基因指導蛋白質(zhì)的合成--翻譯可用課件

1、12DNA基因基因脫氧核苷酸脫氧核苷酸染色體染色體每條染色體上有一個每條染色體上有一個DNA分子分子每個每個DNA分子上分子上含有許多基因含有許多基因每個基因含有成百上每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸千個脫氧核苷酸染色體是染色體是DNA的的主要載體主要載體基因是有遺傳效基因是有遺傳效應的應的DNA片段片段基因中脫氧核苷酸基因中脫氧核苷酸的排列順序代表著的排列順序代表著遺傳信息遺傳信息是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位3遺傳信息的翻譯遺傳信息的翻譯翻譯：翻譯：游離在細胞質(zhì)中的氨基酸，（游離在細胞質(zhì)中的氨基酸，（在核在核糖體上糖體上）以以mRNAm

2、RNA為模板，（為模板，（以以tRNA為運為運載工具，按照堿基互補配對原則載工具，按照堿基互補配對原則）合成合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。實質(zhì)：實質(zhì)：將將mRNAmRNA中的中的堿基序列堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)翻譯為蛋白質(zhì)的的氨基酸序列。氨基酸序列。4堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系是堿基與氨基酸之間的對應關(guān)系是怎樣的呢？怎樣的呢？討論：一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基才能夠至少需要多少個堿基才能夠決定決定2020種不同的氨基酸？種不同的氨基酸？三個堿基決定一個氨基酸，三個堿基決定一個氨基酸，4 43 3=64=645信使信使RNA(mRNA)RNA(mRNA

3、)上面上面相鄰的三個堿基相鄰的三個堿基( (核核糖核苷酸糖核苷酸) )構(gòu)成一個構(gòu)成一個“密碼子密碼子”，決定蛋白質(zhì)合，決定蛋白質(zhì)合成時一個特定的氨基酸。成時一個特定的氨基酸。 密碼子密碼子UCAUG A UUAmRNA 密碼子密碼子 密碼子密碼子起始密碼子起始密碼子 AUG GUG終止密碼子終止密碼子 UAA UAG UGAmRNA上不可能含有上不可能含有 T6密碼子表U C A G AUA U C7 遺傳密碼的特性：遺傳密碼的特性： 1、有有3個終止密碼，沒有對應的氨基個終止密碼，沒有對應的氨基酸，酸，所以，在所以，在64個遺傳密碼中，個遺傳密碼中，能能決決定定20種氨基酸種氨基酸的密碼子的

4、密碼子只有只有61個個。 2、通用性通用性：地球上幾乎所有的生物地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子共用一套密碼子（說明所有的生物起源說明所有的生物起源于共同的祖先，有著或近或遠的親緣關(guān)于共同的祖先，有著或近或遠的親緣關(guān)系系）。）。 3、簡并性簡并性：一種氨基酸有兩種以上一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況的密碼子的情況 （在一定程度上能防在一定程度上能防止由于堿基的改變而導致遺傳信息的止由于堿基的改變而導致遺傳信息的改變改變）。）。8小練習：小練習： 已知一段已知一段mRNAmRNA的堿基序列是的堿基序列是- -AUGAUGGAAGAAAGCAGCAUGAUGUCC-UCC-，參照，參照P65P

5、65你能你能寫出對應的氨基酸序列嗎？寫出對應的氨基酸序列嗎？甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸絲氨酸絲氨酸甲硫氨甲硫氨酸酸絲氨酸絲氨酸僅起始密碼有兩種作用僅起始密碼有兩種作用：決定：決定肽鏈合成開始和決定一種氨基肽鏈合成開始和決定一種氨基酸酸問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？9AAU亮亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子AC U 天冬天冬氨酸氨酸反密碼子反密碼子AUG異亮異亮氨酸氨酸反密碼子反密碼子轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)RNA(tRNA)：分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形，分子結(jié)構(gòu)呈三葉草形，其其“葉柄葉柄”端能與一個特定的氨基酸結(jié)合，端能與一個特定的氨基酸結(jié)合，“葉片葉片”端

6、有三個特殊的堿基稱為端有三個特殊的堿基稱為“反密碼反密碼子子”，能與，能與mRNAmRNA上的上的“密碼子密碼子”相識別（相識別（按按堿基互補配對原則堿基互補配對原則）。）。10轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)11了解了解tRNA 遺傳信息的翻譯者：遺傳信息的翻譯者：1、tRNA的專一性的專一性：一個一個tRNA只能只能識別并轉(zhuǎn)運識別并轉(zhuǎn)運1種氨基酸。種氨基酸。3、 tRNA上不僅僅有反密碼子，另上不僅僅有反密碼子，另外有許多堿基（對），因外有許多堿基（對），因tRNA 是是折疊而成的折疊而成的RNA鏈。鏈。2、一種氨基酸可以被幾種、一種氨基酸可以被幾種tRNA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運（密碼子的簡并性），運輸氨基運（

7、密碼子的簡并性），運輸氨基酸的酸的tRNA最多有最多有61種種。12翻譯過程：翻譯過程：第一階段：第一階段： mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的酸的tRNA，通過與堿基，通過與堿基AUG（起始密碼）互補配對，進入位點（起始密碼）互補配對，進入位點1。 第三階段：第三階段：甲硫氨酸與第二個密碼子位點的氨基酸，甲硫氨酸與第二個密碼子位點的氨基酸，在核糖體中酶的作用下，脫水縮合形成二肽，而轉(zhuǎn)移在核糖體中酶的作用下，脫水縮合形成二肽，而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點到占據(jù)位點2的的tRNA 上。 第四階段：第四階段：核糖體沿著核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，

8、原移動，讀取下一個密碼子，原占據(jù)位點占據(jù)位點1的的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點離開核糖體，占據(jù)位點2的的tRNA進入位點進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復，繼續(xù)肽鏈的合成。重復步驟步驟2、3、4，直至核糖體讀取到，直至核糖體讀取到mRNA的的1個終止密碼子（個終止密碼子（UAA、UAG、UGA），釋放多肽鏈。），釋放多肽鏈。第二階段：第二階段：攜帶第二個相應氨基酸的攜帶第二個相應氨基酸的tRNA與核糖體與核糖體和和mRNA結(jié)合部位的第結(jié)合部位的第2個位點密碼子配對。個位點密碼子配對。 13UCAUG A UUAmRNA 細胞質(zhì)細

9、胞質(zhì)細胞質(zhì)中的細胞質(zhì)中的mRNAmRNA14UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 核糖體核糖體mRNAmRNA與核糖體結(jié)合與核糖體結(jié)合. .15UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸 tRNAtRNA上的反密碼子與上的反密碼子與mRNAmRNA上的密碼子互補配對上的密碼子互補配對 .16UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 tRNAtRNA將氨基酸轉(zhuǎn)運到將氨基酸轉(zhuǎn)運到mRNAmRNA上的相應位置上的相應位置 . .17UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸A

10、C U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 兩個氨基酸分子縮合兩個氨基酸分子縮合縮合縮合18UCAUG A UUAA A U 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 核糖體隨著核糖體隨著mRNAmRNA滑動滑動. .另一個另一個tRNAtRNA上的堿基與上的堿基與mRNAmRNA上的密碼子配對上的密碼子配對. . 19UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)一個個氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)20UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸AC U 天冬氨天冬氨酸酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸 t tRN

11、ARNA離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基離開，再去轉(zhuǎn)運新的氨基酸酸21UCAUG A UUA 亮氨酸亮氨酸 天冬氨天冬氨酸酸 異亮氨酸異亮氨酸以以mRNAmRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) . . 2223基因控制蛋白質(zhì)合成的過程基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNADNA的遺傳信息的遺傳信息mRNAmRNA的遺傳信息的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯數(shù)量數(shù)量n3n6n基因中堿基數(shù)：基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)至少至少6 ： 3 ： 124翻譯小結(jié)翻譯小結(jié)場所場所:模板模板:原料原料:

12、條件條件:產(chǎn)物產(chǎn)物:原則原則:細胞質(zhì)的細胞質(zhì)的核糖體上核糖體上信使信使RNA二十種氨基酸二十種氨基酸t(yī)RNA、多種酶（縮合酶）和能量等、多種酶（縮合酶）和能量等多肽或蛋白質(zhì)多肽或蛋白質(zhì)密碼子與反密碼子配對，按堿基互補密碼子與反密碼子配對，按堿基互補配對原則（配對原則（GC、CG、UA、AU）遺傳信息流動：遺傳信息流動：mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)25復制復制轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯場所場所細胞核（主要）細胞核（主要）細胞核（主要）細胞核（主要）核糖體核糖體模板模板DNA的兩條鏈的兩條鏈DNA片段中的片段中的一條鏈一條鏈信使信使RNA原料原料脫氧核苷酸脫氧核苷酸（4種）種）核糖核苷酸核糖核苷酸（4種）種）氨基酸

13、氨基酸（20種）種）堿基配堿基配對方式對方式A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-GA-U、U-A、G-C、C-G產(chǎn)物產(chǎn)物兩個相同的兩個相同的DNA分子分子一個一個RNA分子分子多肽或蛋白質(zhì)多肽或蛋白質(zhì)比較比較DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的區(qū)別26鞏固練習 1、如果、如果DNA分子一條鏈的堿基排列順序分子一條鏈的堿基排列順序是是ACGGATCTT ,那么那么,與它互補的另一與它互補的另一條條DNA鏈的堿基順序是鏈的堿基順序是 ;如果如果以這條以這條DNA鏈為模板鏈為模板,轉(zhuǎn)錄出的轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基順序堿基順序應該是應該是 。在這段。在這段mRNA上包含上包

14、含了了 個密碼子，需要個密碼子，需要 個個tRNA才能把所需要才能把所需要的氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體上，這些氨基酸的種類依的氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體上，這些氨基酸的種類依次是次是 、 、 。TGCCTAGAAUGCCUAGAA33半胱氨酸半胱氨酸 亮氨酸亮氨酸谷氨酸谷氨酸272、在所學過的知識中，可以體現(xiàn)出、在所學過的知識中，可以體現(xiàn)出“堿基互堿基互補配對原則補配對原則”的地方有哪四個？的地方有哪四個？DNA的結(jié)構(gòu)；的結(jié)構(gòu)；DNA的復制；的復制；DNA的轉(zhuǎn)錄；的轉(zhuǎn)錄；密碼子的翻譯；密碼子的翻譯；逆轉(zhuǎn)錄（后學）逆轉(zhuǎn)錄（后學）。283、遺傳學上的密碼子是指、遺傳學上的密碼子是指 （ ）A、DNA一條鏈上相鄰的

15、一條鏈上相鄰的3個堿基個堿基B、信使、信使RNA上決定一個氨基酸的上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基個相鄰堿基C、轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)運RNA上一端的上一端的3個堿基個堿基D、DNA分子上分子上3個相鄰的堿基對個相鄰的堿基對B294、 根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息傳遞的過程，在根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息傳遞的過程，在下面表格的空白處填入相應的字母（參見下面表格的空白處填入相應的字母（參見P65）:DNA雙鏈雙鏈G信使信使RNAA轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNA氨基酸氨基酸丙氨酸丙氨酸CGCACGTCGU305、請問正在脫水形成肽鍵的兩個氨基酸分別、請問正在脫水形成肽鍵的兩個氨基酸分別是什么？（參見是什么？（參見P65）丙氨酸、絲氨酸

16、丙氨酸、絲氨酸316、已知胰島素含有、已知胰島素含有51個氨基酸，則胰島素基個氨基酸，則胰島素基因至少含有多少個堿基？因至少含有多少個堿基？7、判斷下列名詞分別位于哪一種物質(zhì)上：、判斷下列名詞分別位于哪一種物質(zhì)上：516 = 306 基因基因 （ ） 遺傳信息遺傳信息 （ ） 密碼子密碼子 （ ） 反密碼子反密碼子 （ ） 遺傳密碼遺傳密碼 （ ）DNADNAmRNAtRNAmRNA328. 8. 某基因中含有某基因中含有12001200個堿基，則由它控制個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈最多含有肽鍵的個數(shù)是合成的一條肽鏈最多含有肽鍵的個數(shù)是 ( ( ) ) A198個個 B199個個 C200個個 D201個個B基因中堿基數(shù)：基因中堿基數(shù)：mRNAmRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)至少至少 6 ：