第一節

基因指導蛋白質的合成一

、遺傳信息的翻譯

mRNA通過核孔進入細胞質中，開始它新的歷程——翻譯RNA蛋白質1.概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程叫作翻譯。場所：模板：原料：產物：21種氨基酸（需tRNA轉運）細胞質中的核糖體mRNA蛋白質mRNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸mRNA是如何翻譯成蛋白質的？蛋白質的21種氨基酸？

mRNA的4種堿基如果1個堿基決定1個氨基酸4種堿基41種氨基酸如果2個堿基決定1個氨基酸4種堿基42種氨基酸如果3個堿基決定1個氨基酸4種堿基43種氨基酸mRNA5'3'GUGGAACCU密碼子密碼子密碼子經過不斷的推測與實驗得知：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸1個密碼子稱為密碼子認讀是從mRNA的5'→3'第一個堿基第二個堿基第三個堿基UCAGU苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸絲氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸絲氨酸終止終止、硒代半胱氨酸A亮氨酸絲氨酸終止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬酰胺絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）蘇氨酸賴氨酸精氨酸GG纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U纈氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C纈氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A纈氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G

第1個堿基第2個堿基 第3個堿基

密碼子苯丙氨酸UUUUUU

賴氨酸AAGAAG1.密碼子總數是

種2.起始密碼子：

（甲硫氨酸）、

（纈氨酸、甲硫氨酸）3.終止密碼子：

、

、____4.編碼氨基酸的密碼子______種或_____種觀察書本P67的密碼子表，回答以下問題64GUGAUGUAAUGA（硒代半胱氨酸）61UAG62a.翻譯通常是從mRNA上的起始密碼子開始到終止密碼子結束。b.在原核生物中GUG也可作為起始密碼子，編碼為甲硫氨酸，其余時刻則編碼為纈氨酸。c.UAA、UAG、UGA都可作為終止密碼子，不編碼氨基酸，其中UGA在特殊情況會編碼為硒代半胱氨酸。mRNA5'3'GAUGGACCCCGUAUUGACAUUA請同學們將這一段mRNA編碼為對應的氨基酸序列甲硫氨酸蘇氨酸纈氨酸亮氨酸脯氨酸一種密碼子決定一種氨基酸。5'3'GAUGGACCCCGUAUUGACACUCmRNA甲硫氨酸蘇氨酸纈氨酸亮氨酸脯氨酸絕大多數氨基酸都有幾個密碼子。密碼子的簡并性地球上幾乎所有的生物都共用同一套密碼子。密碼子的通用性思考1：當某DNA堿基發生改變，是否一定會導致生物性狀發生改變？不一定。原因1.發生改變的堿基位于DNA無效片段上；原因2.發生改變的堿基改變后形成的密碼子與原來的密碼子決定同一種氨基酸。思考2：密碼子的簡并對生物體的生存和發展有什么意義？（1）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的氨基酸；（2）密碼子的使用頻率：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。游離在細胞質中的氨基酸怎樣運送到合成蛋白質的“生產線”上去的搬運工搬運到稱為tRNA氨基酸的“搬運工”tRNA1.tRNA呈__________；2.一端為攜帶_______的部位3.另一端有3個堿基。三葉草形氨基酸每個tRNA上的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，稱反密碼子。mRNA5'3'密碼子反密碼子3'5'結合氨基酸的部位ACUACU天冬氨酸反密碼子與密碼子相互配對轉運的氨基酸由配對的密碼子決定（1）每種tRNA只能識別并轉運一種特定的氨基酸!（2）一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA來運輸決定氨基酸的密碼子有61或62種；所以反密碼子有有61或62種；tRNA有有61或62種。位點1E位點2AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子甲CAU5’3’2.遺傳信息的翻譯過程第一步：mRNA進入細胞質，與核糖體結合；攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與mRNA上的堿基互補配對進入P位點（位點1）。A-U、U-A、C-G、G-C核糖體E甲第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方法進入A位點（位點2）。CAU5’3’組GUG5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子第3步：通過脫水縮合形成肽鍵，甲硫氨酸被轉移到占據A位點的tRNA上。E甲CAU5’3’色CCA5’3’AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子組GUG5’3’精ACG5’3’半GCA5’3’半ACA5’3’脯AGG5’3’第4步：核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，合成肽鏈。EAUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA3’5’起始密碼子ACA5’3’甲色組精半半脯AGG5’3’釋放因子直至核糖體讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才告終止。肽鏈釋放后，盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子。1.數量關系：一個mRNA分子結合______核糖體，可以同時合成______肽鏈。2.目的意義：

少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質。3.方向：__________（根據多肽鏈的長度，長的翻譯在前）4.結果：合成的僅是________看圖說話：多個多條從左向右多肽鏈(即由“短”到“長”)RNA聚合酶真核生物:先轉錄，后翻譯原核生物:（在細胞核中轉錄，在細胞質中翻譯。）邊轉錄邊翻譯基因中堿基數目、mRNA與蛋白質中氨基酸數目的關系DNA（基因）mRNA氨基酸丙氨酸GCTCGAGCU模板鏈DNA堿基數目mRNA堿基數目氨基酸數目：：=631：：5.已知一段mRNA含有30個堿基，其中A和G有12個，轉錄該段mRNA的DNA分子中應有C和T的個數是（）A.12B.24C.18D.30DNA聚合酶解旋酶DNA聚合酶RNA聚合酶核糖體DNAmRNA多肽鏈DNA復制轉錄翻譯二

、中心法則1.提出者：克里克2.內容：①DNA的復制：遺傳信息從DNA流向DNADNA復制②轉錄：遺傳信息從DNA流向RNARNA轉錄②翻譯：遺傳信息從RNA流向蛋白質蛋白質翻譯1957年，克里克－－中心法則隨著研究的不斷深入，科學家對中心法則作出了補充：①RNA自我復制（一些RNA病毒）：遺傳信息從RNA流向RNA①RNA逆轉錄（例HIV）：遺傳信息從RNA流向DNADNA復制RNA轉錄蛋白質翻譯復制逆轉錄請同學們畫出完整的中心法則：生物種類遺傳信息的傳遞過程以DNA作為遺傳物質的生物原核生物真核生物DNA病毒以RNA作為遺傳物質的生物一般RNA病毒逆轉錄病毒(HIV)翻譯蛋白質復制DNA轉錄RNA復制RNA蛋白質翻譯蛋白質翻譯轉錄DNARNA逆轉錄RNA復制DNA復制RNA轉錄蛋白質翻譯復制逆轉錄DNA復制轉錄翻譯逆轉錄RNA復制模板原料堿基配對產物遺傳信息傳遞方向DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNARNARNA脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸脫氧核苷酸核糖核苷酸A-T、T-AC-G、G-CA-U、T-AC-G、G-CA-U、U-AC-G、G-CA-T、U-AC-G、G-CA-U、U-AC-G、G-C2個DNA分子RNA蛋白質DNARNADNA→RNADNA→DNARNA→蛋白質RNA→DNARNA→RNA小結：1.DNA和RNA成分的區別是五碳糖種類不同,堿基和磷酸種類均相同。()2.RNA主要有三種,主要分布于細胞質中。(

)3.一個DNA分子上有很多基因,轉錄是以基因的一條鏈為模板的。()

4.轉錄與DNA復制都遵循堿基互補配對原則,且配對方式相同。(

)

5.密碼子位于mRNA上,反密碼子位于tRNA上。()6.DNA病毒中沒有RNA,其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。()×√√×√課堂檢測×2.如圖為發生在真核細胞中的某一代謝過程。下列敘述錯誤的是（

）A．存在于a鏈上的密碼子并非都編碼氨基酸B．催化該過程的酶為DNA聚合酶C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連D．該過程中遺傳信息的傳遞方向與轉錄過程中的相反逆轉錄酶3.結合以下圖、表分析，下列說法正確的是（）

抗菌藥物抗菌機理青霉素抑制細菌細胞壁的合成環丙沙星抑制細菌解旋酶的活性紅霉素能與核糖體結合利福平抑制RNA聚合酶的活性A．環丙沙星和紅霉素都能抑制②③過程B．青霉素和利福平都能抑制細菌的①過程C．結核桿菌的①②③過程都發生在細胞質中D．人體的健康細胞中可發生①--⑤過程例：下列關于“堿基互補配對原則”和“DNA復制特點”具體應用的敘述，正確的是（）A．某雙鏈DNA分子中，G占堿基總數的38%，其中一條鏈中的T占該單鏈堿基數的5%，那么另一條鏈中T占該單鏈堿基數的比例為7%B．某雙鏈DNA分子有400個堿基，腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的30%，則該DN