第1節基因指導蛋白質的合成（第二課時）12遺傳信息的翻譯中心法則轉錄的實質：通過轉錄，遺傳信息由DNA傳遞給了mRNA。AGTACGGAACTCATGCCTTGαβAGTACGGAAC轉錄UCAUGGCCUUGαDNADNA的一條鏈RNADNA上的堿基排列順序那么，遺傳信息到達細胞質后，細胞又是怎樣解讀的呢？游離在細胞質中的各種氨基酸，就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質，這一過程叫作翻譯。①概念：轉錄得到的RNA是核糖核酸，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列與蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序有何關系？mRNA：堿基的數量蛋白質：氨基酸的數量堿基的排列順序堿基的種類氨基酸的排列順序氨基酸的種類4種21種討論：4種堿基是怎樣決定蛋白質的21種氨基酸的呢？堿基與氨基酸的對應關系是怎樣的？1個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：決定決定決定2個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：3個堿基決定一個氨基酸，則只能決定：41=442=1643=64②密碼子:mRNA5'3'密碼子密碼子密碼子決定決定決定纈氨酸組氨酸精氨酸mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。每3個這樣的堿基叫作1個密碼子21種氨基酸的密碼子表1.試著找出苯丙氨酸、絲氨酸的密碼子是？2.有找到特殊密碼子嗎？UUU、UUCAGU、AGC真核生物的起始密碼子均為AUG，編碼甲硫氨酸原核生物GUG也可以是起始密碼子，編碼甲硫氨酸。但，GUG作為肽鏈中間的密碼子，編碼纈氨酸。起始密碼子：終止密碼子：AUG、GUGUAA、UAG、UGA概念：信使RNA上決定1個氨基酸的

。種類：共

種，其中編碼氨基酸的密碼子有

種。

其中起始密碼子

種（AUG甲硫氨酸，GUG纈氨酸）

終止密碼子

種（不編碼氨基酸：UAA、UAG）。數量關系：1種密碼子決定

種氨基酸；

而1種氨基酸卻可以由

種不同密碼子決定。3個相鄰堿基64622311種或多②密碼子:小結遺傳密碼的特點：（1）遺傳密碼共64個，能決定氨基酸的遺傳密碼有62個（含UGA）。有3個終止密碼子（含UGA），一般情況下沒有對應的氨基酸。（2）一個密碼子決定一個特定的氨基酸。（3）密碼子的簡并性：多數氨基酸有2個以上的密碼子。（4）密碼子的通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。1．從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數氨基酸都有幾個密碼子，這一現象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發展有什么意義？2．幾乎所有的生物體都共用上述密碼子。根據這一事實，你能想到什么？可以增強密碼子的容錯性，當密碼子中一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應的氨基酸；當某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。說明當今生物可能有著共同的起源，或生命在本質上是統一的。3.已知一段mRNA的堿基序列是：5?-AUGUACAACCGGCCCCUACAGGAUUAA-3?，你能寫出對應的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸-酪氨酸-天冬酰胺-精氨酸-脯氨酸-亮氨酸-谷氨酰胺-天冬氨酸游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣被運送到合成蛋白質的“生產線”上的呢?將氨基酸運送到“生產線”上去的“搬運工”，是另一種RNA——tRNA。③tRNA(轉運RNA)結構：RNA鏈經過折疊，看上去像三葉草的葉形形態：其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個相鄰的堿基每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，叫作反密碼子。結合氨基酸的部位堿基配對反密碼子種類：61種數量關系：1種tRNA只能轉運1種氨基酸；1種氨基酸可由1種或多種tRNA轉運。④mRNA翻譯成蛋白質的過程④mRNA翻譯成蛋白質的過程5'3'5'3'第1步mRNA進入細胞質，與核糖體結合。攜帶甲硫氨酸的tRNA，通過與堿基AUG互補配對，進入位點1第2步攜帶某個氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點25'3'5'3'第3步甲硫氨酸與這個氨基酸形成肽鍵，從而轉移到位點2的tRNA上④mRNA翻譯成蛋白質的過程第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1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續肽鏈的合成核糖體移動方向隨著核糖體的移動，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。肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復合物上脫離，通常經過一系列步驟，盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子，然后開始承擔細胞生命活動的各項職責。氨基酸肽鏈蛋白質如何在短時間內由一條mRNA合成出多個相同的蛋白質分子？（1）結合右圖，如何判斷翻譯的方向？（2）翻譯結束后得到的多條肽鏈有什么特點？為什么？左→右氨基酸序列相同一個mRNA分子上結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈因為模板mRNA相同ATACGGAACαTATGCCTTGβ轉錄UAUGCCUUGDNA模板鏈RNADNA、RNA的堿基和氨基酸的數量關系ATACGGAACα翻譯遺傳信息密碼子反密碼子AUACGGCAA酪氨酸丙氨酸纈氨酸肽鏈氨基酸DNA、RNA的堿基和氨基酸的數量關系(1)DNA堿基數∶mRNA堿基數∶氨基酸數＝6∶3∶1。(2)計算中“最多”和“最少”的分析DNA、RNA的堿基和氨基酸的數量關系①翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。②基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸?？茖W家克里克首先預見了遺傳信息傳遞的一般規律，并于1957年提出了中心法則：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，即遺傳信息的轉錄和翻譯。DNA復制轉錄RNA翻譯蛋白質逆轉錄復制DNA復制轉錄RNA翻譯蛋白質隨著研究的不斷深入，科學家對中心法則作出了補充：【資料1】許多RNA病毒（如脊髓灰質炎病毒、雙鏈RNA噬菌體等）在感染宿主細胞后，其RNA能進行自我復制；一些小型核酶（如錘頭核酶、發夾核酶等）也參與自我復制，表明有一部分RNA具有自我復制的能力?！举Y料2】在逆轉錄病毒（如HIV）中的逆轉錄酶的作用下，遺傳信息可以從RNA傳遞到DNA。①遺傳信息的轉錄場所：產物：模板：條件原料：酶：能量：信息流動方向：細胞核（主要）、線粒體、葉綠體mRNA（還有tRNA和rRNA）DNA的

鏈一條核糖核苷酸RNA聚合酶（作用于

鍵）游離的四種

磷酸二酯鍵和氫ATPDNA→mRNA（遺傳信息）（密碼子）（以真核生物為例）場所：產物：模板：條件原料：酶：能量：信息流動方向：游離21種

。核糖體有一定

順序的蛋白質mRNA氨基酸rRNA（催化

）ATPmRNA→蛋白質（密碼子）（控制性狀）氨基酸肽鍵形成②遺傳信息的翻譯（以真核生物為例）③DNA的復制、轉錄和翻譯的聯系一、概念檢測1．基因的表達包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個過程。判斷下列相關表述是否正確。（1）DNA轉錄形成的mRNA，與母鏈堿基的組成、排列順序都是相同的。（

）（2）一個密碼子只能對應一種氨基酸，一種氨基酸必然有多個密碼子。（

）××2．密碼子決定了蛋白質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