内容正文:
4.1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)
1
本节聚焦
基因是如何指导蛋白质的合成?
中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的?
几乎所有生物共用一套密码子的基本事实,给我们什么启示?
DNA复制 转录
场所
模板
原料
酶
配对方式
特点
方向
产物
意义
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链上某片段
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T T—A C—G G—C
A-U C—G T—A G—C
半保留复制,边解旋边复制,多起点复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
2个子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
使遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性
遗传信息从DNA传递到RNA(mRNA)上,为翻译做准备
主要在细胞核或拟核,少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
DNA的复制转录的比较
蛋白质
mRNA
(碱基)
(氨基酸)
DNA
问题 1 : mRNA 的碱 基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?
问题 2 :游离在细 胞质中的氨基酸是怎样运送到核糖体的?
问题 3 :遗传信息的传递有什么规律?
场所
模板
原料
产物
酶
1.定义:
21种氨基酸(需tRNA转运)
细胞质中的核糖体
mRNA
蛋白质
思考:mRNA的4种碱基如何决定组成蛋白质的21种氨基酸?
二 遗传信息的翻译
2.条件:
肽酰转移酶
游离在细胞质中的各种______,以______为模板合成具有一定氨基酸顺序的________的过程叫作翻译。
蛋白质
mRNA
氨基酸
3.mRNA碱基与氨基酸之间的对应关系
决定一个氨基酸的碱基个数 决定氨基酸种类 图示
1个 4
2个 42=16
3个 43=64
氨基酸
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
AUCG
4
4.遗传密码子的破译
1961年蛋白质的体外合成实验
科学家:尼伦伯格、马太
实验技术:蛋白质的体外合成技术
实验过程:
①在每个试管中分别加入1种氨基酸;②在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液;③在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸(mRNA)。
实验结果:加入苯丙氨酸的试管中,出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
除去DNA和mRNA的细胞提取液
人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
肽链
实验结论:
1.与苯丙氨酸对应的密码子是UUU(第一个被破译的密码子)。
2.在多位科学家的不断实验下,终于破译了全部64密码子,并编制出密码子表。
4.遗传密码子的破译
科学家经过不断的推测与实验得知:
mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸
5.密码子
1个密码子
称为
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
密码子认读是从mRNA的5'→3'
相邻的密码子无间隔、不重叠
二 遗传信息的翻译
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 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 G
A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U
异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C
异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A
甲硫氨酸(起始) 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G
G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U
缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C
缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A
缬氨酸、甲硫氨酸(起始) 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G
第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU
精氨酸 A G G AGG
第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基
U C A G
U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U
苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C
亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A
亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G
C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U
亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 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