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第1节 基因指导蛋白质的合成（第2课时）
概述遗传信息的翻译过程 。
阐明中心法则的基本内容，认同科学是不断发展的。
计算DNA碱基数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系。
转录得到的是RNA，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸排列顺序呢？
mRNA通过核孔进入细胞质中，与核糖体结合，开始它新的历程——翻译。
1.翻译的概念及实质
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，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
(1)概念：
(2)实质：
？
U
U
A
G
A
U
A
U
C
mRNA
蛋白质
碱 基 序 列
氨基酸序列
4种
21种
翻译
三、遗传信息的翻译
4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢
1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；
2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸；
3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸，
氨基酸
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
AUCG
4
氨基酸
AUCG
4
AUCG
4
4
64
16
第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要
遗传密码子的破译
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：
与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。
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。
（1）定义：
密码子
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
识别：
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
2.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 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) 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 3个终止密码子
① 2个起始密码子
分析密码子的特点
1.从密码子表可以看出：一种密码子决定几种氨基酸？色氨酸有几种密码子？苯丙氨酸、亮氨酸等有几种密码子？一种氨基酸酸有几种密码子？
①1种密码子只能决定1种氨基酸（正常情况下）。
②色氨酸色氨酸只有UGG一种密码子，苯丙氨酸、亮氨酸分别有2种、
种密码子。
总结：1种氨基酸可以由1种或几种密码子决定。
思考.讨论:
当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸,提高密码子容错率；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。
A
C
G
A
U
U
G
A
U
C
G
A
C
G
A
正常mRNA
G
C
G
A
U
U
G
A
C
C
G
A
C
G
A
错误mRNA
2.从密码子表中可以看出，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称作
密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？
说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
称为密码的通用性
3.地球上几乎所有的生物体都共用同一个密码子表。根据这一事实，你能想到什么？
3'
5'
结合氨基酸的部位
碱基配对
tRNA是一类具有携带并转运氨基酸功能的核糖核酸。
（1）形态：RNA链经过折叠，形成三叶草形
（2）功能：识别并转运氨基酸
（3）特点：①一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
②一种氨基酸可以由多种tRNA携带。
（4）反密码子：每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。
游离的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？
3.tRNA
4.翻译的过程
①mRNA上的什么信息决定翻译的起始和终止
【活动1】请结合以下问题阅读教材图4-7及相关内容，概述翻译过程。
②根据遗传密码的阅读方式分析，图中mRNA上共有几个密码子
③翻译合成的肽链的氨基酸序列是怎样的
起始密码子
mRNA进入细胞质，与 结合；携带 的tRNA通过与mRNA上的碱基AUG互补配对进入 。
第1步：
起始
核糖体移动方向
E
1
2
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
M
核糖体
核糖体
甲硫氨酸
位点1
4.翻译的过程
E
1
2
第2步：进位
甲
携带 的tRNA以同样的方法进入 。
通过脱水缩合形成 ，甲硫氨酸被转移到 上。
第3步：缩合
H
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
组氨酸
位点2
肽键
位点2的tRNA
E
1
2
第4步：
移位
沿 移动，读取下一个密码子，原占位点1的
离开核糖体，原位点2的tRNA进入 ，一个新的携带氨基酸的tRNA进入 ，继续肽链的合成。
精
色
半
半
甲
组
5’
3’
5’
3’
5’
3’
脯
5’
3’
5’
3’
5’
3’
核糖体移动方向
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
核糖体
mRNA
tRNA
位点1
位点2
直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。
肽链合成后，从 上脱离， 成具有特定
的蛋白质分子。
第5步：
终止
核糖体
盘曲折叠
空间结构和功能
位点1
位点2
4.翻译的过程
翻译
mRNA分子
碱基互补配对
细胞质的核糖体
mRNA
A－U、U－A
G－C、C－G
mRNA→蛋白质
场所：
原则：
模板：
条件：
遗传信息流动：
蛋白质
转录
翻译
21种游离氨基酸
ATP
tRNA
小结：
翻译的过程
真核生物:
先转录，后翻译
边转录边翻译
原核生物:
①
②
③
④
⑤
⑥
1.如何快速高效地进行翻译呢？
一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，
同时进行多条肽链的合成。
2.图中①、⑥分别是什么分子或结构？最终合成
的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？
为什么？
3.核糖体移动的方向是怎样的？
mRNA
核糖体
相同。因为它们的模板是同一条mRNA。
由肽链_____→肽链_____的方向进行
短
长
思考·讨论
遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA 的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息的转录和翻译。
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
1957年，克里克提出中心法则。
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
中心法则的完善
逆转录
复制
（RNA病毒中才有）
（RNA病毒中才有）
四、中心法则
生物种类 遗传信息的传递过程
以DNA作为遗传物质的生物 原核生物
真核生物 DNA病毒 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒
逆转录病毒 (HIV)
翻译
蛋白质
复制
DNA
转录
RNA
复制
RNA
蛋白质
翻译
蛋白质
翻译
转录
DNA
RNA
逆转录
RNA
复制
不同生物遗传信息传递途径
1.转运RNA与决定蛋白质的氨基酸序列有密切关系的功能是（ ）
A.能识别信使RNA的密码
B.能携带特定的氨基酸
C.能将氨基酸置于核糖体适当位置上
D.参与肽链继续延伸的过程
A
2.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
A
3.密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。密码子是指 （ ）
A. 基因 上的3个相邻的碱基
B. DNA上3个相邻的碱基
C. tRNA上3个相邻的碱基
D. mRNA上3个相邻的碱基
D
A
4.如图表示真核细胞的翻译过程。有关叙述错误的是( )
A.翻译时②沿着核糖体移动
B.一个mRNA分子可结合多个核糖体
C.翻译过程有氢键的形成和断裂
D.有三种RNA参与翻译过程，但各自的作用不同

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