4.1基因指导蛋白质的合成课件2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 人教版高中生物必修二 遗传与进化 1 目录 01 02 03 04 05 遗传信息的翻译 过程 中心法则的提出及其发展 习题巩固 课后拓展 遗传信息的翻译 2 mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。 转录 翻译 ￭ 遗传信息的翻译 核DNA的遗传信息 mRNA的遗传信息 细胞质中的蛋白质 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 问题1：mRNA的4种碱基如何决定组成蛋白质的21种氨基酸？ 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，这一过程叫做翻译。 2、条件： 肽酰转移酶等 定义和条件 ￭ 遗传信息的翻译 4 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 mRNA碱基与氨基酸之间的对应关系 ￭ 遗传信息的翻译 5 1961年克里克实验 实验材料 T4噬菌体 实验思路 研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响 实验过程 增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质 实验结果 ①增加或删除1个/2个碱基，无法正常产生蛋白质； ②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。 实验结论 遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。 克里克后续实验还发现遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。 遗传密码的破译 ￭ 遗传信息的翻译 1.定义： 5、密码子 2.位置： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 3.识别： 从mRNA上5'端开始阅读 密码子 mRNA 密码子 密码子 密码子 ￭ 遗传信息的翻译 mRNA上 7 1961年尼伦伯格、、马太蛋白质的体外合成实验 实验技术：蛋白质的体外合成技术 加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。 与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。 ￭ 遗传信息的翻译 遗传密码的破译 脯氨酸 例:CCU 第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU ？ 精氨酸 A G G AGG 21种氨基酸的密码子表 密码子表查法 问题1： 密码子总共有几个？每一种密码子都能编码氨基酸吗？ 问题2：起始密码子有几个？编码什么氨基酸？ 问题3：终止密码子有几个？ ￭ 遗传信息的翻译 2个起始密码子 共64种密码子 一般情况下3个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。一般情况下，决定氨基酸的密码子61种。特殊情况下62种。 真核生物只有1种—— 原核生物可以有2种— AUG（编码甲硫氨酸） GUG（编码甲硫氨酸,如果该密码子不作为起始密码子时，其编码缬氨酸） AUG（编码甲硫氨酸） 密码子种类 ￭ 遗传信息的翻译 问题2：色氨酸的密码子是什么？苏氨酸的密码子有哪些？说明了什么？ 密码子的特点 ￭ 遗传信息的翻译 ①专一性 一种密码子只决定一种氨基酸 ②简并性 一种氨基酸可由一种或多种密码子决定 ③通用性 地球上几乎所有生物都共用一套密码子 讨论1：你认为密码子的简并对生物体的生存和发展有什么意义？ 讨论2：根据密码子的通用性这一事实，你能想到什么？ ①增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸； ②密码子的使用频率。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。 说明当今生物可能有着共同的起源。 ￭ 遗传信息的翻译 问题2：细胞质中的氨基酸如何被运到蛋白质的生产线上的？ RNA链经过折叠，形成三叶草形 3'端-OH（携带氨基酸） 反密码子: 反密码子环上3个相邻的碱基，与密码子互补配对 氨基酸的”搬运工“-tRNA ￭ 遗传信息的翻译 功能： 1）转运氨基酸 2）识别密码子 C A U 甲硫氨酸 A C G U G U U U G mRNA 3' 5' A A C G A C 缬氨酸 缬氨酸 ①每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸；而一种氨基酸可由__________种tRNA转运。 一