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第2节
遗传信息通过复制和表达进行传递
第二课时
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
思维延伸：mRNA中碱基具有一定的排列顺序，蛋白质中氨基酸也有一定的排列顺序，两者之间有什么关联吗？
蛋白质是以mRNA为模板控制合成的，蛋白质中氨基酸排列顺序由mRNA中碱基排列顺序决定。
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种，即
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种，即
4
16
64
遗传密码的破译
破译遗传密码首先要解决的问题是:几个核苷酸代表一个氨基酸 mRNA 中的核苷酸只有4种，而组成多肽的常见氨基酸有20种。显然，1个或2个核苷酸编码1个氨基酸都不足以对应所有氨基酸。如果3个核苷酸对应1个氨基酸，可以得到43=64种“密码”，数量上覆盖了20种氨基酸。所以遗传密码可能由3个核苷酸组成。
还有一个问题是:核苷酸与氨基酸的对应关系是什么
遗传密码的破译
美国科学家尼伦伯格（M. Nirenberg）巧妙地破译了第一个三联体密码子:通过人工合成一条只含多个尿密啶(U)的“mRNA"，在体外成功模拟了蛋白质合成的过程（图1-16)。结果得到了全部由苯丙氨酸（Phe）组成的多肽链，并证实了密码子是由3个核苷酸组成的，确定了密码子UUU 对应苯丙氨酸。
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
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，即密码子.
信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
密码子:
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
密码子
1、密码子、反密码子：
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
甲硫氨酸 天冬氨酸
这些密码子怎么和相应的氨基酸对应起来的？
特别提醒:
①密码子具有简并性，即一种氨基酸可能对应一个或多个密码子。
②生物界共用一套遗传密码。
③决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码不决定氨基酸
假如以下为一个完整mRNA，控制合成的蛋白质中氨基酸顺序是什么？
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
tRNA顶端三个相邻的碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子。
A
A
U
亮氨酸
A
C
U
天冬氨酸
反密码子:
④一种转运RNA只能运输一种氨基酸。
⑤一种氨基酸可由一种或几种转运RNA转运。
⑥反密码子有61种。
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
U
C
U
谷氨酸
核糖体
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
C
A
U
G
U
U
U
A
U
C
U
谷氨酸
A
A
G
U
G
A
A
A
G
mRNA
U
A
C
甲硫氨酸
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
A
A
G
U
G
A
A
A
G
mRNA
脱水缩合
U
C
U
谷氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
U
C
U
谷氨酸
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
①mRNA进入细胞质与 结合
②tRNA与mRNA 将氨基酸运到特定位置
③氨基酸之间发生 形成肽链
④肽链从核糖体上脱离，经盘曲折叠形成成熟的 。
2、翻译的过程
核糖体
碱基配对
脱水缩合
蛋白质
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
3、翻译的特点：
①场所是 ；
②模板是 ；③能量：
④原料 ； ⑤产物 。
细胞质中的核糖体
mRNA
20种氨基酸
蛋白质
翻译：
4、翻译过程中工具：
（1）“装配车间”
（2）“搬运工具”
细胞质中的核糖体—场所
tRNA
ATP
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
5、DNA复制、转录和翻译的对比
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
遗传信息：DNA中脱氧核苷酸的排列顺序
密码子：是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
反密码子：是指tRNA顶端三个相邻的碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对，叫反密码子
6、区别遗传信息、密码子、反密码子、遗传性状的区别？
遗传性状:是指由遗传物质所控制的生物体表现出的各种形态、结构和生理等方面的特征，主要是由蛋白质体现。
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
7、基因的表达中的相关计算
DNA 与mRNA中碱基、蛋白质中的氨基酸数量关系：
转录
翻译
蛋白质
mRNA
DNA
DNA碱基数2N
mRNA碱基数____
蛋白质氨基酸数____
N/3
N
6 : 3 : 1
比例:
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
特别提醒:
①翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸的数目的6倍还要夕一些。
③在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。
三、翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
1、一个mRNA上可同时结合多个核糖体，同时合成多条肽链
2、从肽链的长短能看出核糖体的移动方向
四、遗传信息的传递具有方向性
四、遗传信息的传递具有方向性
四、遗传信息的传递具有方向性
端粒酶催化的逆转录与细胞寿命
研究人员发现，逆转录不仅存在于艾滋病病毒等逆转录病毒在宿主细胞内的增殖过程中，也存在于真核生物DNA和染色体复制过程中，对维持染色体DNA的完整性起着重要作用。
在真核生物染色体的末端存在一种特殊的结构——端粒( telomere )，由 DNA末端若干个串联的DNA重复片段和蛋白质结合而成。染色体中的 DNA复制时，末端的若干个碱基得不到复制，染色体会缩短，从而破坏染色体DNA的完整性。
端粒酶催化的逆转录与细胞寿命
细胞中存在一种端粒酶( telomerase ),RNA和蛋白质组成。端粒酶的蛋白质组分具有逆转录酶的活性，能够以其RNA组分为模板进行逆转录，合成DNA片段，减少染色体缩短的长度（图1-21)。
1.T细胞内HIV的遗传物质RNA不能直接翻译成蛋白质；结核杆菌可以边转录边翻译出蛋白质；酵母菌的mRNA从核孔出来之后才能翻译成蛋白质。下列有关上述材料的叙述，错误的是 （ ）
A. 不同生物的mRNA的基本组成单位相同
B. 细菌中蛋白质的合成可以在拟核区进行
C. 以上三种生物的遗传信息的传递遵循的中心法则各不相同
D. 碱基序列相同的DNA分子控制合成的蛋白质可能不同
C
2.关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）
A. 染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
B. 细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C. 核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质
D. 遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B
3.下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是（ ）
A. 每种氨基酸都至少有两种相应的密码子
B. HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板
C. 真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程
D. 一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
B
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