《遗传信息的翻译》PPT课件
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遗传信息的翻译
31
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 C G G C 精氨酸 G
9
问题:氨基酸是怎样运 送到核糖体上的呢?
通过tRNA(转运RNA或运输RNA) 从细胞质中运送到核糖体上
10
3、转运RNA(tRNA)
tRNA的分子结构
三叶草形
一端可携带氨基酸 另一端有三个碱基
11
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。 天冬 酰氨 异亮 氨酸
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
mRNA
4
遗 传 密 码 表
5
从遗传密码表中可看出:
a、一种氨基酸可以和 一个或多个 密码子相对应
b、一个密码子只和 一种 氨基酸相对应
c、二个密码子( AUG、GUG )可以作为起始密码, 同时可以决定氨基酸。三个终止密码(UAA、UAG、 不\可以)决定任何氨基酸。 UGA) (不 d、氨基酸的种类;20 种
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 b、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? 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 本质上是统一的。
8
c、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 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: 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 种类不发生变化(例如GAU、GAC都决定天冬氨酸) 这就保证了生物遗传的具有容错性和相对稳定 性。
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 C G G C 精氨酸 G
9
问题:氨基酸是怎样运 送到核糖体上的呢?
通过tRNA(转运RNA或运输RNA) 从细胞质中运送到核糖体上
10
3、转运RNA(tRNA)
tRNA的分子结构
三叶草形
一端可携带氨基酸 另一端有三个碱基
11
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。 天冬 酰氨 异亮 氨酸
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
mRNA
4
遗 传 密 码 表
5
从遗传密码表中可看出:
a、一种氨基酸可以和 一个或多个 密码子相对应
b、一个密码子只和 一种 氨基酸相对应
c、二个密码子( AUG、GUG )可以作为起始密码, 同时可以决定氨基酸。三个终止密码(UAA、UAG、 不\可以)决定任何氨基酸。 UGA) (不 d、氨基酸的种类;20 种
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 b、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? 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 本质上是统一的。
8
c、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 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: 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 种类不发生变化(例如GAU、GAC都决定天冬氨酸) 这就保证了生物遗传的具有容错性和相对稳定 性。
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
DNA的转录和翻译(课堂PPT)
G
RNA核苷酸一个一个连接起来。
16
A A T C AA T AG U UA G UU
G
RNA核苷酸一个一个连接起来。
17
A A T C AA T AG U UA G UU A
G
RNA核苷酸一个一个连接起来。
18
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
RNA核苷酸一个一个连接起来。
密码子
密码子
密码子
U U A GAU AUC mRNA
28
a、一种氨基酸可以 和多个密码子相对应 b、一个密码子只和 一种氨基酸相对应 c、三个终止密码: UAA、UAG、UGA
d、氨基酸的种类; 20种 密码子的种类:64种
29
思考和讨论:
1、已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAU GCCGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列?反推可以吗?
天冬 氨酸
异亮 氨酸
CU A UAG
反密码子
反密码子 31
细胞质
核糖体
U U A G AU AUC
32
5、mRNA 与核糖体结合。
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
转运RNA上的反密码子与信使RNA上的密码子相结合。
33
亮氨酸
天冬氨 酸
A AU CU A U U A G AU AUC
3
RNA的结构
1、RNA的化学结构——核糖核酸
①基本单位-核糖核苷酸
磷酸
核糖
{ CGAU((碱尿胞腺鸟嘧嘌基基啶呤))
腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C
尿嘧啶U
核糖核苷酸
4
2、核苷酸的种类
A
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。
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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
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
遗传信息的翻译PPT课件 人教课标版
碱基与氨基酸之间的对应 关系
DNA和RNA都只含有4种碱基,而组成生物 体蛋白质的氨基酸却有20种。这4种碱基是 怎样决定蛋白质的20种氨基酸的?
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?
4种碱基只能决定4种氨基酸,41=4。
如果2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸?
二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码 16种,42=16。
CUA
每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!
反密码子
一共有多少种tRNA?
与密码子相互配对,转运的氨 基酸由配对的密码子决定
决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
mRNA 与核糖体结合.
D 是多少( )
A.450 449 B.225 150
C.150 148 D.150 149
练 习:
1、一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成 该多肽链的信使RNA分子和用来转录信使RNA的 DNA分子分别至少要有碱基(和2000个
C. 2000个和4000个 D. 3000个和6000个 2、已知某转运RNA一端的三个碱基的顺序是 GAU,它转运的是亮氨酸,则决定此氨基酸的密 码子是由下列哪个碱基序列转录而来的
3.从密码的简并性我们能认识到;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
有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化(GAU→GAC 都决定天冬氨酸),这就保证了生物遗传的相对稳定 性,又使生物出现变异,从而促进生物的发展进化 。
tRNA——“搬运工”
天冬氨 酸
DNA和RNA都只含有4种碱基,而组成生物 体蛋白质的氨基酸却有20种。这4种碱基是 怎样决定蛋白质的20种氨基酸的?
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?
4种碱基只能决定4种氨基酸,41=4。
如果2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸?
二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码 16种,42=16。
CUA
每种tRNA只能识别并转运 一种特定的氨基酸!
反密码子
一共有多少种tRNA?
与密码子相互配对,转运的氨 基酸由配对的密码子决定
决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA 有61种
细胞质中的mRNA
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
mRNA 与核糖体结合.
D 是多少( )
A.450 449 B.225 150
C.150 148 D.150 149
练 习:
1、一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成 该多肽链的信使RNA分子和用来转录信使RNA的 DNA分子分别至少要有碱基(和2000个
C. 2000个和4000个 D. 3000个和6000个 2、已知某转运RNA一端的三个碱基的顺序是 GAU,它转运的是亮氨酸,则决定此氨基酸的密 码子是由下列哪个碱基序列转录而来的
3.从密码的简并性我们能认识到;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
有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化(GAU→GAC 都决定天冬氨酸),这就保证了生物遗传的相对稳定 性,又使生物出现变异,从而促进生物的发展进化 。
tRNA——“搬运工”
天冬氨 酸
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)
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原则:密码子与反密码子互补配对,
即G-C、C-G、U-A、A-U
遗传信息流动: mRNA
蛋白质
-
18
二、转录与翻译的比较:
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
mRNA
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
DNA-mRNA
mRNA-tRNA
A-U、T-A、
A-U、 U- A
C-G、G -C
C-G、G -C
RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽或蛋白质
-
13
第3步 甲硫氨酸通过与组氨酸形成 肽键而转移到占据位点2的tRNA上
第4步 ③核翻糖译体起读点取:下起一始个密密码码子子决,定原的占是据甲位硫点1 的tRN氨A离酸开或核缬糖氨体酸,。占据位点2的tRNA进入位点 1,一个翻新译的终携点带:氨识基别酸到的终t止RN密A码进子入(位不点决2定,继续 肽链的氨合基成酸。)重翻复译步停骤止2。、3、4,直至核糖体读 取到mRNA的终止密码
-
14
4、翻译的过程:
-
15
一个mRNA分子上结合多个核糖体, 同时合成多条肽链
-
16
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。
③方向:从左向右(见上图), 判断依据是根据多肽链的长短,长 的翻译在前。
④结果:合成的仅是多肽链, 要形成蛋白质还需要进一步加工。
提醒 图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相
同,所以合成了4条相同的肽链,而不是4个核糖体共同完成一
条肽链的合成,也不是合成出4-条不同的肽链。
17
小结 遗传信息的翻译
场所: 细胞质的核糖体上 模板: mRNA 原料:20种氨基酸 条件: 转运RNA(tRNAA)TP、酶 产物: 多肽(或蛋白质)
2.简并性 一种氨基酸可能有多个密码子
3.通用性 地球上几乎所有生物共用一套遗传密码
-
7
1.mRNA的碱基序列是 AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能写出对应的 氨基酸序列吗? 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
2.地球上几乎所有生物都共用上述密码子表,根据这一事 实,你能想到什么?
实质:将mRNA中的碱基序列翻译为
蛋白质的氨基酸序列。
-
3
mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系?Fra bibliotek4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
实验验证:1961年英国的克里克和同事用实验证明一
DNA→mRNA
可用放射性同位素
标记“U”
-
mRNA→蛋白质
可用放射性同位素 标记“氨基酸” 19
总结
基因控制蛋白质合成的过程
DNA(基因)的遗传信
息
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_核糖_核_苷_酸_ 的排列顺序,进而决定
个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,称三联体密码子
-
4
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
-
5
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。
-
a、一个密码子只 和一种氨基酸相 对应
的氨基酸结合
——搬运工
能与mRNA上的 “密码子”互补配
1、tRNA和氨基酸转运有何对应关系?
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
2、细胞中的tRNA有多少种? 决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA有61种
-
10
比较 密码子与反密码子
1、密码子位于 mRNA 上,密码子中不含碱基 T 。
4.1 基因指导蛋白质的合成
-
1
复习回顾:遗传信息的转录过程
场所:细胞核(主要) 模板:DNA的一条链 原料:四种核糖核苷酸(A、G、C、U)
条件 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
-
2
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。
-
12
翻译过程图解
第1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1.
第2步 携带组 氨酸的tRNA 以同样的方式 进入位点2
①碱基配对双方是mRNA上的密 码子和tRNA上的反密码子,故 A—U,U—A配对,不能出现T。
②一个核糖体与mRNA的结合部 位形成2个tRNA结合位点。
_ 氨_ 基_酸的排列顺序,最终决定了_ _蛋_白质的结构和
功能的特异性。
-
20
例.(2011·江苏卷,7)关于转录和翻译的叙述,错误的是 ()
说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘
关系,或者生物都有共同的遗传语言,或者生命在
本质上是统一的。
-
8
3.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。你认为密 码的简并性对生物体的生存发展有什么意义?
-
9
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
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
6
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。)
2、密码子共有 64 个,决定氨基酸的密码子有 61 个。
3、反密码子位于 tRNA 上,
一种tRNA转运 1 种氨基酸。
4、查阅密码子表,判断下图两个tRNA各自携带什么氨
基酸?
天冬氨酸
异亮氨酸
A U C -G A U
11
4、——翻译的过程
阅读课本P66-67及图4-6,弄清楚以下问题:
⑴翻译的场所是什么?核糖体里有几个位点?——核糖体 ⑵翻译的模板是什么? ——mRNA ⑶翻译的原料是什么? ——20种氨基酸 ⑷搬运氨基酸的工人是什么?有什么特点?——tRNA
即G-C、C-G、U-A、A-U
遗传信息流动: mRNA
蛋白质
-
18
二、转录与翻译的比较:
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
mRNA
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
DNA-mRNA
mRNA-tRNA
A-U、T-A、
A-U、 U- A
C-G、G -C
C-G、G -C
RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽或蛋白质
-
13
第3步 甲硫氨酸通过与组氨酸形成 肽键而转移到占据位点2的tRNA上
第4步 ③核翻糖译体起读点取:下起一始个密密码码子子决,定原的占是据甲位硫点1 的tRN氨A离酸开或核缬糖氨体酸,。占据位点2的tRNA进入位点 1,一个翻新译的终携点带:氨识基别酸到的终t止RN密A码进子入(位不点决2定,继续 肽链的氨合基成酸。)重翻复译步停骤止2。、3、4,直至核糖体读 取到mRNA的终止密码
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4、翻译的过程:
-
15
一个mRNA分子上结合多个核糖体, 同时合成多条肽链
-
16
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。
③方向:从左向右(见上图), 判断依据是根据多肽链的长短,长 的翻译在前。
④结果:合成的仅是多肽链, 要形成蛋白质还需要进一步加工。
提醒 图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相
同,所以合成了4条相同的肽链,而不是4个核糖体共同完成一
条肽链的合成,也不是合成出4-条不同的肽链。
17
小结 遗传信息的翻译
场所: 细胞质的核糖体上 模板: mRNA 原料:20种氨基酸 条件: 转运RNA(tRNAA)TP、酶 产物: 多肽(或蛋白质)
2.简并性 一种氨基酸可能有多个密码子
3.通用性 地球上几乎所有生物共用一套遗传密码
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7
1.mRNA的碱基序列是 AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能写出对应的 氨基酸序列吗? 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
2.地球上几乎所有生物都共用上述密码子表,根据这一事 实,你能想到什么?
实质:将mRNA中的碱基序列翻译为
蛋白质的氨基酸序列。
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3
mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系?Fra bibliotek4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
实验验证:1961年英国的克里克和同事用实验证明一
DNA→mRNA
可用放射性同位素
标记“U”
-
mRNA→蛋白质
可用放射性同位素 标记“氨基酸” 19
总结
基因控制蛋白质合成的过程
DNA(基因)的遗传信
息
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_核糖_核_苷_酸_ 的排列顺序,进而决定
个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,称三联体密码子
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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
-
5
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。
-
a、一个密码子只 和一种氨基酸相 对应
的氨基酸结合
——搬运工
能与mRNA上的 “密码子”互补配
1、tRNA和氨基酸转运有何对应关系?
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。
2、细胞中的tRNA有多少种? 决定氨基酸的密码子有61种, 所以tRNA有61种
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10
比较 密码子与反密码子
1、密码子位于 mRNA 上,密码子中不含碱基 T 。
4.1 基因指导蛋白质的合成
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1
复习回顾:遗传信息的转录过程
场所:细胞核(主要) 模板:DNA的一条链 原料:四种核糖核苷酸(A、G、C、U)
条件 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
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2
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。
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12
翻译过程图解
第1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1.
第2步 携带组 氨酸的tRNA 以同样的方式 进入位点2
①碱基配对双方是mRNA上的密 码子和tRNA上的反密码子,故 A—U,U—A配对,不能出现T。
②一个核糖体与mRNA的结合部 位形成2个tRNA结合位点。
_ 氨_ 基_酸的排列顺序,最终决定了_ _蛋_白质的结构和
功能的特异性。
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20
例.(2011·江苏卷,7)关于转录和翻译的叙述,错误的是 ()
说明地球上所有的生物都有着或远或近的亲缘
关系,或者生物都有共同的遗传语言,或者生命在
本质上是统一的。
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3.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。你认为密 码的简并性对生物体的生存发展有什么意义?
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9
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
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
6
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。)
2、密码子共有 64 个,决定氨基酸的密码子有 61 个。
3、反密码子位于 tRNA 上,
一种tRNA转运 1 种氨基酸。
4、查阅密码子表,判断下图两个tRNA各自携带什么氨
基酸?
天冬氨酸
异亮氨酸
A U C -G A U
11
4、——翻译的过程
阅读课本P66-67及图4-6,弄清楚以下问题:
⑴翻译的场所是什么?核糖体里有几个位点?——核糖体 ⑵翻译的模板是什么? ——mRNA ⑶翻译的原料是什么? ——20种氨基酸 ⑷搬运氨基酸的工人是什么?有什么特点?——tRNA