基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

1、1 轉(zhuǎn)錄得到的轉(zhuǎn)錄得到的RNARNA仍是堿基序列，而不是仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，蛋白質(zhì)。那么，RNARNA上的堿基序列如何能變上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？呢？mRNAmRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中， 開(kāi)始它新的歷程翻譯。 二、遺傳信息的翻譯二、遺傳信息的翻譯2 遺傳學(xué)上把以遺傳學(xué)上把以信使信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有有一定氨基酸順序一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做翻譯翻譯。 堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)

2、關(guān)系DNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4種堿基，而組成生物種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有體蛋白質(zhì)的氨基酸有2020種種。這這4 4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的2020種氨基酸種氨基酸的？的？翻譯翻譯: :31 1、如果、如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則2 2、如果、如果2 2個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則共有共有1616種組合，可以決定種組合，可以決定1616種氨基酸種氨基酸16 = 44 = 42A A、G G、C C、U U分別決定分別決定1 1種，共種，共4 4種種4 = 14 = 413 3、如果、

3、如果3 3個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則64 = 43共有共有6464種組合。種組合。mRNAmRNA的堿基與組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的堿基與組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系1 1、如果、如果1 1個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則2 2、如果、如果2 2個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則3 3、如果、如果3 3個(gè)堿基決定個(gè)堿基決定1 1種氨基酸，則種氨基酸，則請(qǐng)推測(cè)：請(qǐng)推測(cè)：mRNAmRNA的堿基與組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的堿基與組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系mRNAmRNA是怎樣把遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)的呢？是怎樣把遺傳信

4、息傳遞給蛋白質(zhì)的呢？4 密碼子密碼子 密碼子密碼子 密碼子密碼子UCAUGA UUAmRNA 密碼子：密碼子：mRNAmRNA上決定氨基酸的上決定氨基酸的三個(gè)相鄰三個(gè)相鄰 的的堿基。堿基。 密碼子密碼子 56思考與討論思考與討論：已知一段：已知一段mRNA的堿基序列是的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能結(jié)合，你能結(jié)合密碼子表寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？密碼子表寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？ 甲硫氨酸甲硫氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸半胱氨半胱氨酸酸脯氨酸脯氨酸絲氨酸絲氨酸賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸脯氨酸脯氨酸7依據(jù)教材依據(jù)教材65頁(yè)密碼子表，探討以下問(wèn)題：頁(yè)密碼子表，探討以下問(wèn)題：1 1、

5、起始密碼、終止密碼各有幾種？、起始密碼、終止密碼各有幾種？ 它們分別決定哪種氨基酸？它們分別決定哪種氨基酸？ 決定氨基酸的密碼子有多少種？決定氨基酸的密碼子有多少種？ 2、一個(gè)密碼子最多能編碼幾種氨基酸？一個(gè)密碼子最多能編碼幾種氨基酸？ 編碼亮氨酸的密碼子有多少種？編碼亮氨酸的密碼子有多少種？ 由此我們可以得出什么樣的結(jié)論？由此我們可以得出什么樣的結(jié)論？3 3、地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子（密碼子的、地球上幾乎所有生物都共用一套密碼子（密碼子的 通用性通用性），根據(jù)這一特性，你能想到什么？，根據(jù)這一特性，你能想到什么？1 1種種一種氨基酸可以由多種密碼子編碼（一種氨基酸可以由多種密碼子編

6、碼（簡(jiǎn)并性簡(jiǎn)并性）3 3種種2 2種種6161種種3 3種終止密碼不決定氨基酸種終止密碼不決定氨基酸生物有共同的起源轉(zhuǎn)基因生物有共同的起源轉(zhuǎn)基因6 6種種AUGAUG甲硫氨酸甲硫氨酸 GUGGUG纈氨酸纈氨酸8（2）反密碼子）反密碼子種類(lèi)：種類(lèi)：與與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的上的3個(gè)個(gè)堿基堿基61種，反密碼子與種，反密碼子與61種決種決定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng)定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng)9圖圖4-5 tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖的結(jié)構(gòu)示意圖 專(zhuān)一性：每種專(zhuān)一性：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。種氨基酸。tRNA的反密碼子與的反密碼子與mRNA上的密碼子互上的

7、密碼子互補(bǔ)配對(duì)。補(bǔ)配對(duì)。tRNA“搬運(yùn)工搬運(yùn)工”一種氨基酸只能由一種一種氨基酸只能由一種tRNAtRNA攜帶攜帶? ?10UCAUGU UUAmRNAAAU 亮氨酸亮氨酸ACA纈氨酸纈氨酸AUG 異亮氨酸異亮氨酸11翻翻 譯譯蛋白質(zhì)合成的過(guò)程如何？蛋白質(zhì)合成的過(guò)程如何？ 12蛋白質(zhì)合成的過(guò)程如何？蛋白質(zhì)合成的過(guò)程如何？ 第一步：經(jīng)過(guò)活化的甲硫氨酸在tRNA的運(yùn)輸下與mRNA上的起始密碼AUG配對(duì),進(jìn)入核糖體的位點(diǎn)1（P位點(diǎn)）。第二步：按堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2（A位點(diǎn)）第三步：位點(diǎn)1上的氨基酸（肽鏈）與位點(diǎn)2上的氨基酸通過(guò)脫水縮合形成肽鍵。第四步：核糖體向前移動(dòng)三個(gè)堿

8、基讀取下一個(gè)密碼子。原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，原占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，另一個(gè)攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。第五步：當(dāng)核糖體讀到終止密碼時(shí)，肽鏈合成終止。13 核糖體核糖體AGGUC A CGUUA CCA CGU GMHWM：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸14AGGUC A CGUUA CGG UCACMHWM：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸15AGGUC A CGUUA CGG UCAC縮合縮合MHWM：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸16AGGUC A CGUUA CGG UCACHWM：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸M17AGGUC A CGUGG UCACHW

9、縮合縮合M：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸M18AGGUC A CGUGG UCACWM：甲硫氨酸H：組氨酸W：色氨酸進(jìn)位進(jìn)位 轉(zhuǎn)肽轉(zhuǎn)肽脫落脫落移位移位過(guò)程：過(guò)程：MH191、概念：、概念：2、場(chǎng)所：、場(chǎng)所：3、模板：、模板：4、原料：、原料：5、產(chǎn)物：、產(chǎn)物：7、配對(duì)原則：、配對(duì)原則：6、運(yùn)載工具：、運(yùn)載工具：游離在游離在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中的各種中的各種氨基酸氨基酸，以，以 mRNA為模板，為模板，合成具有一定氨基酸順序的合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的過(guò)程的過(guò)程核糖體（細(xì)胞質(zhì)）核糖體（細(xì)胞質(zhì)）mRNA20種游離的氨基酸種游離的氨基酸蛋白質(zhì)（或多肽鏈）蛋白質(zhì)（或多肽鏈）tRNAA-U，U-A

10、，C-G，G-C其他條件：其他條件：各種酶（各種酶（與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶）和）和ATPmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)208、過(guò)程、過(guò)程21階段階段項(xiàng)目項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯定義定義場(chǎng)所場(chǎng)所模板模板遺傳信息傳遺傳信息傳遞的方向遞的方向原料原料產(chǎn)物產(chǎn)物實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以在細(xì)胞核中，以DNADNA的一的一條鏈為模板合成條鏈為模板合成mRNAmRNA的過(guò)的過(guò)程。程。以信使以信使RNARNA為模板，合成具為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程的過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNADNA的一條鏈的一條鏈信使信使RNARNADNAmRNADNAmRNA

11、mRNAmRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含含A A、U U、C C、G G的的4 4種核種核糖核苷酸糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)的2020種氨基種氨基酸酸信使信使RNARNA有一定氨基酸排列順序的多肽，有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)是遺傳信息的表達(dá)2223DNA兩條鏈兩條鏈ATP24從基因的表達(dá)過(guò)程可以看出：從基因的表達(dá)過(guò)程可以看出：DNADNA（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定（基因）中脫氧核苷酸的排列順序決定了信使了信使RNARNA中中 ，進(jìn)而決定進(jìn)而決定 的排列順序，最的排列順序，最終決定了終決定了 的結(jié)構(gòu)和功能特的結(jié)構(gòu)和功能特異常。異常。氨基酸氨基酸25A AC CU UG GG GA AU UC C U U蘇氨酸蘇氨酸甘氨酸甘氨酸絲氨酸絲氨酸 mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNADNAA AC CT TG GG GA AT TC C T TT TG GA AC CC CT TA AG GA A肽鍵肽鍵 肽鍵肽鍵基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：mRNAmRNA中的堿基數(shù)：中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)合成蛋白質(zhì)的氨基酸個(gè)數(shù)= = 。6 3 16 3 126A密碼子密碼子精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNAG信使信使RNAGGDNA雙鏈雙鏈CCCAAT C