4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件-高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第四章基因的表達(dá)

第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

美國(guó)科幻電影《侏羅紀(jì)公園》曾轟動(dòng)一時(shí)。影片圍繞著虛構(gòu)的“侏羅紀(jì)公園”，展現(xiàn)了豐富而新奇的科學(xué)幻想：各種各樣的恐龍飛奔跳躍、相互爭(zhēng)斗，而這些復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取的恐龍DNA還原而來的。

一種生物的整套DNA中儲(chǔ)存著該種生物生長(zhǎng)、發(fā)育等生命活動(dòng)所需要的全部遺傳信息。但是，從遺傳信息（DNA）到遺傳性狀（蛋白質(zhì)）的生物體，需要復(fù)雜的過程，因此復(fù)活恐龍很難做到。

討論

從原理上分析，利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使它們復(fù)活嗎？基因控制生物性狀體現(xiàn)者蛋白質(zhì)指導(dǎo)合成1、基因的表達(dá)概念：基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成來控制性狀的過程在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行主要在細(xì)胞核“媒介”“信使”RNA翻譯轉(zhuǎn)錄問題：為什么RNA適于作DNA的信使？指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2、RNA適于作DNA信使的原因mRNA是DNA的信使，它是遺傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。(1)它的基本結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位核苷酸組成?！狣NA和RNA的比較—DNARNA基本單位五碳糖含N堿基空間結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖A、T、G、CA、U、G、C規(guī)則雙螺旋單鏈(2)RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔,從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)(3)RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(4)RNA完成使命后迅速降解，保證生命活動(dòng)有序進(jìn)行一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2、RNA適于作DNA信使的原因一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄磷酸AGC

U核糖(1)RNA的組成單位：4種核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸3、RNA(2)RNA的結(jié)構(gòu)：多個(gè)核糖核苷酸（基本單位）通過脫水縮合，形成鏈狀的結(jié)構(gòu)，一般是單鏈，相對(duì)較短，可以通過核孔，從細(xì)胞核中移到細(xì)胞質(zhì)中(3)RNA的分布：主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞核中含量較少

注意：細(xì)胞核是RNA的主要形成場(chǎng)所

(4)RNA的種類：3種，分別是mRNA（信使RNA）、tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）、rRNA(核糖體RNA)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄3、RNA特點(diǎn)功能結(jié)構(gòu)信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA參與構(gòu)成合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所翻譯時(shí)作為模板帶有從DNA上轉(zhuǎn)錄下來的遺傳信息，有密碼子翻譯時(shí)識(shí)別密碼子和轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸一端能與氨基酸結(jié)合，另一端有反密碼子能mRNA上的遺傳密碼子配對(duì)核糖體的組成部分(4)RNA的種類一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄3、RNA并非所有的RNA分子均為單鏈結(jié)構(gòu)，tRNA分子中存在堿基互補(bǔ)配對(duì)的區(qū)域，具有氫鍵。一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？“媒介”“信使”RNA翻譯轉(zhuǎn)錄指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成DNA4、轉(zhuǎn)錄(1)概念：在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA的過程（以基因?yàn)閱挝晦D(zhuǎn)錄）轉(zhuǎn)錄以基因?yàn)閱挝?，不同基因模板鏈不同一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(2)場(chǎng)所：(3)模板：(4)原料：(5)條件：細(xì)胞核（葉綠體、線粒體、擬核）DNA分子的一條鏈四種游離的核糖核苷酸模板、原料、能量（ATP）、酶（RNA聚合酶）(6)過程：4、轉(zhuǎn)錄細(xì)胞質(zhì)基因（線粒體和葉綠體中基因）在控制蛋白質(zhì)合成的過程中也進(jìn)行轉(zhuǎn)錄（注：線粒體、葉綠體內(nèi)含有核糖體，可以合成蛋白質(zhì)）UAAGUCCCTTGGAAA游離的核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA1.解旋RNA聚合酶與編碼蛋白質(zhì)的一段DNA結(jié)合，使DNA雙鏈解開，堿基暴露出來。游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下開始mRNA的合成。新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。4.釋放3.連接2.配對(duì)合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙螺旋恢復(fù)。一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（6）過程4、轉(zhuǎn)錄注意：轉(zhuǎn)錄不是轉(zhuǎn)錄整個(gè)DNA，是轉(zhuǎn)錄其中要表達(dá)的基因一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（6）過程4、轉(zhuǎn)錄

核孔mRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUCDNA模板鏈mRNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄4、轉(zhuǎn)錄UCAUGUUUAmRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AG

T

AC

AA

A

T

GUUAUUAUC細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)4、轉(zhuǎn)錄穿過0層膜，需要消耗能量一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(7)結(jié)果：(8)特點(diǎn)：三種RNA（mRNA、rRNA、tRNA)單鏈轉(zhuǎn)錄邊解旋邊轉(zhuǎn)錄（DNA上的遺傳信息傳遞給了mRNA）特定的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式：DNAATCG─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNA

UAGC(9)遺傳信息流動(dòng)：DNA→

mRNA4、轉(zhuǎn)錄一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄5、思考*討論1、轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有那么共同之處？這對(duì)保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。堿基互補(bǔ)配對(duì)原則能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。2、與DNA復(fù)制相比，轉(zhuǎn)錄所需要的原料和酶各有什么不同？DNA復(fù)制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，以4種游離的脫氧核苷酸為原料；轉(zhuǎn)錄則需要RNA聚合酶，以4種游離的核糖核苷酸為原料。3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？TCATGTTTAAG

T

AC

AA

A

T

模板鏈非模板鏈DNA模板鏈AG

T

AC

AA

A

T

（DNA的一條鏈）轉(zhuǎn)

錄RNAGUUAUUAUC一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄5、思考*討論在轉(zhuǎn)錄時(shí)，基因模板鏈中（A+T）[或（C+G）]的數(shù)目與RNA分子中（U+A）[或（C+G）]的數(shù)目相等。一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄【例】從真核細(xì)胞的mRNA分析得知，U占14.5%，A占7.5%，那么用來轉(zhuǎn)錄此mRNA的DNA分子中G、C之和占(

)A．78％

B．56%

C．30%

D．28%A轉(zhuǎn)錄時(shí)，游離的核糖核苷酸與DNA模板鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)。因此，轉(zhuǎn)錄出的RNA的堿基與DNA模板鏈的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)系。該RNA堿基與DNA另一條鏈（非模板鏈）的堿基序列的區(qū)別在于RNA鏈上堿基U的位置，對(duì)于在非模板鏈上的堿基是T。3.轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與DNA兩條單鏈的堿基序列各有哪些異同？1.寫出以b鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成的mRNA堿基序列2.寫出b鏈對(duì)應(yīng)的a鏈的堿基序列3.比較mRNA和b鏈，以及mRNA和a鏈的堿基序列的差異DNA雙鏈片段a鏈b鏈CGAACCTCACGC信使RNAGCTTGGAGTGCGGCUUGGAGUGCG一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄練習(xí)按照堿基配對(duì)原則完成下列問題復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場(chǎng)所模板原料條件配對(duì)產(chǎn)物信息傳遞6、DNA的復(fù)制VS轉(zhuǎn)錄DNARNA轉(zhuǎn)錄復(fù)制一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核DNA兩條母鏈DNA的一條鏈游離脫氧核苷酸4種游離核糖核苷酸4種模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶A-T、T-AA-U、T-A兩個(gè)相同的DNA一個(gè)mRNADNA→DNADNA→RNA【例1】下列關(guān)于DNA和RNA的結(jié)構(gòu)與功能的說法，錯(cuò)誤的是()A．區(qū)分單雙鏈DNA、單雙鏈RNA4種核酸可以依據(jù)堿基比率和種類判定B．雙鏈DNA分子中堿基G、C含量越高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)越大C．含有DNA的生物，遺傳物質(zhì)是DNA不是RNAD．含有RNA的生物，遺傳物質(zhì)是RNA不是DNAD練習(xí)【例2】如圖是真核生物細(xì)胞核中某物質(zhì)的合成過程圖，據(jù)圖判斷下列說法正確的是()A．圖示過程為轉(zhuǎn)錄B．圖中②是以4種脫氧核苷酸為原料合成的C．如果圖中③表示酶分子，則它的名稱是DNA聚合酶D．圖中的②只能是mRNAA練習(xí)

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？

mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合，開始它新的歷程——翻譯。

二、遺傳信息的翻譯1、概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程，稱為遺傳信息的翻譯共21種氨基酸RNA四種堿基AUCG蛋白質(zhì)21種氨基酸AA1AA2AA3AA4AA5AA6AA7AA8AA9AA10AA11AA12AA13AA14AA15AA16AA17AA18AA19AA20AA21思考要想知道m(xù)RNA是如何翻譯成蛋白質(zhì)的，首先要尋找mRNA的堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。二、遺傳信息的翻譯思考*討論①如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？ACUGACUG

氨基酸A

U

CG②如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4ACUGACUG

氨基酸AAAUACAGCACUCCCGUAUUUCUGGAGUGCGG4種堿基最多只能編碼16種，42=16二、遺傳信息的翻譯③如果3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？ACUGACUG

氨基酸4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4(A.U.C.G)4種堿基最多只能編碼64種，43=64④一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的21種氨基酸？三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸能決定64種，43=64，足夠有余思考*討論1961年，克里克以T4噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，研究其中某個(gè)基因的堿基序列中增加或者刪除一個(gè)堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；增加或刪除兩個(gè)堿基，也不能產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；但是，當(dāng)增加或者刪除三個(gè)堿基時(shí)，卻合成了具有正常功能的蛋白質(zhì)。為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果？

克里克T4噬菌體實(shí)驗(yàn)

克里克是第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸的科學(xué)家。但是無法說明由3個(gè)堿基排列成的1個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)的究竟是哪一個(gè)氨基酸。2、科學(xué)史話二、遺傳信息的翻譯1961年8月，尼倫伯格和馬太利用大腸桿菌的破碎細(xì)胞溶液，建立了一種利用人工合成的RNA在試管里合成多肽鏈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其中含有核糖體等合成蛋白質(zhì)所需的各種成分。TyrSerPheCysTyrSerPheCys各管加入多聚尿嘧啶核苷酸Tyr利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，破譯了第一個(gè)遺傳密碼——UUU(苯丙氨酸)。

蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn)2、科學(xué)史話二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯2、密碼子ACGUGAUUAmRNA

氨基酸

氨基酸

氨基酸密碼子mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。（1）概念：二、遺傳信息的翻譯64種密碼子3種終止密碼：UAA、UAG、UGA61種(或62種)密碼子負(fù)責(zé)編碼21種氨基酸正常情況下，不編碼氨基酸，但在特殊情況下，可以編碼硒代半胱氨酸不編碼氨基酸一種密碼子只能編碼一種氨基酸，一種氨基酸可對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子（2）種類：特別提醒：在原核生物中，GUG也可以作為密碼子，此時(shí)它編碼甲硫氨酸2種起始密碼：AUG甲硫氨酸;

GUG（①不作為起始密碼子，但在真核生物中編碼為纈氨酸）

（②在少數(shù)原核中為起始密碼子，可以編碼甲硫氨酸）2、密碼子

21種氨基酸的密碼子表二、遺傳信息的翻譯2、密碼子二、遺傳信息的翻譯（3）特點(diǎn)：簡(jiǎn)并性：絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱為密碼子的簡(jiǎn)并。通用性：幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。mRNACACGUGAUUA……UAAUACUA氨基酸氨基酸氨基酸……氨基酸2、密碼子好處：①當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基被改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的氨基酸，增強(qiáng)容錯(cuò)性②當(dāng)某種氨基酸使用頻率較高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼同種氨基酸可以保證翻譯速度說明生物可能有共同的起源專一性：一個(gè)密碼子只對(duì)應(yīng)一種氨基酸

mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，合成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”，那么游離在細(xì)胞之中的氨基酸是如何運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ACGUGAUUA異亮氨酸甲硫氨酸谷氨酸亮氨酸二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯3、tRNA-”搬運(yùn)工”反密碼子（1）反密碼子概念：tRNA一端上三個(gè)相鄰堿基，可以與密碼子互補(bǔ)配對(duì)種類：61種，特殊條件下為62種（2）tRNA與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系：一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸（專一性）；一種氨基酸可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)（反密碼子）tRNA（61種密碼子）mRNA氨基酸（21種）運(yùn)輸編碼互補(bǔ)配對(duì)mRNA、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系①一種tRNA只能識(shí)別并運(yùn)輸一種氨基酸，一種氨基酸可能被多種tRNA運(yùn)輸。②不是所有的密碼子都有與之對(duì)應(yīng)的反密碼子二、遺傳信息的翻譯(1)翻譯的場(chǎng)所(2)翻譯的模板(3)翻譯的原料(4)肽鏈由各相鄰的氨基酸通過

連接形成。(5)翻譯的條件(6)翻譯的堿基互補(bǔ)配對(duì)(7)翻譯的產(chǎn)物（8)遺傳信息流動(dòng)細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA游離的氨基酸肽鍵模板、原料、能量、酶、工具

AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─

tRNA─┴─┴─┴─

U

A

G

蛋白質(zhì)(肽鏈)mRNA蛋白質(zhì)4、翻譯二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′MUAC第1步mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),與核糖體結(jié)合。位點(diǎn)1位點(diǎn)2攜帶甲硫氨酸(M)的tRNA,通過與堿基AUG互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入位點(diǎn)1二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程核糖體與mRNA結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)結(jié)合位點(diǎn)。AUGCACUGGCGU5′3′MUACHUGG第2步位點(diǎn)1位點(diǎn)2攜帶某個(gè)氨基酸(H)的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG第2步位點(diǎn)1位點(diǎn)2攜帶某個(gè)氨基酸(H)的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2MUAC二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位點(diǎn)1位點(diǎn)2UACM第3步甲硫氨酸與這個(gè)氨基酸(H)形成肽鍵,從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位點(diǎn)1位點(diǎn)2UACM第4步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子。二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位點(diǎn)1位點(diǎn)2UACM第4步原位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體,原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位點(diǎn)1位點(diǎn)2UACM第4步一個(gè)新的攜帶氨基酸(W)的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成CAWC二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程AUGCACUGGCGU5′3′HUGG位點(diǎn)1位點(diǎn)2M第4步一個(gè)新的攜帶氨基酸(W)的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成CAWC二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位點(diǎn)1位點(diǎn)2二肽(M-H)與這個(gè)氨基酸(W)形成肽鍵,從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位點(diǎn)1位點(diǎn)2核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子。二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位點(diǎn)1位點(diǎn)2原位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體,原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGUGGCAWCMH位點(diǎn)1位點(diǎn)2GACR一個(gè)新的攜帶氨基酸(R)的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGCAWCMHGACR位點(diǎn)1位點(diǎn)2一個(gè)新的攜帶氨基酸(R)的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGCGU5′3′AUGCACGACRMHW三肽(M-H-W)與這個(gè)氨基酸(R)形成肽鍵,從而轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。位點(diǎn)1位點(diǎn)2二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程CACUGGU5′3′AUG就這樣,隨著核糖體的移動(dòng),tRNA以上述方式將攜帶的氨基酸輸送過來,以合成肽鏈。直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子,合成才告終止。AAR

M

H

W

核糖體沿著mRNA移動(dòng)---5'端至3'端二、遺傳信息的翻譯5、翻譯過程二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯(1)翻譯能精確進(jìn)行的原因(2)翻譯能高效進(jìn)行的原因①mRNA為翻譯提供了精確的模板②通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了翻譯能夠準(zhǔn)確進(jìn)行①一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成②意義：少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)6、翻譯中的問題④結(jié)果：合成的僅是肽鏈，要形成蛋白質(zhì)還需要運(yùn)送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步加工。③方向：從左向右，判斷依據(jù)是肽鏈的長(zhǎng)短，長(zhǎng)的先完成翻譯。真核生物先轉(zhuǎn)錄，后翻譯DNAmRNARNA聚合酶邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯原核生物由該圖能不能得出翻譯的方向（核糖體移動(dòng)的方向）呢？【例1】下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束B．?dāng)y帶肽鏈的tRNA會(huì)先后占據(jù)核糖體的2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)C．?dāng)y帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合D．最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸C解析：蛋白質(zhì)合成中，翻譯的模板是mRNA，從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束，A正確；核糖體同時(shí)占據(jù)兩個(gè)密碼子位點(diǎn)，攜帶肽鏈的tRNA會(huì)先后占據(jù)核糖體的2個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)，通過反密碼子與密碼子進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，B正確、C錯(cuò)誤；最先進(jìn)入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時(shí)脫掉氨基酸，繼續(xù)運(yùn)輸其他氨基酸，D正確。練習(xí)【例2】某生物的基因表達(dá)過程如圖所示。下列敘述與該圖相符的是()A．在RNA聚合酶的作用下，DNA雙螺旋解開B．DNA—RNA雜交區(qū)域中，DNA中的A應(yīng)與T配對(duì)C．mRNA翻譯只能得到一條肽鏈D．該過程一定發(fā)生在真核細(xì)胞中A解析：圖示過程為DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下，DNA雙螺旋解開，同時(shí)開始mRNA的延伸，A項(xiàng)正確；DNA—RNA雜交區(qū)域中，DNA鏈上的堿基A與RNA鏈上的堿基U配對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，多個(gè)核糖體結(jié)合在該mRNA上，該mRNA翻譯能得到多條相同的肽鏈，C項(xiàng)錯(cuò)誤；真核細(xì)胞細(xì)胞核中的基因是轉(zhuǎn)錄結(jié)束后才進(jìn)行翻譯，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，因此該過程可能發(fā)生在原核細(xì)胞或真核細(xì)胞的線粒體和葉綠體中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。練習(xí)階段項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄（有解旋）翻譯（無解旋）定義場(chǎng)所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。

以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)4種核糖核苷酸

氨基酸信使RNA一定氨基酸排列順序的多肽是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄-翻譯1、轉(zhuǎn)錄-翻譯復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核核糖體模板DNA兩條母鏈DNA的一條鏈mRNA原料游離脫氧核苷酸4種游離核糖核苷酸4種氨基酸約20種條件模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶模板、原料、能量、酶配對(duì)A-T、T-AA-U、T-AA-U、U-A產(chǎn)物兩個(gè)相同的DNA一個(gè)mRNA多肽→蛋白質(zhì)信息傳遞DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白質(zhì)2、DNA的復(fù)制VS轉(zhuǎn)錄、翻譯DNARNA轉(zhuǎn)錄復(fù)制翻譯蛋白質(zhì)GAGUCAUGCmRNA轉(zhuǎn)錄AGAGTCTG

CT

C

CC

AG

AG

TDNA翻譯蛋白質(zhì)纈氨酸組氨酸精氨酸三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄-翻譯3、總結(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄-翻譯4、思考基因的表達(dá)過程中堿基與氨基酸的數(shù)量關(guān)系基因中的堿基數(shù)：mRNA中的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)＝6∶3∶1注意：無特別說明，不考慮終止密碼(1)由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，根據(jù)mRNA的堿基序列可以確定所合成的多肽鏈中的氨基酸序列，但已知氨基酸序列時(shí)，無法確定mRNA中的堿基序列。(2)原核生物沒有核膜，因此轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一空間進(jìn)行，兩個(gè)過程常緊密偶聯(lián)，同時(shí)發(fā)生(邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯)；而真核生物主要在細(xì)胞核中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，然后在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯(在線粒體、葉綠體中也可邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯)。

三、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄-翻譯5、拓展四、中心法則1957年，克里克率先提出遺傳信息傳遞的一般規(guī)律—中心法則遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNARNA隨著研究的深入，科學(xué)家對(duì)中心法則做出了補(bǔ)充復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)DNARNA逆轉(zhuǎn)錄RNA的復(fù)制在遺傳信息的流動(dòng)過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物，而ATP為信息的流動(dòng)提供能量，可見，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。1、中心法則的內(nèi)容四、中心法則2、不同生物中心法則的體現(xiàn)生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程DNA病毒T2噬菌體RNA病毒不含逆轉(zhuǎn)錄酶煙草花葉病毒RNA病毒含逆轉(zhuǎn)錄酶艾滋病病毒細(xì)胞生物動(dòng)物、植物、真菌、細(xì)菌等四、中心法則3、中心法則與基因表達(dá)的關(guān)系逆轉(zhuǎn)錄病毒(如艾滋病病毒)01請(qǐng)寫出以下生物的遺傳信息的傳遞過程：不含逆轉(zhuǎn)錄酶能分裂的細(xì)胞(分生區(qū))及DNA病毒(噬菌體等)遺傳信息的傳遞02RNA復(fù)制病毒(如煙草花葉病毒)04高度分化的細(xì)胞(洋蔥表皮細(xì)胞)03含逆轉(zhuǎn)錄酶(1)中心法則的所有過程并不適用于所有生物，但所有生物均能發(fā)生一部分過程。(2)DNA合成過程既包括DNA復(fù)制過程，也包括在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下以RNA為模板合成DNA的過程。(3)中心法則的5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，但配對(duì)的堿基有差別。

四、中心法則4、中心法則的3點(diǎn)提醒練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.基因的表達(dá)包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，與母鏈堿基的組成、排列順序都是相同的。（

）（2）一個(gè)密碼子只能對(duì)應(yīng)一種氨基酸，一種氨基酸必然有多個(gè)密碼子