优质课：遗传信息翻译

1、安徽省枞阳县生物优质课评比大赛专用课件基因指导蛋白质合成基因指导蛋白质合成第第2课时课时 遗传信息的翻译遗传信息的翻译安徽省浮山中学安徽省浮山中学 徐义东徐义东生物（必修）遗传与进化第四单元 第1节蛋白质是生命活动承担者蛋白质是生命活动承担者? ?基因是如何控基因是如何控制生物性状的制生物性状的基因指导蛋白质基因指导蛋白质合成控制生物性合成控制生物性状：包括状：包括转录转录和和翻译翻译导入课程导入课程4遗传信息翻译场所在哪遗传信息翻译场所在哪1235翻译的实质是什么？翻译的实质是什么？遗传信息的翻译自学探究碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？（一）遗传信息翻

2、译概念（一）遗传信息翻译概念翻译的条件有哪些？翻译的条件有哪些？阅读阅读P64页第页第1-3段，思考：段，思考：模板：模板：mRNAmRNA原料：原料：2020种氨基酸种氨基酸能量：能量：ATPATP酶、酶、tRNAtRNA等等 条件条件细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上2、翻译的实质是什么？、翻译的实质是什么？将将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 学生回答学生回答 教师点拨教师点拨（一）遗传信息翻译概念（一）遗传信息翻译概念1、遗传信息翻译场所在哪、遗传信息翻译场所在哪3、翻译的条件有哪些？、翻译的条件有哪些？提醒提醒碱基配对原则：碱基配对原则：

3、mRNAmRNA与与tRNAtRNA的碱基的碱基互补配对为互补配对为A-UA-U、U-U-A A、G-CG-C、C-GC-G 4、mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系？的碱基与氨基酸之间的对应关系？a) 如果如果1个碱基决定个碱基决定1个氨基酸，个氨基酸，4种碱基能种碱基能决定多少种氨基酸？决定多少种氨基酸？b)如果如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？码多少种氨基酸？c)一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？种氨基酸？4种种16种种3个个4种种20种种?

4、 ?（一）遗传信息翻译概念（一）遗传信息翻译概念（二）密码子和反密码子（二）密码子和反密码子1 1、密码子、密码子 信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基 U C A U G A U U A mRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子小组合作：对照小组合作：对照p65表表4-1，小组协作完成下列问题，小组协作完成下列问题3完成完成P65思考讨论第思考讨论第2、3题，总结密码子特点？题，总结密码子特点？125表中密码子和编码氨基酸的密码子分别是多少表中密码子和编码氨基酸的密码子分别是多少写出写出P65思考讨论第思考讨论第1题对应氨基酸排序？

5、题对应氨基酸排序？UCAGUUUU苯丙氨酸UUC苯丙氨酸UUA亮氨酸UUG亮氨酸UCU丝氨酸UCC丝氨酸UCA丝氨酸UCG丝氨酸UAU酪氨酸UAC酪氨酸UAA终止UAG终止UGU半光氨酸UGC半光氨酸UGA终止UGG色氨酸UCAGCCUU亮氨酸CUC亮氨酸CUA亮氨酸CUG亮氨酸CCU脯氨酸CCC脯氨酸CCA脯氨酸CCG脯氨酸CAU组氨酸CAC组氨酸CAA谷氨酰胺CAG谷氨酰胺CGU精氨酸CGC精氨酸CGA精氨酸CGG精氨酸UCAGA AUU异亮氨酸AUC异亮氨酸AUA异亮氨酸AUG甲硫氨酸(起始密码)ACU苏氨酸ACC苏氨酸ACA苏氨酸ACG苏氨酸AAU天冬酰胺AAC天冬酰胺AAA赖氨酸AA

6、G赖氨酸AGU丝氨酸AGC丝氨酸AGA精氨酸AGG精氨酸UCAGGGUU缬氨酸GUC缬氨酸GUA缬氨酸GUG缬氨酸（起始密码）GCU丙氨酸GCC丙氨酸GCA丙氨酸GCG丙氨酸GAU天冬氨酸GAC天冬氨酸GAA谷氨酸GAG谷氨酸GGU甘氨酸GGC甘氨酸GGA甘氨酸GGG甘氨酸UCAG20种种氨氨基基酸酸的的遗遗传传密密码码字字典典1 1、密码子总数是、密码子总数是 种，种，但决定氨基酸的密码子是但决定氨基酸的密码子是 种。种。61616464一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可由由 不同的密码子决定。不同的密码子决定。 多种多种（二）密码子和反密码子（

7、二）密码子和反密码子一种氨基酸对应一个几个密码子一种氨基酸对应一个几个密码子地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表通用性通用性简并性简并性3、完成、完成P65思考讨论第思考讨论第2、3题，总结密码子特点？题，总结密码子特点？2、写出、写出P65思考讨论第思考讨论第1题对应氨基酸排序？题对应氨基酸排序？P 65A U GG A AG C AU G UC C GA G CA A GC C G甲硫甲硫谷谷丙丙半胱半胱脯脯丝丝赖赖脯脯（二）密码子和反密码子（二）密码子和反密码子A A U异异亮氨酸亮氨酸CA U天冬氨酸天冬氨酸一种一种tRNAtRNA只能携带一

8、种氨基酸只能携带一种氨基酸? ?一种氨基酸只能由一种一种氨基酸只能由一种tRNAtRNA携带携带? ?AUG亮氨酸亮氨酸温馨提示：编码氨温馨提示：编码氨基酸密码子、基酸密码子、 tRNAtRNA和反密码子均只有和反密码子均只有6161种种（二）密码子和反密码子（二）密码子和反密码子2 2、tRNAtRNA和反密码子和反密码子 密码子密码子反密码子反密码子定义定义mRNAmRNA上决定上决定1 1个氨基酸的的个氨基酸的的3 3个相个相邻碱基邻碱基tRNAtRNA上与上与mRNAmRNA上密码子互补上密码子互补配对的配对的3 3个碱基个碱基位置位置mRNAmRNAtRNAtRNA实质实质决定决定1

9、个氨基酸的个氨基酸的 3个相邻的碱基个相邻的碱基 与与 密码子密码子 发生碱基互补配对发生碱基互补配对的的3个碱基个碱基种类种类64种（编码氨基酸的密码子种（编码氨基酸的密码子只有只有61种，种，2种起始密码子：种起始密码子：AUG、GUG；3种终止密码子种终止密码子：UAA、UAG、UGA）61种种功能功能DNA的副本，合成蛋白质的直接的副本，合成蛋白质的直接模板模板识别密码子并转运氨基酸识别密码子并转运氨基酸（二）密码子和反密码子（二）密码子和反密码子3 3、密码子和反密码子比较表、密码子和反密码子比较表 （三）蛋白质翻译过程（三）蛋白质翻译过程浮山中学浮山中学 徐义东徐义东起始起始蛋白质

10、翻译过蛋白质翻译过程程（三）蛋白质翻译过程（三）蛋白质翻译过程 mRNA核糖体相结合；核糖体相结合； 携带甲硫氨酸的携带甲硫氨酸的tRNA识识别并结合核糖体位点别并结合核糖体位点1上的上的mRNA上的起始密码子上的起始密码子AUG延伸延伸终止终止进位：携带特定氨基酸进位：携带特定氨基酸tRNA按碱基互补配对原则识别按碱基互补配对原则识别并进入位点并进入位点2。转肽：位点。转肽：位点1氨基酸（多肽）通过脱水氨基酸（多肽）通过脱水缩合转移到位点缩合转移到位点2的的tRNA上。移位：核糖体向前移上。移位：核糖体向前移3个个碱基位置读取下一个密码子，原位点碱基位置读取下一个密码子，原位点1的的tRNA

11、离开核糖离开核糖体，原位点体，原位点2变成位点变成位点1。经进位、转肽和移位三步骤。经进位、转肽和移位三步骤不断重复使肽链延伸。不断重复使肽链延伸。当读至当读至UGA、UAA、UAG中任一密码子时，多肽链合成终止并中任一密码子时，多肽链合成终止并脱离核糖体。脱离核糖体。一个一个mRNAmRNA分子上结合多个核糖体，同分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链时合成多条肽链温馨提示：温馨提示：合成合成的多条多肽链相同；的多条多肽链相同；每条多肽链合成时每条多肽链合成时间相同。间相同。意义意义少量的少量的mRNA可可以迅速合成出大以迅速合成出大量的蛋白质，保量的蛋白质，保证蛋白质合成的证蛋白质合成的高

12、效性高效性。（三）蛋白质翻译过程（三）蛋白质翻译过程转转 录录翻翻 译译场所场所模板模板原料原料原则原则产物产物遗传信息遗传信息传递方向传递方向实质实质细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的一条链的一条链mRNADNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸2020种氨基酸种氨基酸一条单链一条单链mRNA 多肽或蛋白质多肽或蛋白质是遗传信息的传递是遗传信息的传递是遗传信息的表达是遗传信息的表达转录与翻译的比较转录与翻译的比较DNAmRNAAU、TA、CGmRNAtRNAAU、CG小结小结（四）课堂小结（四）课堂小结基因控制蛋白质合成的过程基因控制蛋白质合成的过程DN

13、ADNA（基因）的遗传信息（基因）的遗传信息mRNAmRNA的遗传信息的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序总结总结 总之，DNA（基因）中脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中 的排列顺序，进而决定 的排列顺序，最终决定了 的结构和功能的特异性。氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质核糖核苷酸核糖核苷酸（四）课堂小结（四）课堂小结1 1、DNADNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终 翻译的氨基酸如下表翻译的氨基酸如下表则右图所示的则右图所示的tRNAtRNA所携带的氨基酸是所携带的氨基酸是A A赖氨酸赖氨酸 B B丙氨酸丙氨酸 C C半胱氨酸半

14、胱氨酸 D D苏氨酸苏氨酸课堂巩固课堂巩固2、翻译的过程不可能发生在、翻译的过程不可能发生在 A.神经细胞神经细胞 B.肝细胞肝细胞 C.成熟的红细胞成熟的红细胞 D.脂肪细胞脂肪细胞解析：反密码子以解析：反密码子以tRNA结合氨基酸凸起的长链端（结合氨基酸凸起的长链端（3端）作为反密码子起点，故端）作为反密码子起点，故该图的反密码子是该图的反密码子是UGC，密码子应该为，密码子应该为ACG为半胱氨酸。为半胱氨酸。解析：成熟红细胞没有遗传物质，故没有转录翻译过程。解析：成熟红细胞没有遗传物质，故没有转录翻译过程。（五）反馈演练（五）反馈演练3 3、假设某基因中有一片段的一条链的碱基序列是、假设

15、某基因中有一片段的一条链的碱基序列是CGCGACTACAGTCCCCGCGACTACAGTCCCGGATGTACTTCGATGGATGTACTTCGAT（其中（其中示省略了示省略了210210个碱基）若以此链为模板经转录、翻译成多肽链。个碱基）若以此链为模板经转录、翻译成多肽链。 1 1、写出此模板链转录的、写出此模板链转录的mRNAmRNA碱基序列、氨基酸序列。碱基序列、氨基酸序列。2.2.合成此肽链总共需要几个氨基酸？合成此肽链总共需要几个氨基酸？3.3.假如该基因模板链某个碱基发生替换，是否一定假如该基因模板链某个碱基发生替换，是否一定会引起此基因控制的性状的改变会引起此基因控制的性状的改变? ?4.4.若该基因为豌豆的紫花基因，则此基因在豌豆的每若该基因为豌豆的紫花基因，则此基因在豌豆的每个细胞内都能表达吗？个细胞内都能表达吗？GCGCUGAUGUCAGGGGCGCUGAUGUCAGGGCCUACAUGAAG