氨酸组氨酸精氨酸苯丙氨酸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

第1个碱基第2个碱基

第3个碱基密码子

UUUUUU

AGGAGG苯丙氨酸精氨酸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

终止密码子：

、

、

种类

起始密码子：

（甲硫氨酸）、（

种）

_____（缬氨酸、甲硫氨酸）

编码氨基酸的密码子______种64UAAUGA（硒代半胱氨酸）UAGAUGGUG62特殊密码子说明：①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。绝大多数氨基酸都有几个密码子。2.密码子的简并性地球上几乎所有的生物都共用同一套密码子。3.密码子的通用性讨论1：你认为密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？讨论2：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？①增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；②提高使用频率。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。说明当今生物可能有着共同的起源。一种密码子决定一种氨基酸。1.密码子的专一性分析密码子的特性思考·讨论3.tRNA(转运RNA)：①形态：②功能特点：③反密码子RNA链经过折叠，形成三叶草形识别密码子，转运氨基酸。（tRNA只能识别并转运一种氨基酸。氨基酸可由一种或几种tRNA转运）mRNA5'3'ACU反密码子密码子位于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。密码子=反密码子=62长臂04遗传信息的翻译4.过程：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。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，合成才告终止核糖体核糖体核糖体

U

AU

C

Gu

C

U

G

G

G

A

U

A

C

U

A

C

C

G

u

G

G

A

C

U

GUAGAAUACAGUCACCGGAUmRNA脱水缩合肽键04遗传信息的翻译5.场所：6.条件：7.结果：核糖体能量：

酶：模板：原料：原则：ATP肽酰转移酶（连接肽键）mRNA21种游离氨基酸

碱基互补配对A－U、U－AG－C、C－G多肽链8.特征：（1）如何快速高效地进行翻译呢？一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成。（2）以同一模板合成的多条肽链的氨基酸序列是否相同？相同，因为其模板相同（3）翻译合成的肽链就具有相应的功能吗？不具有，还需要进一步加工。mRNA核糖体8.特征：（4）真、原核细胞基因的表达有什么区别？真核细胞中先转录后翻译，原核细胞中边转录边翻译拓展例：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。DNA碱基总数：mRNA碱基数：多肽链氨基酸数=6：3：12nn/3注意：无特别说明，不考虑终止密码05中心法则中心法则：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）生物种类遗传信息的传递过程以DNA作为遗传物质的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作为遗传物质的生物一般RNA病毒逆转录病毒(HIV)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RNA各种生物的遗传信息传递过程参与翻译的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练习与运用易错判断

(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)由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA不完全相同。()(4)三种RNA均由DNA转录而来。()(5)RNA聚合酶具备解旋的功能。()(6)不同种类的细胞，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA种类一般无差异。()×√√√√√比较项目DNA复制DNA转录模板原料碱基互补配对原则酶产物时期DNA分子RNA分子DNA的两条链DNA的一条链四种脱氧核糖核苷酸四种核糖核苷酸A-T；G-CA-U；T-A；G-C解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶转录与DNA复制的区别细胞分裂间期生长发育过程思考·讨论复制