《遺傳信息的翻譯》PPT課件(PPT 26頁)

1、4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時(shí) 遺傳信息的翻譯第1頁，共26頁。場(chǎng)所：細(xì)胞核(主要）條件DNA的一條鏈RNA聚合酶四種核糖核苷酸（A、G、C、U）ATP結(jié)果：這樣，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上模板：原料：酶：能量：形成一條mRNA復(fù)習(xí)回顧：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程第2頁，共26頁。一、遺傳信息的翻譯1、概念 在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，以游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸原料，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 實(shí)質(zhì)：將mRNA中的堿基序列翻譯為 蛋白質(zhì)的氨基酸序列。第3頁，共26頁。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：1961年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由mRNA的3個(gè)堿基決定，稱三聯(lián)體密碼

2、子如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定_種，即 如果3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就可決定_種，即 如果2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸就只能決定_種，即4166441442164364mRNA的堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系？4種20種？第4頁，共26頁。 密碼子UCAUGAUUAmRNA 密碼子 密碼子2、密碼子 遺傳學(xué)上把mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基稱為密碼子。如下圖：第5頁，共26頁。密碼子表a、一個(gè)密碼子只和一種氨基酸相對(duì)應(yīng)b、一種氨基酸可能有多個(gè)密碼子簡(jiǎn)并性c、兩個(gè)起始密碼子：AUG、GUGd、三個(gè)終止密碼子：UAA、UAG、UGA在64個(gè)密碼子中，能決定氨基酸的密碼子只有61個(gè)。第6頁，共

3、26頁。遺傳密碼的特點(diǎn)1.專一性一個(gè)密碼子只和一種氨基酸相對(duì)應(yīng)（共64個(gè)密碼子：兩個(gè)起始密碼子：AUG、GUG；三個(gè)終止密碼子：UAA、UAG、UGA；能決定氨基酸的密碼子只有61個(gè)。）2.簡(jiǎn)并性一種氨基酸可能有多個(gè)密碼子3.通用性地球上幾乎所有生物共用一套遺傳密碼第7頁，共26頁。1.mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能寫出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-脯氨酸-絲氨酸-賴氨酸-脯氨酸對(duì)應(yīng)的氨基酸序列為：2.地球上幾乎所有生物都共用上述密碼子表，根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？ 說明地球上所有的生物都有著或遠(yuǎn)或近的親緣關(guān)系，或者生物都

4、有共同的遺傳語言，或者生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。第8頁，共26頁。3.從密碼子表可以看出，一種氨基酸可能由幾個(gè)密碼子決定，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡(jiǎn)并性。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并性對(duì)生物體的生存發(fā)展有什么意義？第9頁，共26頁。能與一個(gè)特定的氨基酸結(jié)合能與mRNA上的“密碼子”互補(bǔ)配對(duì)3、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA搬運(yùn)工決定氨基酸的密碼子有61種，所以tRNA有61種1、tRNA和氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有何對(duì)應(yīng)關(guān)系？每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。每種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。2、細(xì)胞中的tRNA有多少種？游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到核糖體上？第10頁，共26頁。1、密碼子位于 上，密碼子中不含堿基 。2、密碼子共有

5、 個(gè)，決定氨基酸的密碼子有 個(gè)。3、反密碼子位于 上， 一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn) 種氨基酸。4、查閱密碼子表，判斷下圖兩個(gè)tRNA各自攜帶什么氨基酸？密碼子與反密碼子mRNAT64611tRNACAU天冬氨酸AGU異亮氨酸比較第11頁，共26頁。4、翻譯的過程閱讀課本P66-67及圖4-6，弄清楚以下問題：翻譯的場(chǎng)所是什么?核糖體里有幾個(gè)位點(diǎn)？翻譯的模板是什么？翻譯的原料是什么？搬運(yùn)氨基酸的工人是什么？有什么特點(diǎn)？核糖體mRNA20種氨基酸t(yī)RNA第12頁，共26頁。THANK YOUSUCCESS2022/7/2013可編輯第13頁，共26頁。翻譯過程圖解堿基配對(duì)雙方是mRNA上的密碼子和tRNA上

6、的反密碼子，故AU，UA配對(duì)，不能出現(xiàn)T。一個(gè)核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。第1步 mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA,通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1.第2步 攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2第14頁，共26頁。第3步 甲硫氨酸通過與組氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上第4步 核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的終止密碼翻譯起點(diǎn)：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸。翻譯終點(diǎn)

7、：識(shí)別到終止密碼子(不決定氨基酸)翻譯停止。第15頁，共26頁。4、翻譯的過程：第16頁，共26頁。一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈第17頁，共26頁。 數(shù)量關(guān)系：一個(gè)mRNA可同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體。 目的、意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。 方向：從左向右(見上圖)，判斷依據(jù)是根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的翻譯在前。 結(jié)果：合成的僅是多肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要進(jìn)一步加工。 提醒圖示中4個(gè)核糖體合成的4條多肽鏈因?yàn)槟０錷RNA相同，所以合成了4條相同的肽鏈，而不是4個(gè)核糖體共同完成一條肽鏈的合成，也不是合成出4條不同的肽鏈。第18頁，共26頁。細(xì)胞質(zhì)的核糖體上mRNA

8、多肽（或蛋白質(zhì)）20種氨基酸ATP、酶轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）mRNA蛋白質(zhì)場(chǎng)所：產(chǎn)物：模板：原料：條件：遺傳信息流動(dòng)：原則：密碼子與反密碼子互補(bǔ)配對(duì)，即GC、CG、UA、AU小結(jié)遺傳信息的翻譯第19頁，共26頁。轉(zhuǎn) 錄翻 譯場(chǎng)所模板原料原則產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向研究方法細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈mRNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)4種核糖核苷酸20種氨基酸RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽或蛋白質(zhì)二、轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較:DNAmRNAAU、TA、CG、G CmRNAtRNAAU、 U ACG、G C可用放射性同位素標(biāo)記“U”可用放射性同位素標(biāo)記“氨基酸”第20頁，共26頁。基因控

9、制蛋白質(zhì)合成的過程DNA（基因）的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯總結(jié) 總之，DNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了mRNA中 的排列順序，進(jìn)而決定 的排列順序，最終決定了 的結(jié)構(gòu)和功能的特異性。氨基酸蛋白質(zhì)核糖核苷酸堿基個(gè)數(shù)6n堿基個(gè)數(shù)3n氨基酸個(gè)數(shù)n第21頁，共26頁。 例(2011江蘇卷，7)關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，錯(cuò)誤的是 () A轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料 B轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列 CmRNA在核糖體上移動(dòng)翻譯出蛋白質(zhì) D不同密碼子編碼同種氨基酸可增強(qiáng)密碼的容錯(cuò)性答案C第22頁，共26頁。1、“密碼子”存在于（） A、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中 B、信

10、使RNA上 C、DNA上 D、蛋白質(zhì)上B2、一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA運(yùn)載的氨基酸是（ ） A、酪氨酸(UAC) B、谷氨酸(GAG) C、精氨酸(CGA) D、丙氨酸(GCU) DB3、一條多肽鏈上有氨基酸300個(gè)，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子至少要有堿基（ ） A、300；600 B、900；1800 C、900；900 D、600；900第23頁，共26頁。4、已知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是（ ）12 B. 24 C. 18 D. 30第24頁，共26頁。5.根據(jù)蛋白質(zhì)中遺傳信息傳遞規(guī)律，填寫表中空白并回答問題DNA雙鏈CAGmRNAAtRNAGAG氨基酸丙