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22

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）一、遗传信息的翻译遗传信息由DNA传递给了mRNA转录的实质：转录？RNA蛋白质DNA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，这一过程叫做翻译。mRNA的碱基序列蛋白质的氨基酸序列翻译1、概念2、实质一、遗传信息的翻译3、碱基与氨基酸之间的对应关系决定？4种碱基21种氨基酸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

44(41)64(43)16(42)一、遗传信息的翻译3、碱基与氨基酸之间的对应关系3个碱基决定1个氨基酸1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料，将某个基因中增加或删除1个、2个、3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。实验结果：⑴增加或删除1个、2个碱基，无法正常产生蛋白质；

⑵增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。密码子决定缬氨酸密码子密码子精氨酸组氨酸决定决定3'5'mRNAmRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基密码子第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGUUCAAG第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG种类()种起始密码子:

(真、原核，

)；

(原核，

)。终止密码子:

、

、

(特殊时编码

)。编码氨基酸的密码子一般有

个64GUG甲硫氨酸甲硫氨酸AUGUAAUGAUAG硒代半胱氨酸61第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸终止终止半胱氨酸半胱氨酸终止、硒代半胱氨酸色氨酸UCAGC亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸（起始）苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAGG缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸、甲硫氨酸(起始)丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸UCAG密码子的特点1种密码子决定

种氨基酸①专一性：11种氨基酸可由

种密码子决定1种或多②简并性：几乎所有生物共用一套遗传密码子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。③通用性：生物可能有着共同的起源。一、遗传信息的翻译5、氨基酸的“搬运工”——tRNA⑴形状：三叶草形⑵结构：一端是携带

的部位，另一端为

，能与密码子互补配对。氨基酸反密码子⑶特点：反密码子：tRNA上可以与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。识别并转运氨基酸AAC每种tRNA只能识别并转运1种氨基酸思考1：若反密码子为GUA，则携带的氨基酸是？思考2：若密码子为UAA，则对应的反密码子是？（专一性）密码子为CAU，是组氨酸UAA为终止密码子，不决定氨基酸，所以没有与之对应的反密码子(一般61种)1、密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指（）A.基因上3个相邻的碱基B.DNA上3个相邻的碱基C.tRNA上3个相邻的碱基D.mRNA上3个相邻的碱基教材P69“概念检测2”D课堂小测一、遗传信息的翻译6、过程CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCA甲色ACC组精GAC第1步：mRNA在细胞质中与核糖体结合GGU一、遗传信息的翻译6、过程3'5'位点1位点2位点EUCA甲色ACC组精GAC第1步：携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1UCA甲UCAGGUCUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU甲UCA一、遗传信息的翻译6、过程3'5'位点1位点2位点ECUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU色ACC组精GAC第2步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入位点2甲UCAGGUGGU组GGU组GGU一、遗传信息的翻译6、过程3'5'位点1位点2位点ECUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU色ACC精GAC第3步：甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上甲UCA组GGU甲一、遗传信息的翻译6、过程3'5'位点1位点2位点E位点1位点2位点E色ACC精GAC第4步：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1。UCA组GGU甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCA一、遗传信息的翻译6、过程3'5'位点1位点2位点E色ACC精GAC第4步：一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成GGU组甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCAACC色ACC色ACC组甲一、遗传信息的翻译6、过程3'5'翻译方向位点1位点2位点EGAC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。GGUCUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCAACCAGG半色组甲精谷半脯丝UCU终止密码子一、遗传信息的翻译6、过程3'5'翻译方向A—、G—、C—、U—一、遗传信息的翻译8、条件模板：原料：能量：酶：mRNA21种氨基酸ATP10、产物肽链(脱离时不成熟，还要在内质网、高尔基体中加工成蛋白质)7、场所细胞质中的核糖体搬运工具：tRNA9、配对方式UAGC装配机器：核糖体11、遗传信息传递的方向RNA→蛋白质多种酶项目复制转录翻译场所条件模板原料能量酶产物原则主要在细胞核、拟核主要在细胞核、拟核核糖体DNA的每一条链DNA的一条链mRNA游离的4种脱氧核苷酸游离的4种核糖核苷酸21种氨基酸ATP解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA肽链碱基互补配对A-TT-AG-CC-G碱基互补配对A-U

T-AG-CC-G碱基互补配对A-UU-AG-CC-G多种酶一、遗传信息的翻译4、许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是（）A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响美在课堂P103

“核心价值1”A课堂小测一、遗传信息的翻译①②③④⑤⑥mRNA核糖体3'5'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

个核糖体，形成

，同时进行

条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。多聚核糖体多多意义肽链思考1：核糖体移动（翻译）的方向是怎样的？思考2：最终合成的肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？肽链

的翻译在前长（从右到左）相同。因为它们的模板是同一条mRNA。思考•讨论1、请据图概括真核生物和原核生物转录、翻译的区别先转录后翻译真核生物转录、翻译示意图原核生物转录、翻译示意图边转录边翻译5、下图所示为甲、乙两类细胞内遗传信息的传递过程，下列叙述正确的是（）A．细胞甲可表示大肠杆菌细胞内遗传信息的传递过程B．细胞甲中多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译C．细胞乙中①和②过程都有T—A碱基配对现象D．细胞乙中核糖体从mRNA的3′-端向5′-端移动美在课堂P99“典例1”A课堂小测6、如图为真核细胞中某生理过程示意图，下列与该过程有关的说法正确的是（）A．图示过程在内质网、线粒体和叶绿体中都能够进行B．转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子C．转运肽链最末端氨基酸的tRNA能识别终止密码子D．一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链美在课堂P103

“应用体验1”D课堂小测7、下图为一原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列叙述与该图不相符的是（）A．图中不同核糖体上合成的多肽链结构相同B．转录与翻译可同时进行，图中有2条肽链正在合成C．图示一个mRNA可能包含多个基因的转录信息D．多肽合成后不需要加工即可行使相应的功能美在课堂P103

“应用体验2”D课堂小测8、如图表示生物细胞中基因的表达过程，下列相关判断错误的是（）A．图示现象不可能发生在人体细胞的核基因表达过程中B．一个基因可在较短时间内合成多条肽链C．一条多肽链的合成需要多个核糖体的共同参与D．图示过程中既有DNA-RNA之间的碱基配对，也有RNA-RNA之间的碱基配对美在课堂P103

“应用体验3”C课堂小测思考•讨论2、基因表达的过程中，不考虑终止密码子的情况下，基因的碱基数、mRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者之间有何数量关系？mRNADNA（假设以B链为模板进行转录）转录基因的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中的氨基酸数＝6∶3∶1A链B链A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽链A—C—U—G—G—A—U—C—U翻译苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸肽键肽键39189、某DNA分子共有1200对碱基，A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是（）A．32%

400个B．32%

200个C．18%

200个D．22%

400个美在课堂P99“典例2”A课堂小测二、中心法则复制DNARNA蛋白质转录翻译1957年，克里克率先提出遗传信息传递的一般规律——中心法则。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。少数生物（如一些RNA