4.1基因指導蛋白質(zhì)的合成（第2課時）高一下學期生物人教版必修二

4.1

基因指導蛋白質(zhì)的合成09:12(第二課時)一.遺傳信息的翻譯問題：翻譯指的是什么？DNA攜帶的遺傳信息mRNA攜帶的遺傳信息蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯堿基序列堿基序列氨基酸序列一.遺傳信息的翻譯mRNA：堿基的數(shù)量排列順序種類蛋白質(zhì)：氨基酸的數(shù)量排列順序種類決定決定決定?種?種4種21種問題：至少要多少個堿基的不同排列順序才能夠決定21種不同

的氨基酸？如果一個堿基決定一個氨基酸，那么41=4如果二個堿基決定一個氨基酸，那么42

=16如果三個堿基決定一個氨基酸，那么43=64

堿基與氨基酸的對應關系：3個mRNA5'3'GUGGAACCU密碼子密碼子密碼子1.密碼子一.遺傳信息的翻譯(1)定義：mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基(3)識別：密碼子認讀是從mRNA的5'→3',相鄰的密碼子無間隔、不重疊(2)位置：mRNA上第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸絲氨酸酪氨酸酪氨酸終止終止半胱氨酸半胱氨酸終止、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組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸UCAGA異亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸(起始)蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸蘇氨酸天冬酰胺天冬酰胺賴氨酸賴氨酸絲氨酸絲氨酸精氨酸精氨酸UCAGG纈氨酸纈氨酸纈氨酸纈氨酸、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密碼子共64個終止密碼子：UAA、UAG、UGAUGA是終止密碼子，但在特殊情況下可編碼硒代半胱氨酸起始密碼子真核生物：GUG編碼纈氨酸，不作為起始密碼子。能編碼氨基酸的密碼子共62個AUG：甲硫氨酸GUG：甲硫氨酸密碼子的特點：一.遺傳信息的翻譯①專一性②簡并性③通用性一種密碼子只決定一種氨基酸。幾乎所有生物都共用一套密碼子，說明地球上生物有共同起源。一種氨基酸可以由1種或多種不同的密碼子決定（使得即使基因突變引起密碼子改變，仍編碼原來氨基酸的可能性大為提高）氨基酸2.運輸氨基酸的工具——tRNA一.遺傳信息的翻譯密碼子反密碼子AAG①

一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸②

一種氨基酸可以由多種tRNA轉(zhuǎn)運(1)特點：(2)反密碼子:位于tRNA上，與密碼子發(fā)生堿基互補配對的3個相鄰的堿基，有61或62種。終止密碼子，不決定氨基酸，所以沒有與之對應的反密碼子。(不是所有的密碼子都有與之對應的反密碼子)12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第1步：mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合；攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與mRNA上的堿基互補配對進入位點1。AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子甲CAUmRNA12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第2步：攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣

的方法進入位點2AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子CAU組GUG甲第3步：通過脫水縮合形成肽鍵。第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。mRNA12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第2步：攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣

的方法進入位點2AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子組GUG第3步：通過脫水縮合形成肽鍵。甲CAU色CCAmRNA第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第2步：攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣

的方法進入位點2AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子組GUG第3步：通過脫水縮合形成肽鍵。甲色CCAmRNA精ACG第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。核糖體移動方向12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第2步：攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣

的方法進入位點2AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子組第3步：通過脫水縮合形成肽鍵。甲色CCAmRNA精ACG半GCA第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。核糖體移動方向12核糖體一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程第2步：攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣

的方法進入位點2AUGCACUGGCGUUGCUAACCUUAA3’5’起始密碼子組第3步：通過脫水縮合形成肽鍵。甲色mRNA精ACG半GCA第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。直至核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才終止。肽鏈釋放后，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。核糖體移動方向一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程一條mRNA上可以有多個核糖體同時翻譯,可以迅速合成大量的蛋白質(zhì).

堿基互補配對細胞質(zhì)的核糖體mRNAA－U、U－AG－C、C－GmRNA→蛋白質(zhì)21種游離氨基酸、ATP、酶tRNA場所：

原則：模板：條件：遺傳信息流動：翻譯一.遺傳信息的翻譯3.翻譯過程真核生物先轉(zhuǎn)錄，后翻譯DNAmRNARNA聚合酶原核生物邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯一.遺傳信息的翻譯基因與蛋白質(zhì)合成的基本關系：DNA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)錄翻譯基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)AUGCACUGATGCACTGTACGTGAC6n：3n

：1n無特別說明，不考慮終止密碼說明：因為DNA中有的片段無遺傳效應，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA;轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對應氨基酸，所以實際上基因（DNA）上所含有的堿基數(shù)要大于6n,或氨基酸數(shù)目小于n。因此一般題目中帶有“至少”或“最多”字樣。一.遺傳信息的翻譯例題1.

某基因中含有1200個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是(

)

A．198個B．199個C．200個D．201個B基因中堿基數(shù):mRNA中堿基數(shù):蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)

6：3：1肽鍵個數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)=200—1一.遺傳信息的翻譯例題2．一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽的模板信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基多少個[]A．3000個和3000個B．1000個和2000個

C．3000個和6000個D．2000個和4000個C

1000

6000

3000基因中堿基數(shù):mRNA中堿基數(shù):蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)

6：3：1二.中心法則1957年克里克提出了中心法測，指出了遺傳信息的傳遞方向：轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)(基因）（表現(xiàn)相應的性狀）1965年，有人在RNA腫瘤病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復制酶，能對RNA進行復制。1970年，科學家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，能以RNA為模板合成DNA。逆轉(zhuǎn)錄二.中心法則1DNA復制2遺傳信息轉(zhuǎn)錄4RNA復制3遺傳信息翻譯5逆轉(zhuǎn)錄舉例遺傳信息的傳遞過程原核生物真核生物DNA病毒RNA復制病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒DNARNA蛋白質(zhì)12345123大腸桿菌12312334病毒自身攜帶逆轉(zhuǎn)錄酶1235噬菌體(在宿主細胞內(nèi))煙草花葉病毒艾滋病病毒(HIV)、肉瘤病毒酵母菌不分裂的細胞（比如神經(jīng)細胞）沒有DNA復制過程。二.中心法則1DNA復制2遺傳信息轉(zhuǎn)錄4RNA復制3遺傳信息翻譯5逆轉(zhuǎn)錄舉例遺傳信息的傳遞過程原核生物真核生物DNA病毒RNA復制病毒逆轉(zhuǎn)