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(共35張PPT)
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成課件
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一、導(dǎo)入新課
性狀
基因
蛋白質(zhì)
控制
體現(xiàn)
控制
（核中）
（核糖體）
RNA
轉(zhuǎn)錄
翻譯
分析與討論
2．蛋白質(zhì)是由21種氨基酸組成的，而信使RNA上的堿基只有四種（A、G、C、U），那么，這四種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)上的20種氨基酸的呢？
1．轉(zhuǎn)錄得到的mRNA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的堿基序列決定了氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序
（二）遺傳信息的翻譯
一、導(dǎo)入新課
4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4
4種堿基最多只能編碼16種，42=16
3個堿基決定1個氨基酸，能決定64種，43=64，足夠有余
（3）1個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基，才足以組合出構(gòu)成
蛋白質(zhì)的21種氨基酸？
（2）如果2個堿基編碼1個氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？
（1）如果1個堿基決定1個氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？
分析與討論
（二）遺傳信息的翻譯
一、導(dǎo)入新課
實驗證據(jù)
（二）遺傳信息的翻譯
克里克發(fā)現(xiàn)：
增加/刪除1個或2個堿基，不能產(chǎn)生功能正常的蛋白質(zhì)；
但增加/刪除3個堿基，可以產(chǎn)生功能正常的蛋白質(zhì)。
遺傳密碼中是由3個堿基編碼1個氨基酸。
這表明：
1961年，克里克以T4噬菌體為實驗材料進行實驗：
一、導(dǎo)入新課
（二）遺傳信息的翻譯
密碼子
密碼子
密碼子
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基。
密碼子由哪幾種堿基組成？
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
20種氨基酸的密碼子表
終止密碼子
UAA
UAG
UGA
起始密碼子
AUG
GUG
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
連續(xù)性：一個起點開始連續(xù)不斷的一個一個讀到終止
簡并性：一個氨基酸對應(yīng)多個密碼子
專一性：每種密碼子只對應(yīng)一種氨基酸
起始和終止密碼子：
AUG是甲硫氨酸的密碼子，也是起始密碼子；UAG、
UAA及UGA不編碼任何氨基酸，是終止密碼子
通用性：絕大多數(shù)生物共用密碼子表
密碼子的特點
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
游離在細胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的？
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
tRNA——“搬運工”
一共有多少種tRNA
反密碼子與密碼子相互配對， 轉(zhuǎn)運的氨基酸
由配對的密碼子決定。
61種
每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸!
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
mRNA→蛋白質(zhì)（把遺傳信息從mRNA轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)）
場所：核糖體
條件：
運載工具—— tRNA
產(chǎn)物：肽鏈（蛋白質(zhì)）
模板—— mRNA
原料—— 氨基酸
遵循原則：堿基互補配對（A-U，U-A，C-G，G-C）
能量—— ATP
酶——轉(zhuǎn)肽酶
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
U
A
C
甲硫氨酸
核糖體
mRNA與核糖體結(jié)合
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補配對
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
U
A
G
異亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
縮合
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
兩個氨基酸分子縮合
U
A
G
異亮氨酸
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
U
A
G
異亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
核糖體向前滑動， 第一個tRNA離開
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)
U
A
G
異亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
縮合
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
A
C
G
U
G
A
U
U
A
甲硫氨酸
異亮氨酸
天冬
酰氨
遇到終止密碼子， 核糖體脫落
A
U
A
U
A
G
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
甲硫氨酸
異亮
氨酸
天冬
酰氨
以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的肽鏈
A
C
G
U
G
A
U
U
A
A
U
A
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
翻譯的過程
多肽鏈合成之后，從核糖體中脫離，再經(jīng)過盤曲折疊形成一定空間結(jié)構(gòu)，最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。
信息傳遞
DNA上的遺傳信息（脫氧核苷酸的排列順序）
轉(zhuǎn)錄
細胞核
mRNA（核糖核苷
酸的排列順序）
翻譯
細胞質(zhì)
蛋白質(zhì)（特定的氨基酸順序）
二、講授新課
（二）遺傳信息的翻譯
DNA、RNA的堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系
結(jié)論：
C
G
T
G
C
A
C
A
T
G
C
A
C
T
G
G
T
A
DNA
天冬酰胺
組氨酸
精氨酸
氨基酸
C
G
U
G
C
A
C
A
U
mRNA
G
C
A
C
U
G
G
U
A
tRNA
遺傳信息
遺傳密碼
反密碼子
氨基酸序列
基因的堿基 ：
信使RNA的堿基 ：
氨基酸 =
6 ：
3 ：
1
編碼鏈
二、講授新課
場所 模板 原料 產(chǎn)物 遺傳信息傳遞方向
DNA復(fù)制： DNA DNA
轉(zhuǎn)錄： DNA RNA
翻譯： RNA 蛋白質(zhì)
游離的脫
氧核苷酸
游離的核糖核苷酸
游離的氨基酸
DNA
mRNA
蛋白質(zhì)
DNA→DNA
DNA→mRNA
親代DNA的 每一條鏈
DNA的一條鏈（模板鏈）
mRNA
細胞核
細胞核
細胞質(zhì)
mRNA→
蛋白質(zhì)
DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較
（三）中心法則
復(fù)
制
DNA
RNA
轉(zhuǎn)錄
蛋白質(zhì)
翻譯
遺傳信息可以在組成生命的大分子間以這樣的方式進行傳遞：
有細胞結(jié)構(gòu)的生物&DNA病毒的遺傳信息流，均按照以上
方式進行！
RNA病毒的遺傳信息傳遞方式又是怎樣的呢？
二、講授新課
（三）中心法則
EV71病毒遺傳信息傳遞方式
核酸
腸道病毒EV71
衣殼蛋白
+RNA
-RNA
M
翻譯
衣殼
蛋白酶
催化
①
②
+RNA
N
復(fù)
制
RNA
蛋白質(zhì)
翻譯
二、講授新課
（三）中心法則
HIV病毒遺傳信息傳遞方式
復(fù)
制
DNA
蛋白質(zhì)
RNA
轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
翻譯
二、講授新課
（三）中心法則
DNA
蛋白質(zhì)
RNA
轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
翻譯
復(fù)制
復(fù)制
中心法則圖解
二、講授新課
生物種類 遺傳信息傳遞過程
真核生物
原核生物 DNA病毒 （T2噬菌體） RNA病毒 （煙草花葉病毒）
逆轉(zhuǎn)錄病毒 （艾滋病病毒）
復(fù)制 RNA 蛋白質(zhì)
DNA RNA 蛋白質(zhì)
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
翻譯
翻譯
蛋白質(zhì)
RNA
DNA
RNA
轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
翻譯
復(fù)
制
不同生物的遺傳信息傳遞過程歸納
1. 轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶的作用是什么？
A. 合成DNA分子
B. 合成mRNA分子
C. 合成tRNA分子
D. 合成rRNA分子
解析：正確答案是B。RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過程中的作用是沿著DNA模板鏈合成互補的mRNA分子。
三、經(jīng)典例題
2. 翻譯過程中，核糖體的作用是什么？
A. 提供轉(zhuǎn)錄的場所
B. 提供翻譯的場所
C. 提供DNA復(fù)制的場所
D. 提供RNA加工的場所
解析：正確答案是B。核糖體是細胞質(zhì)中的結(jié)構(gòu)，它提供了翻譯過程中mRNA被翻譯成蛋白質(zhì)的場所。
三、經(jīng)典例題
3. 在翻譯過程中，密碼子和反密碼子如何相互作用？
A. 通過氫鍵配對
B. 通過磷酸二酯鍵連接
C. 通過肽鍵連接
D. 通過糖苷鍵連接
解析：正確答案是A。在翻譯過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子通過氫鍵配對，確保正確的氨基酸被添加到多肽鏈上。
三、經(jīng)典例題
4. 終止密碼子在翻譯過程中有什么作用？
A. 編碼特定的氨基酸
B. 指示翻譯的開始
C. 指示翻譯的結(jié)束
D. 促進多肽鏈的折疊
解析：正確答案是C。終止密碼子（UAA、UAG、UGA）在翻譯過程中沒有對應(yīng)的氨基酸，它們的作用是作為信號，告訴核糖體翻譯過程應(yīng)該結(jié)束。
三、經(jīng)典例題
5. 基因突變?nèi)绾斡绊懙鞍踪|(zhì)的合成？
A. 增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性
B. 改變氨基酸序列
C. 促進多肽鏈的折疊
D. 增加mRNA的穩(wěn)定性
解析：正確答案是B?；蛲蛔兛梢詫?dǎo)致mRNA上的密碼子改變，這可能影響翻譯過程中氨基酸的選擇，導(dǎo)致氨基酸序列的改變。
三、經(jīng)典例題
6. 在翻譯過程中，tRNA的作用是什么？
A. 攜帶特定的氨基酸到核糖體
B. 提供翻譯的場所
C. 合成mRNA分子
D. 合成rRNA分子
解析：正確答案是A。tRNA在翻譯過程中的作用是攜帶特定的氨基酸到核糖體，根據(jù)mRNA上的密碼子將氨基酸添加到生長中的多肽鏈上。
三、經(jīng)典例題
7. 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中，哪些分子參與了遺傳信息的傳遞？
A. DNA和mRNA
B. mRNA和tRNA
C. DNA和tRNA
D. mRNA和rRNA
解析：正確答案是A。在轉(zhuǎn)錄過程中，DNA模板鏈被轉(zhuǎn)錄成mRNA分子，而在翻譯過程中，mRNA分子攜帶遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。
三、經(jīng)典例題
控制蛋白質(zhì)合成（表達遺傳信息）
DNA
復(fù)制
復(fù)制
轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
翻譯
蛋白質(zhì)
（性狀）
氨基酸序列
遺傳密碼
遺傳信息
脫氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
遺傳信息傳遞
翻譯者
核糖體
轉(zhuǎn)錄
轉(zhuǎn)運RNA
核糖體RNA
RNA
場所
四、課堂小結(jié)

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