遗传信息的翻译

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1、1基因指导蛋白质合成的全过程基因指导蛋白质合成的全过程2 1 1、定义：在细胞质中的核糖体、定义：在细胞质中的核糖体上上,以游离在细胞质中的各种氨基酸以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，以为原料，以mRNAmRNA为模板合成具有一为模板合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程，定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程，称为称为翻译翻译。3碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系 DNA DNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种碱基，而组成生物体蛋种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有白质的氨基酸有2020种。这种。这4 4种碱基是怎样决定蛋白种碱基是怎样决定蛋白质的质的2020种氨基酸的

2、？种氨基酸的？如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定种碱基能决定多少种氨基酸？多少种氨基酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？少种氨基酸？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才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足以组合出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？4 41 14 4，不行，不行4 42 21616，不行，不行4 43 36464，足足有余，足足有余4 实验证明：实验证明：19611961年英国的克里克和同年英国的克里克和同事用实验证明了一个氨基酸是由事用实验

3、证明了一个氨基酸是由mRNAmRNA上的上的3 3个碱基决定的，即个碱基决定的，即mRNAmRNA上的上的3 3个相邻的碱个相邻的碱基决定一个氨基酸，把基决定一个氨基酸，把mRNAmRNA上决定一个氨上决定一个氨基酸的基酸的3 3个相邻碱基叫做个相邻碱基叫做密码子密码子到底是如何决定的呢？到底是如何决定的呢？5 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子2 2、遗传密码：、遗传密码：遗传学上把遗传学上把mRNA中决定氨基酸的不同中决定氨基酸的不同碱基排列顺序，叫做碱基排列顺序，叫做“遗传密码遗传密码”。把其中。把其中决定一个氨基酸的决定一个氨基酸的相邻相邻的三个碱基

4、的三个碱基叫做叫做密码密码子子。67 c c、简并性、简并性：一种氨基酸有一或多个以上：一种氨基酸有一或多个以上的密码子的情况的密码子的情况 。遗传密码的特性：遗传密码的特性：a a、有、有3 3个终止密码，没有对应的氨基酸，个终止密码，没有对应的氨基酸，所以，在所以，在6464个遗传密码中，个遗传密码中，决定氨基酸的密码决定氨基酸的密码子只有子只有6161个个。b b、通用性、通用性：地球上几乎所有的生物共用：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。一套密码子表。8对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸对应的氨基酸序列为：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨

5、酸赖氨酸脯氨酸a a、mRNAmRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,AUGGAAGCAUGCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列吗？你能写出对应的氨基酸序列吗？b b、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根、地球上几乎所有的生物体都共用上述密码子表。根 据这一事实说明什么？据这一事实说明什么？说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在系，或者生物都具有共同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。本质上是统一的。思考和讨论思考和讨论P65P659c c、从密码子

6、表可以看出，一种氨基酸可能由几个密、从密码子表可以看出，一种氨基酸可能由几个密 码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为码子决定，这一现象称做密码的简并性。你认为 密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？从密码子的简并性我们能够认识到：从密码子的简并性我们能够认识到：如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质的氨基酸种类不发生变化（例如种类不发生变化（例如GAUGAU、GACGAC都决定天冬氨酸）都决定天冬氨酸）这就保证了生物遗传的

7、具有这就保证了生物遗传的具有容错性容错性和和相对稳定相对稳定性性。10 问题：问题：氨基酸是怎样运氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？送到核糖体上的呢？通过通过tRNAtRNA（转运（转运RNARNA或运输或运输RNARNA）从细胞质中运送到核糖体上从细胞质中运送到核糖体上11三叶草形三叶草形一端可携带氨基酸一端可携带氨基酸另一端有三个碱基另一端有三个碱基tRNAtRNA的分子结构的分子结构3 3、转运、转运RNA(tRNA)RNA(tRNA)12AC U天冬天冬氨酸氨酸反密码子反密码子AUG异亮异亮氨酸氨酸反密码子反密码子转运转运RNA(tRNA)RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其：分子

8、结构呈三叶草形，其“叶柄叶柄”端能与一个特定的氨基酸结合，端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片叶片”端有三个特殊的碱基称为端有三个特殊的碱基称为“反密码子反密码子”，能与，能与mRNAmRNA上的上的“密码子密码子”相识别。反密码子的种类：相识别。反密码子的种类：6161种。种。13UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天冬氨天冬氨酸酸核糖体核糖体4 4、翻译过程、翻译过程14UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸15UCAUG A UUAA A U亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸16UCAUG A UUAA A U亮

9、氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键17UCAUG A UUAAC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸18UCAUG A UUA亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸19UCAUG A UUA亮氨酸亮氨酸AC U天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸肽键肽键20UCAUG A UUA亮氨酸亮氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸21UCAUG A UUA亮氨酸亮氨酸天门冬天门冬氨酸氨酸AUG异亮氨酸异亮氨酸22 肽链合成完毕后，一条或肽链合成完毕后，一条或几条肽链通过一定的空间构建几条肽链通过一定的空间构

10、建方式组成一种或多种具有特定方式组成一种或多种具有特定空间结构的空间结构的蛋白质蛋白质，从而表现，从而表现出生物体特定的出生物体特定的性状性状。翻译小结翻译小结场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:原则原则:细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上以信使以信使RNARNA为模板为模板二十种氨基酸二十种氨基酸需要酶和需要酶和ATPATP以及以及tRNAtRNA多个多肽或蛋白质多个多肽或蛋白质密码子与反密码子配对密码子与反密码子配对,既碱既碱基互补配对原则（基互补配对原则（A A-U U，G G-C C，U-AU-A C-G C-G）25基因指导蛋白质合成的全过程基因指导蛋白质合成的全过程遗传

11、信息的遗传信息的转录转录与与翻译翻译的比较的比较转录转录翻译翻译场所场所原料原料配对配对解旋解旋产物产物细胞核细胞核细胞质细胞质4 4种核糖核苷酸种核糖核苷酸氨基酸氨基酸DNADNAmRNAmRNAA A-U U、T T-A A、C C-G G、G-G-C CmRNAmRNAtRNAtRNAA A-U U、C C-G G、U-AU-A、G-CG-C有有无无m mRNARNA多肽（还需加工）多肽（还需加工）DNADNA（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氨基酸的个数氨基酸的个数n n碱基的个数碱基的个数3n3n碱基的

12、个数碱基的个数6n6n28DNADNA的碱基数：的碱基数：mRNAmRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数的碱基数：蛋白质中氨基酸数6n:3n:n6n:3n:nDNADNA的碱基数、的碱基数、mRNAmRNA的碱基数、蛋白质中氨基酸数三的碱基数、蛋白质中氨基酸数三者间有何数量关系？者间有何数量关系？说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实际上基因（际上基因（DNADNA）上所含有的碱基数要大于）上所含有的碱基数要大于6n,6n,或氨或氨基酸数目小于基酸数目小于n n。因此一般题目中带有。因此一般题目中带有“至少至少”或或“最多最多”字样。字样。n nDNADN

13、A的碱基数的碱基数3n3n3n3n3n3n转录转录翻译翻译mRNAmRNA中的碱基数中的碱基数多肽链中的氨基酸数目多肽链中的氨基酸数目29A A密码子密码子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转运转运RNARNAG G信使信使RNARNAG GG GDNADNA双链双链C CC CC CA AA AT T C C G GU U C C G G练习练习30 1 1、某一多肽链共有、某一多肽链共有100100个氨基酸，则控制个氨基酸，则控制合成该肽链的基因中的碱基数至少有（合成该肽链的基因中的碱基数至少有（）个？）个？A A、600 B600 B、300 C300 C、297 D297 D、594594 2

14、2、已知某转运、已知某转运RNARNA的一端的三个碱基顺序的一端的三个碱基顺序是是GAUGAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（）A A、GAT BGAT B、GAA CGAA C、GUA DGUA D、CTACTA答案：答案：A A练习练习31 3 3、信使、信使RNARNA中核苷酸的顺序是由下列哪中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（项决定的（）A A、转运、转运RNARNA中核苷酸的排列顺序中核苷酸的排列顺序B B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序C C、核糖体上的、核糖体上的RNARNA核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序D D、DNADNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序分子中脱氧核苷酸的排列顺序答案：答案：D DA A、核糖体、核糖体RNA BRNA B、转运、转运RNA RNA C C、信使、信使RNA DRNA D、氨基酸、氨基酸答案：答案：B B 4 4、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者、在遗传信息的转录和翻译过程中，起翻译者作用的是（作用的是（）