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第4章　基因的表达
第1节　基因指导蛋白质的合成（二）
【目录】
一、遗传信息的翻译
二、碱基与氨基酸的对应关系
三、密码子
四、反密码子
五、翻译的过程
六、中心法则
1.概念：mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸以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（translation）。
2.实质：mRNA的碱基序列 → 蛋白质的氨基酸序列
思考：碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的呢？
一、遗传信息的翻译
mRNA：
蛋白质：
碱基的数量
氨基酸的数量
决定
排列顺序
排列顺序
决定
种类
种类
决定
种
4种
21种
思考：4种碱基如何决定21种氨基酸呢？
二、碱基与氨基酸的对应关系
1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则
A、G、C、U分别决定1种，共4种
4 = 1×4 = 41
二、碱基与氨基酸的对应关系
2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则
A、G、C、U分别决定1种，共4种
4 = 1×4 = 41
1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则
AA AG AC AU
GA GG GC GU
CA CG CC CU
UA UG UC UU
共有16种组合，
可以决定16种氨基酸
第1个碱基
第2个碱基
A
G
C
U
A
G
C
U
二、碱基与氨基酸的对应关系
1、如果1个碱基决定1种氨基酸，则
2、如果2个碱基决定1种氨基酸，则
共有16种组合，可以决定16种氨基酸
= 4×4 = 42
A、G、C、U分别决定1种，共4种
4 = 1×4 = 41
64 = 43
共有64种组合
3、如果3个碱基决定1种氨基酸，则
二、碱基与氨基酸的对应关系
三、密码子
1. 概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
密码子
密码子
密码子
2. 特点：
一种氨基酸可以有多个密码子
第一个 碱基 第二个碱基 第三个
碱基
U C A G U 苯丙氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 酪氨酸 酪氨酸 终止 终止 半胱氨酸 半胱氨酸 终止、硒代半胱氨酸① 色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 精氨酸 精氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸 缬氨酸、甲硫 氨酸（起始②） 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 甘氨酸 U
C
A
G
21种氨基酸的密码子表
②
①
CUA
决定哪种氨基酸
试一试
依据教材67页密码子表，探讨以下问题：
1、起始密码、终止密码各有几种？
决定氨基酸的密码子有多少种？
2、一个密码子最多能编码几种氨基酸？
编码亮氨酸的密码子有多少种？由此我们可以得出什么样的结论？
3、地球上几乎所有生物都共用一套密码子（密码子的通用性），
根据 这一特性，你能想到什么？
1种
3种
2种
62种(2种终止密码不决定氨基酸)
生物有共同的起源
6种
思考：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？
一种氨基酸可由多种密码子编码（简并性）
概念：在tRNA上与mRNA分子上的密码子
互补配对的三个碱基。
四、反密码子
U
C
A
U
G
U
U
U
A
mRNA
A
A
U
亮氨酸
A
C
A
缬氨酸
A
U
G
异亮氨酸
反密码子
密 码 子
四、反密码子
U A C
甲硫
tRNA
氨基酸
密码子
反密码子
mRNA（信使RNA）
A U G
C U A
G U A G C U
一种密码子→____种氨基酸
一种密码子→____种反密码子
一种反密码子→____种氨基酸
五、翻译过程
1
1
1
mRNA（信使RNA）
A U G
C U A
G U A G C U
五、翻译过程
U A C
甲硫
结合
起始
U A C
甲硫
C A U
缬
C G A
丙
结合
起始
读码
进位
脱水缩合
退位
五、翻译过程
mRNA（信使RNA）
A U G
C U A
G U A G C U
U A C
甲硫
C A U
缬
C G A
丙
结合
起始
读码
进位
脱水缩合
退位
五、翻译过程
mRNA（信使RNA）
A U G
C U A
G U A G C U
五、翻译过程
通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条多肽链的合成。
五、翻译过程
1.不同核糖体合成的肽链有何关系？
2.观察右上图，翻译方向是什么？
相同的多条肽链
从左向右
概念
场所
模板
原料
其他条件
产物
运载工具
配对原则
游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为
模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
核糖体（细胞质）
mRNA
21种游离的氨基酸
蛋白质（或多肽链）
tRNA
A-U，U-A，C-G，G-C
各种酶（与蛋白质合成有关的酶）和ATP
翻译小结
得分必备
遗传信息 密码子 反密码子
位置
作用
种类
DNA
mRNA
tRNA
间接(根本)控制蛋白质中氨基酸的排序
直接控制蛋白质中氨基酸的排序
识别密码子
62种
共64种，编码氨基酸的62种
多种多样
遗传信息、密码子、反密码子的比较
六、中心法则
复制
DNA
逆转录
转录
复制
RNA
翻译
蛋白质
1. 提出者：克里克
2. 内容（提出和发展）：
3. DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息表达的产物，ATP为信息流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
六、中心法则
DNA
mRNA
蛋白质
转录
翻译
脱氧核苷酸序列
决定
核糖核苷酸序列
决定
氨基酸序列
遗传信息
决定
遗传密码
决定
基因
表现出性状
DNA中碱基个数：mRNA中碱基个数：蛋白质中氨基酸个数
6 3 1
项目 DNA复制 转录 翻译
场所
模板
原料
能量 酶
碱基配对
产物
信息传递
细胞核（主要）
DNA两条链
细胞核（主要）
核糖体（细胞质）
基因的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
21种氨基酸
ATP
DNA解旋酶等
DNA解旋酶
RNA聚合酶等
各种酶
A—T T—A
C—G G—C
A—U T—A
C—G G—C
A—U U—A
C—G G—C
DNA
RNA
蛋白质（多肽）
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
得分必备
课堂小结
遗传信息的翻译
翻译的概念和实质
概念
实质
碱基和氨基酸的对应关系
密码子
反密码子
翻译的过程
中心法则
二者的特点、种类和关系
提出者
内容
例1、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是（ ）
A．DNA，RNA，蛋白质　　
B．DNA，RNA和氨基酸
C．RNA，DNA和核糖　　　
D．RNA，DNA和蛋白质
√
课堂检测
例2、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是 （ ）
A．赖氨酸 B．丙氨酸 C．半胱氨酸 D．苏氨酸
√
课堂检测
例3、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为（ ）
A．na/6
B．na/3-18（n/3-1）
C．na-18(n-1)
D．na/6-18(n/6-1)
√
课堂检测
例4、下列对转运RNA的描述，正确的是（ ）
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
√
课堂检测
(1)图示过程是以________为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。在该过程中，b与d形成____个c结合位点。图示步骤的下一步将是_____(填 a / 色氨酸)与结构c分离后，色氨酸通过_________与__________ (填天冬氨酸/甲硫氨酸)连接.
(2)图示过程进行时，b沿d移动，直到读取 __________停止。每种c能结合并运输___ 种氨基酸.
mRNA
2
a
脱水缩合
天冬氨酸
终止密码子
1
课堂检测

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