《遗传信息的翻译》课件
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遗传信息的翻译
转录 mRNA的遗传信息
翻译
碱基个数6n 碱基个数3n
蛋白质的氨基酸排列顺序
氨基酸个数n
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。
核糖核苷酸
氨基酸
蛋白质
第二十页，共24页。
例．(2011·江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，错误的是
C
（2）第二个氨基酸是
（查密码子表）
（3）丙氨酸的密码子是
，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是
。
CGT
GCA
第二十四页，共24页。
体读取到mR翻N译A的终终点：止识密别码到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
第十四页，共24页。
4、翻译的过程：
第十五页，共24页。
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链
第十六页，共24页。
①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
②目的、意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
子
表
在64个密码子中，能决定氨基酸的密 码子只有61个。
a、一个密码子只和一种氨基酸相对应
b、一种氨基酸可能有多个密码子
——简并性 c、两个起始密码子：AUG、GUG
d、三个终止密码子：UAA、UAG、 UGA
第六页，共24页。
遗传密码的特点
1.专一性 一个密码子只和一种氨基酸相对应（共64个密码子：两个起始密码子：AUG、GUG；三 个终止密码子：UAA、UAG、UGA；能决定氨基酸的密码子只有61个。）
4.1 基因指导蛋白质的合成
第一页，共24页。
翻译
碱基个数6n 碱基个数3n
蛋白质的氨基酸排列顺序
氨基酸个数n
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。
核糖核苷酸
氨基酸
蛋白质
第二十页，共24页。
例．(2011·江苏卷，7)关于转录和翻译的叙述，错误的是
C
（2）第二个氨基酸是
（查密码子表）
（3）丙氨酸的密码子是
，决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是
。
CGT
GCA
第二十四页，共24页。
体读取到mR翻N译A的终终点：止识密别码到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。
第十四页，共24页。
4、翻译的过程：
第十五页，共24页。
一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链
第十六页，共24页。
①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
②目的、意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
子
表
在64个密码子中，能决定氨基酸的密 码子只有61个。
a、一个密码子只和一种氨基酸相对应
b、一种氨基酸可能有多个密码子
——简并性 c、两个起始密码子：AUG、GUG
d、三个终止密码子：UAA、UAG、 UGA
第六页，共24页。
遗传密码的特点
1.专一性 一个密码子只和一种氨基酸相对应（共64个密码子：两个起始密码子：AUG、GUG；三 个终止密码子：UAA、UAG、UGA；能决定氨基酸的密码子只有61个。）
4.1 基因指导蛋白质的合成
第一页，共24页。
遗传信息的转录和翻译ppt课件.pptx
DNA → DNA
细胞分裂间期 2个相同的DNA分子 边解旋边复制
半保留复制
DNA → mRNA
mRNA → 蛋白质
生物生长发育的过程中
RNA
蛋白质
边解旋边转录 DNA仍保留
1个mRNA分子可结合 多个核糖体
1.RNA的组成、结构与类型。 2.遗传信息的转录和翻译过程。 3.遗传信息、密码子与反密码子的作用 4.DNA复制、转录和翻译的比较
为什么RNA适于作DNA的信使？
RNA由基本单位——核苷酸连接而成，也 可以储存遗传信息；
RNA能通过核孔，从细胞核转移到细胞质。
RNA遵循“碱基互补配对原则”，以RNA为 媒介可将遗传信息传递到细胞质中。
DNA → DNA A —— T、C —— G T ——A、 G ——C
酶（ RNA 聚合酶等） 和ATP
DNA → mRNA A —— U、C —— G T ——A、 G ——C
酶、ATP 和tRNA
mRNA → tRNA A —— U、C —— G U ——A、 G ——C
信息传递 时间 产物 特点
密码子
在mRNA上
直接控制蛋白质的氨基酸的排列 顺序
反密码子 在tRNA上
识别密码子
2、转录、翻译与DNA复制的比较
项目 场所
DNA复制 主要是细胞核
转录 主要是细胞核
翻译 细胞质和核糖体
模板
DNA的两条链
D种核糖核苷酸
20种氨基酸
其他条件
碱基配对 方式
酶（ 解旋酶、DNA 聚合酶等）和ATP
1、遗传信息、密码子和反密码子 （1）遗传信息：指基因（或DNA）中控制遗传性状的脱氧核苷 酸顺序，它间接决定氨基酸的排列顺序。
遗传信息的转录和翻译PPT教学课件
原、真基因异同 人类基因组计划 第三节基因工程 基因操作工具 1、剪刀
主要内容绘 物理图：基因间的实际距离 制四张图 序列图：核苷酸的序列
转录图：DNA形成RNA
2、针线
3、运输工具
基因操作步骤 3、参与国家：中、美、英、法、德、日
12
34 成果与发展前景
与医药卫生 与农牧业 食品业 与环境保护
第三节 基因工程简介
DNA 解旋酶、RNA
酶
DNA 解旋酶、DNA 聚合酶
合成酶
聚合酶
产物
两条双链的 DNA
一条单链的 mRNA ⑤多__肽__(_或__蛋__白__质__)_
(1)RNA 的种类：mRNA( 信使 RNA) 、tRNA( 转运 RNA)、rRNA(核糖体 RNA)。
(2)基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的关系
与医药卫生 与农牧业 食品业 与环境保护
（二）、细胞质遗传的特点 1、F1总是表现为母本性状－－母系遗传
P
配子
F1 2、细胞质遗传的后代不会出现一定的分离比
卵细胞
卵细胞
卵细胞
（三）细胞质遗传的物质基础
细胞质中线粒体、叶绿体等细胞质结构中具有DNA， 第一节细胞质遗传 含有基因。 细胞质遗传概念 生物体遗传是细胞质遗传和细胞核遗传共同作用的结果
【例 1】(2011 年 1 月广东学业水平)下列选项中，可发生碱基 互补配对的是( )
A．DNA 与 mRNA B．mRNA 与氨基酸 C．tRNA 与氨基酸 D．氨基酸与 DNA [解题关键]可发生碱基互补配对的有：DNA 通过转录形成 mRNA 的过程；DNA 的复制过程；翻译过程中mRNA 与tRNA 之间。选 A。
遗传信息的转录与翻译 ppt课件
d、一般一个 密码子只和一 种氨基酸相对 应
4、翻译的过程
需要mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸、 多种酶共同参与
只能识别并转运 1种氨基酸
转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶 柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三 个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的 “密码子”相识别。反密码子的种类：61种。
G
游离的核糖核苷酸
T A C C T A T AG
RNA 聚合酶
G
组成RNA
的核糖核
T A C C T A T A G 苷酸一个
AU
个连接起
来
G
T A C C T A T AG AU
G
T A C C T A T AG A UG
G
T A C C T A T AG A UG G
G
T A C C T A T AG A UG G A
单链的信使RNA
DNA
RNA
特定氨基酸顺序 的蛋白质
RNA
蛋白质
DNA的一条链与 mRNA配对
mRNA与tRNA配对
5、遗传信息传递方向
转 录
DNA 片段
翻 译
RNA
逆转录
中心法则
蛋白质
天冬 酰氨
异亮 氨酸
CUA
反密码子
UAG
反密码子
甲硫氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
U AC CU A UAG
核糖体
A U GG AU AUC
甲硫氨 酸
U AC A U GG AU AUC
甲硫氨 酸
U AC
天冬氨 酸
CUA A U GG AU AUC
肽键
U A C 甲硫氨
4、翻译的过程
需要mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸、 多种酶共同参与
只能识别并转运 1种氨基酸
转运RNA(tRNA)：分子结构呈三叶草形，其“叶 柄”端能与一个特定的氨基酸结合，“叶片”端有三 个特殊的碱基称为“反密码子”，能与mRNA上的 “密码子”相识别。反密码子的种类：61种。
G
游离的核糖核苷酸
T A C C T A T AG
RNA 聚合酶
G
组成RNA
的核糖核
T A C C T A T A G 苷酸一个
AU
个连接起
来
G
T A C C T A T AG AU
G
T A C C T A T AG A UG
G
T A C C T A T AG A UG G
G
T A C C T A T AG A UG G A
单链的信使RNA
DNA
RNA
特定氨基酸顺序 的蛋白质
RNA
蛋白质
DNA的一条链与 mRNA配对
mRNA与tRNA配对
5、遗传信息传递方向
转 录
DNA 片段
翻 译
RNA
逆转录
中心法则
蛋白质
天冬 酰氨
异亮 氨酸
CUA
反密码子
UAG
反密码子
甲硫氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
U AC CU A UAG
核糖体
A U GG AU AUC
甲硫氨 酸
U AC A U GG AU AUC
甲硫氨 酸
U AC
天冬氨 酸
CUA A U GG AU AUC
肽键
U A C 甲硫氨
遗传密码和遗传信息的翻译系统PPT课件
图 14-
基因内抑制
鸟氨酸转氨甲酰酶(OTC)
CO2
+ NH4
氨甲酰磷酸
b (su-)
瓜氨酸
精氨酸 (在线粒体中)
ATP
天冬氨酸转氨甲酰酶 氨甲酰磷酸 氨甲酰天冬氨酸 a (m ) ATC
-
嘧啶(在核中)
(1) 以是否合成嘧啶为表型的标准; (2) OTC 突变仍有 2~3 %的活性. 图 14- 代谢抵偿效应产生的基因外抑制
(3) 按比例加入２种核苷混合的多聚物 由于当时还未分离 RNA pol酶，无法按设计的模板 来合成RNA，Nirenberg又想出了一种新的方法，就 是按一定的碱基比例来合成RNA。 比如在底物中加5份的UDP和1份的GDP， 碱基比为U：G＝5：1， 它们能组成8种三联体： UUU，UUG，UGU，GUU， GGG，GGU，GUG，UGG。 U 和 G 将随机地加入到三联体中，这样按比例各个 位于上进入U和G 的概率不同，。如氨基酸测定结 果：
校正突变的特点如下：
(1)
校正突变是在第一次突变不同位点将它抵 消的。因此原来的突变可以通过野生型和回复 突变型之间的杂交又恢复为突变型； (2) 校正突变可能发生相同的基因中，抑制原 来的突变（如刚举的例子），称基因内抑制， 或发生在不同的基因中称基因外抑制。 (3) 不同的抑制可能作用的方式不同。如有的 抑制是在转录和翻译水平，有的可能是通过细 胞生理功能来实现。
他们的方法是:
(1) 去模板：用 DNAase 处理 E.coli 抽提 物，使DNA降解，除去原有的细菌模板。 (2) 加入pol U：合成了多聚苯丙氨酸， 这一结果不仅证实了无细胞系统的成功， 同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。 分别加入polyA，polyC 和polyG 结果相 应地获得了多聚赖氨酸，多聚脯氨酸和 多聚甘氨酸。
2021年高中生物3.4.1遗传信息的转录和翻译课件浙科版必修2.pptx
预习反馈 1.判断正误 (1)基因中的核苷酸序列含有遗传信息,直接控制各项生命活动。 (×) (2)某些病毒的RNA片段也可以是一个基因。( √ ) (3)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的化学反应。( √ ) (4)基因是RNA分子上含有特定遗传信息的核苷酸总称。( × ) (5)生物的遗传物质是DNA,其结构和功能的基本单位是基因。 (×)
2.下列关于染色体、DNA、基因三者之间的关系的叙述,错误的是
() A.每条染色体上含有1个或2个DNA分子,DNA分子上含有多个基 因 B.三者都是生物细胞内的遗传物质 C.基因是具有遗传功能的核酸分子片段 D.生殖过程染色体的行为决定着DNA和基因的行为 解析:每条染色体没有复制时含有1个DNA分子,复制后有2个DNA 分子,1个DNA分子上含有多个基因。生物细胞内的遗传物质只能 是DNA,基因是具有遗传效应的核酸片段。染色体是DNA的主要 载体,生殖过程通过减数分裂产生配子,即染色体的行为决定着 DNA和基因的行为。 答案:B
2.下图为真核生物核内转录过程示意图,叙述错误的是( )
A.①为编码链,②为模板链 B.DNA在甲处刚刚由解开螺旋状态恢复双螺旋 C.合成的RNA分子比DNA分子短 D.RNA将在细胞质加工为mRNA
解析:据图分析,②和③形成杂合的RNA-DNA双链,其中②为模板链, ③为信使RNA,则①为非模板链(编码链),A项正确;DNA在甲处转 录完成后,可由解旋状态恢复双螺旋结构,B项正确;由于基因的选 择性表达,合成的RNA分子比DNA分子短,C项正确;RNA将在细胞 核中加工为mRNA,D项错误。 答案:D
二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1.转录概念:以DNA的一条链为模板,依据碱基互补配对原则,合成 RNA的过程。 2.转录过程
4-1-2遗传信息的翻译和中心法则(教学课件)——高中生物人教版(2019)必修第二册
AUCG 4 氨基酸
AUCG 4 4 AUCG 氨基酸
AUCG AUCG 4 4 4 AUCG
氨基酸
这种方式能满足组成蛋白质 的21种氨基酸的需要。
1.3 密码子
密码子的概念 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基为1个密码子。
第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家---克里克
1.4 遗传密码的破译
体内存在RNA复制酶，实现RNA
烟草花叶病毒模式图
复制；
一些RNA病毒（HIV病毒）的遗
传信息可以从RNA流向DNA，
存在RNA逆转录酶，RNA逆转录
合成DNA。
HIV病毒
RNA RNA RNA
活动4 中心法则的内容 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：
(1)②表示___转__录____过程，需要_R_N__A_聚___合__酶；④表示__逆__转__录____过程，需要_逆___转__录____ 酶的参与。 (2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是__①__②__③___。 (3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是___①__②__③___④__⑤____。 (4)任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？
形态： RNA链经过折叠，形成三叶草形。 功能： 识别和转运氨基酸
结合氨基酸的部位
5'
碱基配对
GU A
反密码子
mRNA 5'
C AU
3'
密码子
核心归纳
1.遗传信息、密码子、反密码子的比较
项目 存在位置
含义
生理作用
直接决定mRNA中碱基排列
遗传信息 DNA
碱基的排列顺序
顺序，间接决定氨基酸排列
遗传信息的翻译
G
A
G
C
U
精氨酸
C
G
A
29
练习
1、某一多肽链共有100个氨基酸，则控制 合成该肽链的基因中的碱基数至少有（ ）个？
A、600 B、300 C、297 D、594
2、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序 是GAU，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（ ）
A、GAT B、GAA C、GUA D、CTA
说明：因为基因中存在终止密码子等片段，实 际上基因（DNA）上所含有的碱基数要大于6n,或氨 基酸数目小于n。因此一般题目中带有“至少”或 “最多”字样。
28
练习
根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，
在下面表格数码中填入相应的字母：
DNA 双链
信使RNA
转运RNA 氨基酸 密码子
G
C
T
C
G
A
C
如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定
多少种氨基酸？
41＝4，不行
如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多
少种氨基酸？
42＝16，不行
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20种氨基酸？
43＝64，足足有余 3
到底是如何决定的呢？
实验证明：1961年英国的克里克和同 事用实验证明了一个氨基酸是由mRNA上的 3个碱基决定的，即mRNA上的3个相邻的碱 基决定一个氨基酸，把mRNA上决定一个氨 基酸的3个相邻碱基叫做密码子
基互补配对原则（A-U，G-C， U-A
C-G）
基因指导蛋白质合成的全过程
25
遗传信息的转录与核
细胞质
原料 4种核糖核苷酸
高中生物必修2《第3章遗传信息的复制与表达第2节遗传信息的表达一基因控制蛋...》355北师大PPT课件
THINKBUTION
遗传信息的表达 翻译 核糖体
20种氨基酸 酶（肽酰转移酶）、
ATP mRNA 蛋白质（多肽链） mRNA→蛋白质
1. 对于下图，正确的说法有 DNA …… --A--T--G--C-- …… RNA …… --U--A--C--G-- ……
（ B）
①可表示DNA复制过程 ②可表示转录过程 ③共有8种核苷酸 ④共有5种碱基 ⑤C代表不同的核苷酸
第四章NKBUTION
1. 转录的结果：遗传信息从＿D＿NA＿转移到＿m＿RN＿A 。 2. RNA的种类
mRNA：将遗传信息由细胞核传到细胞质 tRNA：转运氨基酸，识别密码子 rRNA：核糖体的组成成分之一
THINKBUTION
mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。 游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质， 这一过程叫
3个终止密码子，不编码氨基酸
THINKBUTION
THINKBUTION
密码子的特点
特异性：一个密码子对应一种氨基酸 简并性：多个密码子对应一种氨基酸 通用性：不同生物细胞内的密码子及其编码的氨基酸的
情况是相同的
THINKBUTION
反密码子：tRNA上三个碱基能与mRNA上的密 码子配对
结合氨基酸的部位
翻译
THINKBUTION
遗传信息的翻译
THINKBUTION
一、教学目标
1. 概述遗传信息的翻译 2. 运用数学的方法，分析碱基与氨基 酸的对应关系
二、教学重难点
遗传信息的翻译过程
THINKBUTION
THINKBUTION
1. 如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨 基酸？
遗传信息的表达 翻译 核糖体
20种氨基酸 酶（肽酰转移酶）、
ATP mRNA 蛋白质（多肽链） mRNA→蛋白质
1. 对于下图，正确的说法有 DNA …… --A--T--G--C-- …… RNA …… --U--A--C--G-- ……
（ B）
①可表示DNA复制过程 ②可表示转录过程 ③共有8种核苷酸 ④共有5种碱基 ⑤C代表不同的核苷酸
第四章NKBUTION
1. 转录的结果：遗传信息从＿D＿NA＿转移到＿m＿RN＿A 。 2. RNA的种类
mRNA：将遗传信息由细胞核传到细胞质 tRNA：转运氨基酸，识别密码子 rRNA：核糖体的组成成分之一
THINKBUTION
mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。 游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质， 这一过程叫
3个终止密码子，不编码氨基酸
THINKBUTION
THINKBUTION
密码子的特点
特异性：一个密码子对应一种氨基酸 简并性：多个密码子对应一种氨基酸 通用性：不同生物细胞内的密码子及其编码的氨基酸的
情况是相同的
THINKBUTION
反密码子：tRNA上三个碱基能与mRNA上的密 码子配对
结合氨基酸的部位
翻译
THINKBUTION
遗传信息的翻译
THINKBUTION
一、教学目标
1. 概述遗传信息的翻译 2. 运用数学的方法，分析碱基与氨基 酸的对应关系
二、教学重难点
遗传信息的翻译过程
THINKBUTION
THINKBUTION
1. 如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨 基酸？
浙科版(2019)必修二 3-4 第1课时 遗传信息的转录和翻译 课件(32张)
课前篇自主预习
预习反馈 1.判断正误 (1)基因中的核苷酸序列含有遗传信息,直接控制各项生命活动。 (×) (2)某些病毒的RNA片段也可以是一个基因。( √ ) (3)基因通过控制酶的合成来控制生物体内的化学反应。( √ ) (4)基因是RNA分子上含有特定遗传信息的核苷酸总称。( × ) (5)生物的遗传物质是DNA,其结构和功能的基本单位是基因。 (×)
探究点一
探究点二
课堂篇探究学习
2.下列有关基因表达的叙述,正确的是( ) A.RNA的合成需要RNA聚合酶的催化,转录是沿着整条DNA长链 进行的 B.核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码子,并由tRNA转运 相应的氨基酸到核糖体上 C.起始密码子和终止密码子均能编码氨基酸 D.基因在转录时,其编码链与RNA分子形成杂交区域
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
典例剖析 下图为原核细胞中某个基因的表达过程示意图。下列叙述错误的 是( )
A.图示中①是RNA聚合酶,能解开DNA双螺旋 B.图示中②是核糖体,能认读RNA上的遗传密码 C.图示中两条RNA以该基因的同一条链为模板链 D.图示转录过程中,解开的碱基对有A—T,没有A—U
课前篇自主预习
二、DNA分子上的遗传信息通过转录传递给RNA 1.转录概念:以DNA的一条链为模板,依据碱基互补配对原则,合成 RNA的过程。 2.转录过程
课前篇自主预习
3.RNA的种类和功能
种类 信使RNA 转运RNA
核糖体RNA
简称 mRNA
tRNA
rRNA
区 别
功能
传达DNA上 遗传信息
把氨基酸运送到核糖体 上,使之按照mRNA的信 息指令连接起来,形成蛋 白质
探究点一
高中生物 第七单元 第四讲 遗传信息的转录和翻译课件
考点显
示 镜 三、翻译(fānyì)
1．概念：游离在_细__胞__质_______中的各种氨基酸，
以m__R_N__A___为模板，合具成有_(j_ù_y_ǒ_u_)_一__定__氨__基__酸__顺__序___的蛋 白质的过程。(注：叶绿体、线粒体也有翻译过程。)
栏
2．条件：①模板：______________；②原料： ______________；③能量：_m__R_N__A__；④搬运(bānyùn)
第十二页，共17页。
南粤 例题
(lìtí) 选
解 小鼠被插入海蜇(hǎi zhé)体内控制发绿色
荧 光析的 D N A 片 段 后 也 能 发 绿 色 荧 光 ， 说 明 该 段
栏
DNA上的遗传信息可在小鼠中表达。
目 链
接
答D 案
第十三页，共17页。
南粤例 题(lìtí)
选
3．(2012年6月广东学业(xuéyè)水平测试)真核细胞 中，mRNA从细胞核到细胞质经过的通道是( )
＝__6_∶___3_∶__1_____。
栏 目 链 接
第七页，共17页。
考点显
示镜
重点知识(zhī shi)解读：DNA复制、转录、翻译的比
较
复制
转录
翻译
时期
细胞分裂的间 在生长发育的
期
连续过程中
在生长发育的 连续过程中
场所
细胞核(线粒 体、叶绿体)
细胞核(线粒 细胞质中核糖
体、叶绿体)
体上
栏 目 链
3．结构：一般为单____链。
栏 目
链
接
第三页，共17页。
考点显
示 镜 二、转录(zhuǎn lù)
分子生物学基础第五章遗传信息的翻译—从mRNA到蛋白质第二节蛋白质生物合成的过程
第二节 蛋白质生物合成的过程
图5-8 原核生物蛋白质合成起始复合体的形成
第二节 蛋白质生物合成的过程
2．真核生物蛋白质合成的起始 真核生物蛋白质合成的起始需要更多的蛋白质因子 eIF参与，目前至少发现有9种，其中有些因子含有多达11 种不同的亚基。但对它们的功能了解甚少，主要过程如图 5-9所示。与原核系统类似，eIF-3使40S的小亚基与大亚 基分开，但其间的反应不同。Met-tRNAiMet首先与小亚基 结合，同时与eIF-2及GTP形成起始四元复合体，该复合体 再 在 多 个 因 子 的 帮 助 下 开 始 与 mRNA 的 5 ′ 端 结 合 。 其 中 eIF-4因子含有1个特殊的亚基，能特异性地结合在mRNA的 5′端帽子结构上。结合在mRNA上后，核糖体小亚基就开 始向3′端移动至第一个AUG，这种移动由ATP水解为ADP及 磷酸来提供能量。
图5-11 细菌中肽链延伸的 第一步反应：进位
第二节 蛋白质生物合成的过程
图5-12 转肽
第二节 蛋白质生物合成的过程
图5-13 细菌中肽链延伸的第 三步反应：移位
第二节 蛋白质生物合成的过程
四、翻译的终止 翻译的最后一步涉及到肽酰-tRNA中连接tRNA和C端氨 基酸酯键的切断，这一过程需要终止和释放因子（RFs）。 核糖体与mRNA的解离还需要核糖体释放因子（RRF）的参 与。细胞中通常不含能识别3个终止密码子的tRNA。在大 肠杆菌中，当终止密码子进入核糖体上的A位点后，即被 释放因子识别。RF-1可识别UAA和UAG，RF-2识别UAA和UGA， RF-3有助于RF-1和RF-2的活性。释放因子使肽酰转移酶将 多肽链转至H2O分子而不是通常的氨酰-tRNA，释放出mRNA 并与核糖体亚基完全解离。当释放因子识别在A位点上的 终止密码子后，存在于大亚基上的肽酰转移酶专一活性转 变成了酯酶活性，以水解新生合成的肽链。原核生物蛋白 质合成中新生肽链的释放如图5-14所示。
遗传信息的翻译
G
T A C C A A T A G A U G G
G
T A C C A A T A G A U G G U
G
T A C C A A T A G A U G G U U
G
T A C C A A T A G A U G G U U A
G
T A C C A A T A G A U G G U U A U
（2）能力目标
1、利用课本插图，培养学生的观察能力、获取信息的能 力，提高使用分析、类比归纳方法的能力。 2、运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养 学生在生物知识背景下得数学计算能力。
（3）情感态度价值观
体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、 简约美。
1、问题教学法（学案导学） 2、多媒体辅助教学（相关视频、动画） 3、学生活动（剪纸模型）
存在部位 遗传信息 作用
密码子
反密码子
新课导入
新课讲授
课堂小结
①密码子与反密码子的概念及关系 ②遗传信息的翻译过程
板书设计
翻译过程的动画
组织活动：组织学生以小组为单位，通过竞 赛的方式，开展活动。 活动一：模拟tRNA与氨基酸的结合
目的：针对学生的易错点，帮助学生更好地 理解密码子、反密码子与氨基酸的对应关系。 活动二：模拟翻译过程
课堂练习
1、思考：遗传信息的转录与翻译的比较 转录 场所 原料 配对 产物 信息流动 2、典例分析 翻译
新课导入
新课讲授
课堂小结
①密码子与反密码子的概念及关系 ②遗传信息的翻译过程
板书设计
板书设计：
基因 DNA的遗传信息 细胞核 转录
mRNA的遗传信息
细胞质 （ 核糖体）
人教版高中生物必修2教学课件知识点-遗传信息的翻译
• A．图示过程发生于细胞质基质中的核糖体上 • B．Ⅰ、Ⅲ中含有 RNA，Ⅱ中只含蛋白质 • C．密码子表中GAA所编码的氨基酸就是Ⅰ中所携带的氨基酸 • D．经过图示过程形成的蛋白质往往要经过进一步的加工才具有特
定的功能 • 解析：选D 图示过程为翻译过程，在人体细胞内还可发生于线粒
体中的核糖体上。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别含有 tRNA、rRNA和 mRNA。Ⅰ 中所携带的氨基酸由密码子 CUU决定。
DNA→DNA
转录： DNA RNA
细胞核
DNA的一条链 （模板链）
游离的核 糖核苷酸
mRNA DNA→mRNA
翻译：
细胞质
RNA Pro
mRNA
游离的氨 基酸
蛋白质
mRNA→Pro
遗传信息的翻译
例题解析
• 如图所示为人体内蛋白质合成的部分过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是与蛋白质 合成相关的三种重要结构或物质。下列说法正确的是( )
异亮氨酸
UAG
A U G G AU AUC
遗传信息的翻译 A U G G AU AUC
遗传信息的翻译
遗传信息的翻译
小结
基因
转录 细录、翻译与DNA复制的比较
蛋白质
场所
模板
原料
产物
遗传信息传 递方向
DNA复制： 细胞核 亲代DNA的
DNA DNA
每一条链
游离的脱 DNA 氧核苷酸
t RNA ─┴─┴─┴─┴─
UAGC
7.肽链由各相邻的氨基酸通过 肽键连接形成。
8.翻译的条件： 酶，ATP、模板、原料 9.翻译的过程：
遗传信息的翻译
核糖体
A U G G AU AUC
遗传信息的翻译
甲硫氨 酸
定的功能 • 解析：选D 图示过程为翻译过程，在人体细胞内还可发生于线粒
体中的核糖体上。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别含有 tRNA、rRNA和 mRNA。Ⅰ 中所携带的氨基酸由密码子 CUU决定。
DNA→DNA
转录： DNA RNA
细胞核
DNA的一条链 （模板链）
游离的核 糖核苷酸
mRNA DNA→mRNA
翻译：
细胞质
RNA Pro
mRNA
游离的氨 基酸
蛋白质
mRNA→Pro
遗传信息的翻译
例题解析
• 如图所示为人体内蛋白质合成的部分过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是与蛋白质 合成相关的三种重要结构或物质。下列说法正确的是( )
异亮氨酸
UAG
A U G G AU AUC
遗传信息的翻译 A U G G AU AUC
遗传信息的翻译
遗传信息的翻译
小结
基因
转录 细录、翻译与DNA复制的比较
蛋白质
场所
模板
原料
产物
遗传信息传 递方向
DNA复制： 细胞核 亲代DNA的
DNA DNA
每一条链
游离的脱 DNA 氧核苷酸
t RNA ─┴─┴─┴─┴─
UAGC
7.肽链由各相邻的氨基酸通过 肽键连接形成。
8.翻译的条件： 酶，ATP、模板、原料 9.翻译的过程：
遗传信息的翻译
核糖体
A U G G AU AUC
遗传信息的翻译
甲硫氨 酸
遗传信息的转录与翻译
3
转录与翻译的相互关系
转录和翻译是基因表达的两个连续过程，转录产 生RNA，翻译则将RNA中的遗传信息转化为蛋 白质。
研究意义
揭示生命活动的本质
转录与翻译是生命活动的基础，研究它们有助于深入了解生命的 本质和规律。
疾病发生机制
许多疾病的发生与基因表达异常有关，研究转录与翻译有助于揭示 疾病发生机制，为疾病诊断和治疗提供新思路。
生物技术应用
转录与翻译的研究对于基因工程、生物制药等领域具有重要意义， 有助于推动相关技术的进步和应用。
02 遗传信息的转录
转录过程概述
转录是指以DNA的一条链为模板， 按照碱基互补配对原则，合成RNA的 过程。
然后RNA聚合酶催化DNA链的解开， 并按照碱基互补配对原则合成RNA链。
在转录过程中，RNA聚合酶首先识别 DNA上的启动子序列，并与之结合形 成转录起始复合物。
遗传信息的转录与翻译
目 录
• 引言 • 遗传信息的转录 • 遗传信息的翻译 • 转录与翻译的相互关系 • 转录与翻译的研究进展与展望
01 引言
主题简介
1 2
遗传信息的转录
指DNA中的碱基序列被转录成RNA的过程，是 基因表达的第一阶段。
遗传信息的翻译
指RNA中的碱基序列被翻译成氨基酸序列的过程， 是基因表达的第二阶段。
癌症
癌症的发生与癌基因和抑癌基因 的表达调控密切相关，这些基因 的表达产物对细胞生长、增殖和 分化起着关键作用。
病毒感染
病毒利用宿主细胞的翻译系统来 合成自身复制所需的蛋白质，因 此病毒的复制和致病机制也与翻 译调控密切相关。
04 转录与翻译的相互关系
转录与翻译的协调机制
转录与翻译的时序性
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实质：将mRNA中的碱基序列翻译为
蛋白质的氨基酸序列。
活动-mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关
系？
4种
20种
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定__4_种，即 41＝4 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_1_6_种，即 42＝16 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_6_4_种，即 43＝64
是遗传信息的表达
能与mRNA上的 “密码子”互补配
2.决定氨基酸的密码子有61种， 所以tRNA有61种
第一步：mRNA进入 细胞质，与核糖体 结合。携带甲硫氨酸
的tRNA，通过与碱基 AUG互补配对，进入
位点一
天冬氨酸 天冬氨酸
第二步：携带 天冬氨酸的 tRNA以同样
的方式进入位点2
第三步：甲硫氨酸 通过与天冬氨酸形成
复习回顾：遗传信息的转录过程
场所：细胞核 模板：DNA的一条链 原料：旋酶、RNA聚合酶 能量：ATP
结果： 形成一条mRNA
这样，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
一、遗传信息的翻译
1、概念 在细胞质的核糖体上，以游离在
细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。
转录与翻译的比较
转录
场所 模板 原料
原则
产物 遗传信息 传递方向
细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 DNA－mRNA A－U、T－A、C－G 一条单链mRNA
DNA→mRNA
实质 是遗传信息的传递
翻译
细胞质的核糖体 mRNA
20种氨基酸 mRNA－tRNA A－U、C－G
多肽或蛋白质
mRNA→蛋白质
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一 个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，称三联体密码子
2、密码子
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基称为密码子。如下图：
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC mRNA
密码子表
在64个密码子中， 能决定氨基酸的 密码子只有61个。
肽键而转移到占据 位点2的tRNA 上
天冬氨酸 天冬氨酸
第四步：
核糖体读取下一个
密码子，原占据位点2 的tRNA进入位点1，一个 新的携带氨基酸的tRNA 进入位点2，继续肽链的 合成。重复步骤2 ，3,4 直至核糖体读取到mRNA
的终止密码
天冬氨酸
5、翻译的过程：
一个mRNA分子上结合多个核糖体， 同时合成多条肽链
a、一个密码子只 和一种氨基酸相 对应
b、一种氨基酸可 能有多个密码子
——简并性
c、两个起始密码 子：AUG、GUG
d、三个终止密码 子：UAA、UAG、 UGA
游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到核糖体上？
能与一个特定 3、转运RNA
的氨基酸结合
——搬运工
1.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
小组活动
• 两人一组，画出课本66页第四，第五个氨 基酸连接到肽链上的过程，并查阅密码子 表读出对应的氨基酸名称。
活动 —— 我们把大人比作tRNA
大人（ ？ tRNA ）有2个特异端，即左手和右手， 左手拿电影票（反？密码子），右手领着自己的 孩子（氨？基酸），来到电影院（核？糖体 ），找到 座位号（ ？ mRNA上的遗传密码 ），将自己的小孩安 排下，离开电影院。这样，这许多小孩 （ 氨？基酸 ）就通过大人（ ？ tRNA ）领着，按照电 影院座位号（遗传密码），排成了一定的顺序 （ 多肽 ）。
蛋白质的氨基酸序列。
活动-mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关
系？
4种
20种
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定__4_种，即 41＝4 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定_1_6_种，即 42＝16 如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定_6_4_种，即 43＝64
是遗传信息的表达
能与mRNA上的 “密码子”互补配
2.决定氨基酸的密码子有61种， 所以tRNA有61种
第一步：mRNA进入 细胞质，与核糖体 结合。携带甲硫氨酸
的tRNA，通过与碱基 AUG互补配对，进入
位点一
天冬氨酸 天冬氨酸
第二步：携带 天冬氨酸的 tRNA以同样
的方式进入位点2
第三步：甲硫氨酸 通过与天冬氨酸形成
复习回顾：遗传信息的转录过程
场所：细胞核 模板：DNA的一条链 原料：旋酶、RNA聚合酶 能量：ATP
结果： 形成一条mRNA
这样，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
一、遗传信息的翻译
1、概念 在细胞质的核糖体上，以游离在
细胞质中的各种氨基酸原料，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。
转录与翻译的比较
转录
场所 模板 原料
原则
产物 遗传信息 传递方向
细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 DNA－mRNA A－U、T－A、C－G 一条单链mRNA
DNA→mRNA
实质 是遗传信息的传递
翻译
细胞质的核糖体 mRNA
20种氨基酸 mRNA－tRNA A－U、C－G
多肽或蛋白质
mRNA→蛋白质
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一 个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，称三联体密码子
2、密码子
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基称为密码子。如下图：
密码子
密码子
密码子
U U A G AU AUC mRNA
密码子表
在64个密码子中， 能决定氨基酸的 密码子只有61个。
肽键而转移到占据 位点2的tRNA 上
天冬氨酸 天冬氨酸
第四步：
核糖体读取下一个
密码子，原占据位点2 的tRNA进入位点1，一个 新的携带氨基酸的tRNA 进入位点2，继续肽链的 合成。重复步骤2 ，3,4 直至核糖体读取到mRNA
的终止密码
天冬氨酸
5、翻译的过程：
一个mRNA分子上结合多个核糖体， 同时合成多条肽链
a、一个密码子只 和一种氨基酸相 对应
b、一种氨基酸可 能有多个密码子
——简并性
c、两个起始密码 子：AUG、GUG
d、三个终止密码 子：UAA、UAG、 UGA
游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到核糖体上？
能与一个特定 3、转运RNA
的氨基酸结合
——搬运工
1.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
小组活动
• 两人一组，画出课本66页第四，第五个氨 基酸连接到肽链上的过程，并查阅密码子 表读出对应的氨基酸名称。
活动 —— 我们把大人比作tRNA
大人（ ？ tRNA ）有2个特异端，即左手和右手， 左手拿电影票（反？密码子），右手领着自己的 孩子（氨？基酸），来到电影院（核？糖体 ），找到 座位号（ ？ mRNA上的遗传密码 ），将自己的小孩安 排下，离开电影院。这样，这许多小孩 （ 氨？基酸 ）就通过大人（ ？ tRNA ）领着，按照电 影院座位号（遗传密码），排成了一定的顺序 （ 多肽 ）。