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(共28張PPT)
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第2課時(shí)）
概述遺傳信息的翻譯過程 。
闡明中心法則的基本內(nèi)容，認(rèn)同科學(xué)是不斷發(fā)展的。
計(jì)算DNA堿基數(shù)目、RNA堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的對應(yīng)關(guān)系。
轉(zhuǎn)錄得到的是RNA，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)中氨基酸排列順序呢？
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。
1.翻譯的概念及實(shí)質(zhì)
mRNA合成以后，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種
氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。
將mRNA的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列。
(1)概念：
(2)實(shí)質(zhì)：
？
U
U
A
G
A
U
A
U
C
mRNA
蛋白質(zhì)
堿 基 序 列
氨基酸序列
4種
21種
翻譯
三、遺傳信息的翻譯
4種堿基是怎樣決定21種氨基酸的呢
1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸；
2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸；
3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，則4種堿基只能決定____種氨基酸，
氨基酸
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
4
64
16
第三種方式能滿足組成蛋白質(zhì)的21種氨基酸的需要
遺傳密碼子的破譯
除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液
人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
肽鏈
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
與苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子是UUU（第一個(gè)被破譯的密碼子）。
在多位科學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)下，終于破譯了全部64密碼子，并編制出密碼子表。
（1）定義：
密碼子
mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基
識(shí)別：
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密碼子
密碼子
密碼子
密碼子認(rèn)讀是從mRNA的5'→3',相鄰的密碼子無間隔、不重疊
2.密碼子
第一個(gè)堿基 第二個(gè)堿基 第三個(gè)堿基
U C A G U 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 U
C
A
G
C 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 U
C
A
G
A 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 U
C
A
G
G 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 U
C
A
G
21種氨基酸的密碼子表
② 3個(gè)終止密碼子
① 2個(gè)起始密碼子
分析密碼子的特點(diǎn)
1.從密碼子表可以看出：一種密碼子決定幾種氨基酸？色氨酸有幾種密碼子？苯丙氨酸、亮氨酸等有幾種密碼子？一種氨基酸酸有幾種密碼子？
①1種密碼子只能決定1種氨基酸（正常情況下）。
②色氨酸色氨酸只有UGG一種密碼子，苯丙氨酸、亮氨酸分別有2種、
種密碼子。
總結(jié)：1種氨基酸可以由1種或幾種密碼子決定。
思考.討論:
當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，可能并不會(huì)改變其對應(yīng)的氨基酸,提高密碼子容錯(cuò)率；當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸，可以保證遺傳信息的翻譯速度。
A
C
G
A
U
U
G
A
U
C
G
A
C
G
A
正常mRNA
G
C
G
A
U
U
G
A
C
C
G
A
C
G
A
錯(cuò)誤mRNA
2.從密碼子表中可以看出，一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱作
密碼的簡并。你認(rèn)為密碼的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？
說明所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。
稱為密碼的通用性
3.地球上幾乎所有的生物體都共用同一個(gè)密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？
3'
5'
結(jié)合氨基酸的部位
堿基配對
tRNA是一類具有攜帶并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸功能的核糖核酸。
（1）形態(tài)：RNA鏈經(jīng)過折疊，形成三葉草形
（2）功能：識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸
（3）特點(diǎn)：①一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。
②一種氨基酸可以由多種tRNA攜帶。
（4）反密碼子：每個(gè)tRNA的這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。
游離的氨基酸，是怎樣被運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？
3.tRNA
4.翻譯的過程
①mRNA上的什么信息決定翻譯的起始和終止
【活動(dòng)1】請結(jié)合以下問題閱讀教材圖4-7及相關(guān)內(nèi)容，概述翻譯過程。
②根據(jù)遺傳密碼的閱讀方式分析，圖中mRNA上共有幾個(gè)密碼子
③翻譯合成的肽鏈的氨基酸序列是怎樣的
起始密碼子
mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與 結(jié)合；攜帶 的tRNA通過與mRNA上的堿基AUG互補(bǔ)配對進(jìn)入 。
第1步：
起始
核糖體移動(dòng)方向
E
1
2
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
M
核糖體
核糖體
甲硫氨酸
位點(diǎn)1
4.翻譯的過程
E
1
2
第2步：進(jìn)位
甲
攜帶 的tRNA以同樣的方法進(jìn)入 。
通過脫水縮合形成 ，甲硫氨酸被轉(zhuǎn)移到 上。
第3步：縮合
H
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
組氨酸
位點(diǎn)2
肽鍵
位點(diǎn)2的tRNA
E
1
2
第4步：
移位
沿 移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占位點(diǎn)1的
離開核糖體，原位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入 ，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入 ，繼續(xù)肽鏈的合成。
精
色
半
半
甲
組
5’
3’
5’
3’
5’
3’
脯
5’
3’
5’
3’
5’
3’
核糖體移動(dòng)方向
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
核糖體
mRNA
tRNA
位點(diǎn)1
位點(diǎn)2
直至核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才告終止。
肽鏈合成后，從 上脫離， 成具有特定
的蛋白質(zhì)分子。
第5步：
終止
核糖體
盤曲折疊
空間結(jié)構(gòu)和功能
位點(diǎn)1
位點(diǎn)2
4.翻譯的過程
翻譯
mRNA分子
堿基互補(bǔ)配對
細(xì)胞質(zhì)的核糖體
mRNA
A－U、U－A
G－C、C－G
mRNA→蛋白質(zhì)
場所：
原則：
模板：
條件：
遺傳信息流動(dòng)：
蛋白質(zhì)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
21種游離氨基酸
ATP
tRNA
小結(jié)：
翻譯的過程
真核生物:
先轉(zhuǎn)錄，后翻譯
邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯
原核生物:
①
②
③
④
⑤
⑥
1.如何快速高效地進(jìn)行翻譯呢？
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.圖中①、⑥分別是什么分子或結(jié)構(gòu)？最終合成
的多肽鏈②、③、④、⑤的氨基酸序列相同嗎？
為什么？
3.核糖體移動(dòng)的方向是怎樣的？
mRNA
核糖體
相同。因?yàn)樗鼈兊哪０迨峭粭lmRNA。
由肽鏈_____→肽鏈_____的方向進(jìn)行
短
長
思考·討論
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。
DNA
RNA
蛋白質(zhì)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
復(fù)制
1957年，克里克提出中心法則。
DNA
RNA
蛋白質(zhì)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
復(fù)制
中心法則的完善
逆轉(zhuǎn)錄
復(fù)制
（RNA病毒中才有）
（RNA病毒中才有）
四、中心法則
生物種類 遺傳信息的傳遞過程
以DNA作為遺傳物質(zhì)的生物 原核生物
真核生物 DNA病毒 以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物 一般RNA病毒
逆轉(zhuǎn)錄病毒 (HIV)
翻譯
蛋白質(zhì)
復(fù)制
DNA
轉(zhuǎn)錄
RNA
復(fù)制
RNA
蛋白質(zhì)
翻譯
蛋白質(zhì)
翻譯
轉(zhuǎn)錄
DNA
RNA
逆轉(zhuǎn)錄
RNA
復(fù)制
不同生物遺傳信息傳遞途徑
1.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA與決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列有密切關(guān)系的功能是（ ）
A.能識(shí)別信使RNA的密碼
B.能攜帶特定的氨基酸
C.能將氨基酸置于核糖體適當(dāng)位置上
D.參與肽鏈繼續(xù)延伸的過程
A
2.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯后所形成的產(chǎn)物分別是（ ）
A．DNA、RNA、蛋白質(zhì)　　
B．DNA、RNA和氨基酸
C．RNA、DNA和核糖　　　
D．RNA、DNA和蛋白質(zhì)
A
3.密碼子決定了蛋白質(zhì)的氨基酸種類以及翻譯的起始和終止。密碼子是指 （ ）
A. 基因 上的3個(gè)相鄰的堿基
B. DNA上3個(gè)相鄰的堿基
C. tRNA上3個(gè)相鄰的堿基
D. mRNA上3個(gè)相鄰的堿基
D
A
4.如圖表示真核細(xì)胞的翻譯過程。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.翻譯時(shí)②沿著核糖體移動(dòng)
B.一個(gè)mRNA分子可結(jié)合多個(gè)核糖體
C.翻譯過程有氫鍵的形成和斷裂
D.有三種RNA參與翻譯過程，但各自的作用不同

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