4.1基因指导蛋白质的合成（第2课时）课件高一下学期生物人教版必修2

第4章基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成课时1转录转录翻译蛋白质DNA（脱氧核苷酸）（核糖核苷酸）4种AGCU21种？（氨基酸）mRNA4种AGCT

游离在细胞质中的各种氨基酸，以

为模板合成具有一定氨基酸顺序的

，这一过程叫做翻译。mRNA蛋白质基因指导蛋白质的合成4种碱基如何决定21种氨基酸?基因的表达一一对应4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢?1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸。氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

446416第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要一、遗传信息的翻译实验证据1961年克里克实验

课本p70实验材料：T4噬菌体实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。支持遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。一、遗传信息的翻译实验结果：①增加或删除1个/2个碱基,无法正常产生蛋白质；②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。实验结论：一、遗传信息的翻译1、密码子(1)定义：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基(2)认读：mRNA5'3'GUGGAACCU密码子密码子密码子相邻的密码子无间隔、不重叠决定缬氨酸决定组氨酸决定精氨酸(2)位置：mRNA上一种氨基酸只能由一种密码子决定吗？一、遗传信息的翻译种类（种）终止密码子：

、

、

、

起始密码子：

（甲硫氨酸）、____（缬氨酸、甲硫氨酸）编码氨基酸的密码子______种或_____种UAAUGAUAG64AUGGUG6162特点在正常情况下，UGA是终止密码子，但特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，编码甲硫氨酸。简并性：一种氨基酸可由多种或1种密码子决定；专一性：一种密码子决定一种氨基酸；通用性：几乎所以生物共用一套遗传密码；1、密码子1.绝大多数氨基酸都有几个密码子，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？分析密码子的特点GCGAUUGAUCGACGA正常mRNAGCGAUCGACCGACGA错误mRNA天冬氨酸天冬氨酸精氨酸精氨酸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？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祖先通用性：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。一、遗传信息的翻译3'5'结合氨基酸部位碱基配对mRNA5'3'ACUUGA反密码子密码子结构：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形形态：其一端是携带氨基酸的部位，另一端是反密码子。种类：61种或62种数量关系：1种tRNA只能转运1种氨基酸；1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。2、氨基酸的搬运工——tRNA识别并转运氨基酸。作用：结合氨基酸的部位反密码子5´3´5´3´mRNAtRNAPOHACA3、mRNA、tRNA和氨基酸之间的对应关系一、遗传信息的翻译①翻译③条件④产物：②场所在细胞质的核糖体上,以游离在细胞质中各种氨基酸原料，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。核糖体模板：原料：酶和能量工具：mRNA21种氨基酸tRNA核糖体细胞器：不成熟的蛋白质(多肽链）⑤碱基配对方式：A-U,U-A,C-G,G-C阅读课本P664、翻译过程一、遗传信息的翻译mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与mRNA上的密码子AUG互补配对，进入位点1。位点1位点2携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2。位点1上的tRNA将甲硫氨酸交给位点2上的tRNA通过与组氨酸形成肽键，从而转移到占据位点2的tRNA上。核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，原占据位点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。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，翻译终止。核糖体移动方向4、翻译过程思考：翻译合成的肽链能直接承担相应的生物学功能吗？一般不能，翻译合成的肽链通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子后，才能承担相应的生物学功能遗传信息的转录、翻译一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时进行多条肽链合成。（1）如何快速高效地进行翻译呢？相同，因为其模板相同（3）意义是？少量的mRNA分子可以迅速合成大量相同的蛋白质（4）翻译的方向？（即核糖体移动的方向）由肽链_____→肽链_____的方向进行短长（2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？5、多聚核糖体——高效翻译的机制一、遗传信息的翻译（5）翻译精确进行的原因：①mRNA为翻译提供精准模板，保证翻译能精确进行；②mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确进行思考：判断下列各图中的翻译方向？6、原核、真核生物转录与翻译的区别原核生物：

基因组转录和翻译可同时进行。真核生物：由于核膜的阻隔，先转录再进行翻译。二、中心法则1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律——中心法则。复制转录翻译蛋白质DNA随着研究的深入，科学家对中心法则做出了补充。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。RNA复制转录翻译蛋白质DNARNA逆转录RNA复制二、中心法则复制转录翻译蛋白质DNARNA逆转录RNA复制12345烟草花叶病毒（TMV）人免疫缺陷病毒（HIV）3123RNA病毒54具备分裂能力的细胞不能分裂的细胞造血干细胞：123神经细胞：23原核细胞噬菌体123123(发生在：_____________)宿主细胞内遵循碱基互补配对原则的过程：①②③④⑤

复制DNA逆转录转录复制RNA翻译蛋白质图解总结DNA、RNA是信息的载体蛋白质是信息的表达产物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在遗传信息的流动过程中二、中心法则DNA复制转录翻译时间场所模板原料酶能量原则特点产物方向信息传递细胞分裂间期生长发育过程主要是细胞核主要是细胞核细胞质DNA的两条链基因特定的一条链mRNA四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶，DNA聚合酶RNA聚合酶肽酰转移酶ATPATPATP子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA特定氨基酸顺序的肽链A-T,T-A,C-G,G-CA-U,T-A,G-C,C-GA-U,U-A,G-C,C-G半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质从起始密码子到终止密码子新链从5’端-3’端延伸新链从5’端-3’端延伸遗传信息的复制、转录翻译过程比较三、基因表达的相关计算DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1三、基因表达的相关计算计算中“最多”和“最少”的分析①翻译