4.1基因指導蛋白質(zhì)的合成（第2課時）課件高一下學期生物人教版必修22

第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成（第2課時）一、遺傳信息的翻譯遺傳信息由DNA傳遞給了mRNA轉(zhuǎn)錄的實質(zhì)：轉(zhuǎn)錄？RNA蛋白質(zhì)DNA翻譯游離在細胞質(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)，這一過程叫做翻譯。mRNA的堿基序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列翻譯1、概念2、實質(zhì)一、遺傳信息的翻譯3、堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系決定？4種堿基21種氨基酸1個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基只能決定

種氨基酸；2個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基只能決定

種氨基酸；3個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基只能決定

種氨基酸。氨基酸AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

4AUCG

4氨基酸AUCG

4AUCG

44(41)64(43)16(42)一、遺傳信息的翻譯3、堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系3個堿基決定1個氨基酸1961年，克里克以T4噬菌體為實驗材料，將某個基因中增加或刪除1個、2個、3個堿基，觀察是否能正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。實驗結(jié)果：⑴增加或刪除1個、2個堿基，無法正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)；

⑵增加或刪除3個堿基，可以正常產(chǎn)生蛋白質(zhì)。密碼子決定纈氨酸密碼子密碼子精氨酸組氨酸決定決定3'5'mRNAmRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰堿基密碼子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UCAGUUCAAG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種類()種起始密碼子:

(真、原核，

)；

(原核，

)。終止密碼子:

、

、

(特殊時編碼

)。編碼氨基酸的密碼子一般有

個64GUG甲硫氨酸甲硫氨酸AUGUAAUGAUAG硒代半胱氨酸61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密碼子的特點1種密碼子決定

種氨基酸①專一性：11種氨基酸可由

種密碼子決定1種或多②簡并性：幾乎所有生物共用一套遺傳密碼子增強密碼子的容錯性。當密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸。③通用性：生物可能有著共同的起源。一、遺傳信息的翻譯5、氨基酸的“搬運工”——tRNA⑴形狀：三葉草形⑵結(jié)構(gòu)：一端是攜帶

的部位，另一端為

，能與密碼子互補配對。氨基酸反密碼子⑶特點：反密碼子：tRNA上可以與mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。識別并轉(zhuǎn)運氨基酸AAC每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運1種氨基酸思考1：若反密碼子為GUA，則攜帶的氨基酸是？思考2：若密碼子為UAA，則對應(yīng)的反密碼子是？（專一性）密碼子為CAU，是組氨酸UAA為終止密碼子，不決定氨基酸，所以沒有與之對應(yīng)的反密碼子(一般61種)1、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3個相鄰的堿基B.DNA上3個相鄰的堿基C.tRNA上3個相鄰的堿基D.mRNA上3個相鄰的堿基教材P69“概念檢測2”D課堂小測一、遺傳信息的翻譯6、過程CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCA甲色ACC組精GAC第1步：mRNA在細胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合GGU一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'位點1位點2位點EUCA甲色ACC組精GAC第1步：攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補配對，進入位點1UCA甲UCAGGUCUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU甲UCA一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'位點1位點2位點ECUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU色ACC組精GAC第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進入位點2甲UCAGGUGGU組GGU組GGU一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'位點1位點2位點ECUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCU色ACC精GAC第3步：甲硫氨酸與組氨酸形成肽鍵，從而轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上甲UCA組GGU甲一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'位點1位點2位點E位點1位點2位點E色ACC精GAC第4步：核糖體沿mRNA移動，讀取下一個密碼子。原位點1的tRNA離開核糖體，原位點2的tRNA進入位點1。UCA組GGU甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCA一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'位點1位點2位點E色ACC精GAC第4步：一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成GGU組甲CUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCAACC色ACC色ACC組甲一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'翻譯方向位點1位點2位點EGAC就這樣，隨著核糖體的移動，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。GGUCUGAAUGACUCGGCGUUGCUGUCCUGAUCCUAAGGCUUCAACCAGG半色組甲精谷半脯絲UCU終止密碼子一、遺傳信息的翻譯6、過程3'5'翻譯方向A—、G—、C—、U—一、遺傳信息的翻譯8、條件模板：原料：能量：酶：mRNA21種氨基酸ATP10、產(chǎn)物肽鏈(脫離時不成熟，還要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體中加工成蛋白質(zhì))7、場所細胞質(zhì)中的核糖體搬運工具：tRNA9、配對方式UAGC裝配機器：核糖體11、遺傳信息傳遞的方向RNA→蛋白質(zhì)多種酶項目復制轉(zhuǎn)錄翻譯場所條件模板原料能量酶產(chǎn)物原則主要在細胞核、擬核主要在細胞核、擬核核糖體DNA的每一條鏈DNA的一條鏈mRNA游離的4種脫氧核苷酸游離的4種核糖核苷酸21種氨基酸ATP解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶DNARNA肽鏈堿基互補配對A-TT-AG-CC-G堿基互補配對A-U

T-AG-CC-G堿基互補配對A-UU-AG-CC-G多種酶一、遺傳信息的翻譯4、許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機理。下列敘述錯誤的是（）A.羥基脲處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏B．放線菌素D處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸D．將三種藥物精準導入腫瘤細胞的技術(shù)可減弱它們對正常細胞的不利影響美在課堂P103

“核心價值1”A課堂小測一、遺傳信息的翻譯①②③④⑤⑥mRNA核糖體3'5'在細胞質(zhì)中，翻譯是一個快速高效的過程。通常一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合

個核糖體，形成

，同時進行

條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。多聚核糖體多多意義肽鏈思考1：核糖體移動（翻譯）的方向是怎樣的？思考2：最終合成的肽鏈②③④⑤的氨基酸序列相同嗎？為什么？肽鏈

的翻譯在前長（從右到左）相同。因為它們的模板是同一條mRNA。思考?討論1、請據(jù)圖概括真核生物和原核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別先轉(zhuǎn)錄后翻譯真核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯示意圖原核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯示意圖邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯5、下圖所示為甲、乙兩類細胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程，下列敘述正確的是（）A．細胞甲可表示大腸桿菌細胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程B．細胞甲中多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯C．細胞乙中①和②過程都有T—A堿基配對現(xiàn)象D．細胞乙中核糖體從mRNA的3′-端向5′-端移動美在課堂P99“典例1”A課堂小測6、如圖為真核細胞中某生理過程示意圖，下列與該過程有關(guān)的說法正確的是（）A．圖示過程在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和葉綠體中都能夠進行B．轉(zhuǎn)運肽鏈起始端氨基酸的tRNA中含有起始密碼子C．轉(zhuǎn)運肽鏈最末端氨基酸的tRNA能識別終止密碼子D．一條mRNA可以結(jié)合多個核糖體同時合成多條肽鏈美在課堂P103

“應(yīng)用體驗1”D課堂小測7、下圖為一原核細胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列敘述與該圖不相符的是（）A．圖中不同核糖體上合成的多肽鏈結(jié)構(gòu)相同B．轉(zhuǎn)錄與翻譯可同時進行，圖中有2條肽鏈正在合成C．圖示一個mRNA可能包含多個基因的轉(zhuǎn)錄信息D．多肽合成后不需要加工即可行使相應(yīng)的功能美在課堂P103

“應(yīng)用體驗2”D課堂小測8、如圖表示生物細胞中基因的表達過程，下列相關(guān)判斷錯誤的是（）A．圖示現(xiàn)象不可能發(fā)生在人體細胞的核基因表達過程中B．一個基因可在較短時間內(nèi)合成多條肽鏈C．一條多肽鏈的合成需要多個核糖體的共同參與D．圖示過程中既有DNA-RNA之間的堿基配對，也有RNA-RNA之間的堿基配對美在課堂P103

“應(yīng)用體驗3”C課堂小測思考?討論2、基因表達的過程中，不考慮終止密碼子的情況下，基因的堿基數(shù)、mRNA的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)三者之間有何數(shù)量關(guān)系？mRNADNA（假設(shè)以B鏈為模板進行轉(zhuǎn)錄）轉(zhuǎn)錄基因的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)＝6∶3∶1A鏈B鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鏈A—C—U—G—G—A—U—C—U翻譯蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸肽鍵肽鍵39189、某DNA分子共有1200對堿基，A＋T占46%，其中一條鏈中G和T分別占22%和28%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄的mRNA中G所占比例和其翻譯產(chǎn)物中含氨基酸的數(shù)目最多分別是（）A．32%

400個B．32%

200個C．18%

200個D．22%

400個美在課堂P99“典例2”A課堂小測二、中心法則復制DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯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。隨著研究的深入，科學家對中心法則做出了補充。遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復制；也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。少數(shù)生物（如一些RNA