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章基因的表达第2课时基因指导蛋白质的合成人教版高中生物必修2基因的表达转录翻译蛋白质DNA（氨基酸）mRNA基因的表达=基因指导蛋白质的合成

一、遗传信息的翻译翻译：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的过程。mRNA碱基种类蛋白质氨基酸种类4种21种？碱基与氨基酸的对应关系：

一、遗传信息的翻译1个碱基决定1个氨基酸41＝4种，不够2个碱基决定1个氨基酸42＝16种，不够3个碱基决定1个氨基酸43＝64种，足够有余汉水丑生侯伟作品4AUGCmRNAmRNAmRNA4AUGC4AUGC4AUGC4AUGC4AUGC

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。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1961年蛋白质的体外合成实验科学家：尼伦伯格、马太实验技术：蛋白质的体外合成技术实验过程：①在每个试管中分别加入1种氨基酸；

②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。UUUUUUUUUUUUUURNA3个碱基是如何与1个氨基酸对应的呢？如UUU对应哪种氨基酸？实验结果：③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。除去了DNA和mRNA的细胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸

一、遗传信息的翻译密码子(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密码子认读是从mRNA的5'→3'，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个碱基密码子苯丙氨酸UUUUUU

精氨酸AGGAGG21种氨基酸的密码子表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共64个密码子1、密码子的个数：2、密码子的种类：（1）编码氨基酸的密码子：（2）起始密码子：2个(AUG/GUG)（3）终止密码子：3个(UAA/UAG/UGA)62个

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

一、遗传信息的翻译3、密码子与氨基酸的关系：1种密码子只能决定

氨基酸1种1种氨基酸可能由

密码子决定1种或几种（1）专一性（2）简并性地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。（3）通用性：

一、遗传信息的翻译1.绝大多数氨基酸都由几个密码子决定，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？说明所有生物可能有共同的祖先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；

一、遗传信息的翻译密码子读取方向：mRNA的5'→3'，从起始密码子开始，相邻的密码子无间隔、不重叠。思考与讨论：

1、已知一段mRNA的碱基序列是5’-AUG

GAA

GCA

UGU

CCG-3’，你能写出对应的氨基酸序列吗？

2、已知一段mRNA的碱基序列是3’-AUG

GAA

GCA

UGU

GUA-5’，你能写出对应的氨基酸序列吗？

甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸甲硫氨酸—半胱氨酸—苏氨酸—赖氨酸—缬氨酸

一、遗传信息的翻译UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’色组甲硫精半胱半胱脯谷丝如何精准运送过来的？tRNA氨基酸并不含有碱基，因此不能与mRNA上的密码子直接配对。那么是谁将氨基酸精准运送到mRNA上的？运输氨基酸的工具——tRNA

一、遗传信息的翻译(1)形态：RNA单链经折叠（形成氢键），形成三叶草结构(2)功能：识别并转运特定的氨基酸3'5'结合氨基酸的部位UGA反密码子mRNA5'3'ACU密码子氨基酸与tRNA是否是一一对应的关系呢？每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸；而一种氨基酸可由__________种tRNA转运；一一或多结合氨基酸的部位反密码子5´3´5´3´mRNAtRNAPOHACA若反密码子为3′-AAC-5′，则携带的氨基酸是？第一步：二、翻译过程细胞质中的mRNA与核糖体结合。位点1位点2UCA甲色ACC组精GACUCA甲UCAGGUCUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU甲UCA3'5'mRNA核糖体位点1位点2CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU色ACC组精GAC甲UCAGGUGGU组GGU组GGU3'5'甲甲肽键第二步：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。甲硫氨酸与第二个氨基酸脱水缩合形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。第三步：二、翻译过程二、翻译过程位点1位点2位点1位点2色ACC精GACUCA组GGU甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCA3'5'第四步：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。。位点1位点2色ACC精GACGGU组甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCAACC色ACC色ACC组甲3'5'翻译方向下一个新的tRNA携带氨基酸进入位点2，继续肽链的合成。二、翻译过程核糖体读取到终止密码子时，没有tRNA与之相配，翻译终止二、翻译过程第五步：肽链释放，核糖体从mRNA上解离，翻译结束。。UAAUCCUCUGGCGCAUACUGGUGGUCCUAA3’5’色组甲硫精半胱半胱脯谷丝二、翻译小结mRNA沿mRNA的5´端→3´端mRNA→蛋白质翻译条件：模板：原料：21种氨基酸能量：一般由ATP提供翻译的方向：场所：核糖体（核糖体移动）遗传信息的流动方向：二、翻译小结搬运工具：tRNA碱基互补配对原则：A—、G—、C—、U—UAGC具有一定氨基酸序列的肽链（脱离时还不成熟，需加工形成蛋白质）产物：翻译特点：一条mRNA上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链。（快速高效）二、翻译小结多聚核糖体核糖体移动方向意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。（1）核糖体移动方向：肽链由短到长（2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？相同复制转录翻译时间

个体生长发育整个过程场所主要在细胞核，也可以在线粒体、叶绿体

模板DNA的两条链

原料

能量ATP（不唯一）酶

多种酶产物两个DNA

碱基互补配对

特点信息传递方向细胞分裂前的间期核糖体DNA的一条链mRNA链4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸21种氨基酸解旋酶、DNA聚合酶等RNA聚合酶三种RNA多肽链A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-GDNA的复制、转录和翻译的比较

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，同时合成多条肽链DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白质真、原核细胞基因的表达的区别真核生物

原核生物真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。三、中心法则1957年，克里克提出中心法则：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。转录DNARNA翻译蛋白质复制三、中心法则中心法则的发展：①具有RNA复制