4.1 基因指导蛋白质的合成（共30张PPT）

第1节 基因指导蛋白质的合成
第4章 基因的表达
性状的控制者
性状的体现者
→基因
→蛋白质
DNA
（基因）
蛋白质合成
细胞核
细胞质
核孔
信使
指导？
（RNA）
比较项目
DNA
RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结构
主要存在部位
DNA和RNA 的主要区别
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
双链结构
单链结构
细胞核
细胞质
一、遗传信息的转录
DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？
RNA的种类：
信使RNA（ mRNA ）
转运RNA（ tRNA ）
核糖体RNA（ rRNA ）
细胞核
DNA
mRNA
DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？
→转录
C
G
A
C
T
G
G
C
G
T
T
A
G
A
T
C
T
G
A
C
C
C
G
A
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
A
U
C
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
G
A
DNA
1.转录的场所： 。
①模板 、
②原料 、
③酶 、
④能量 。
3.转录的产物： ；
4.转录的过程：
解开螺旋→合成 →mRNA释放。
2.转录的条件：
细胞核
DNA的一条链
ATP
RNA聚合酶
4种游离的核糖核苷酸
mRNA
自主阅读课本P63，并完成：
DNA
mRNA
细胞核
DNA
mRNA
C
G
A
C
T
G
G
C
G
T
T
A
G
A
T
C
T
G
A
C
C
C
G
A
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
A
U
C
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
G
转录的过程：
mRNA释放
DNA解螺旋
合成mRNA
RNA聚合酶
4种游离的核糖核苷酸
模板链
DNA
转录：在 中，以 为模板，按 原则，合成 的过程。
细胞核
DNA的一条链
碱基互补配对
mRNA
1.DNA分子的解旋发生在___过程中( )
A.复制 B.转录
C.翻译 D.复制和转录
2.一个DNA分子转录出多少种多少个mRNA( )
A.一种一个 B.一种多个
C.多种多个 D.无数种无数个
D
C
练习
二、遗传信息的翻译
什么叫翻译？
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的过程。
问题：
转录得到的RNA仍是碱基序列，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的种类、数量和排列顺序呢？
遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子
密码子
密码子
什么叫密码子？
密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
第1个字母 第2个字母 第3个字母 密码子
苯丙氨酸 U U U UUU
？
精氨酸 A G G AGG
终止密码子： 、 、_____
种类 起始密码子： （甲硫氨酸）
（ 种） _______（缬氨酸）
编码氨基酸的密码子______种
所有生物的密码子是 的。
61
64
一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。
1种或几种
相同
AUG
GUG
UAA
UAG
UGA
细胞核
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。
mRNA
甲硫
组
色
半胱
脯
精
丝
细胞质
(合成蛋白质）
模板
甲硫
组
色
精
半胱
半胱
脯
密码子：
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
密码子
密码子
密码子
密码子
核糖体
基因
（DNA）
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
考 考 你
已知一段mRNA的碱基序列是AUGCACUGGCGUUAA，
你能写出对应的氨基酸序列吗？
甲硫氨酸
—组氨酸
—色氨酸
—精氨酸
—（终止）
转运RNA(tRNA)
氨基酸转运工具是什么？---tRNA
1、形态：三叶草形
2、结构：一端为氨基酸结合的部位
另一端为反密码子，能与与密码子碱基互补配对。
3、种类：61种。（实际不详）
C
C
U
谷氨酸
反密码子
tRNA如何识别mRNA上的 碱基序列？
两个氨基酸间通过什么方式结合？
翻译什么时候会停止？
译形成的产物是什么？
第1步 mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
mRNA是怎样翻译蛋白质的？
第2步 携带组氨酸的tRNA以同样方式进入位点2。
第3步 甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。
第4步 核糖体读取下一个密码子，原占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤2、3、4，直至核糖体读取到mRNA的终止密码。
核糖体
mRNA
色
半胱
脯
精
丝
细胞质
细胞核
基因
（DNA）
C
G
A
C
U
G
G
C
G
U
U
A
A
A
U
C
A
C
G
U
G
组
tRNA：
反密码子
U
C
A
甲硫
小组合作：模拟翻译过程
P66
DNA(基因)
蛋白质
RNA
转录
翻译
基因指导蛋白质合成的过程
§基因控制蛋白质的合成全过程§
二、遗传信息的翻译
1.翻译的场所： ；
①模板 、
②原料 、
③能量 。
3.翻译的工具： ；
4.翻译的产物： 。
2.翻译的条件：
细胞质
（核糖体）
mRNA
ATP
游离的氨基酸
tRNA
多肽链→蛋白质
6
3
1
∶
∶
如何在短时间内由一条mRNA合成出多个相同的蛋白质分子？
①结合上图判断翻译的方向，并说明判断的依据。
②翻译过程中产生的多条多肽链有什么特点？
③翻译过程中核糖体沿mRNA移动还是mRNA沿核糖体移动？
④翻译合成的多肽链是否能承担相应的生命活动？
时间
场所
模板
原料
酶
产物
特点
碱基配对
遗传信息传递
意义
复制
转录
翻译
个体生长发育的整个过程
细胞质的核糖体
DNA的一条链
mRNA
4种脱氧核苷酸
20种氨基酸
多肽链
细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂前）的间期
主要在细胞核
主要在细胞核
DNA的两条链
4种核糖核苷酸
酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶等）
酶（RNA聚合酶等）
酶
2 个双链DNA
一个单链RNA（3种）
半保留，边解旋边复制
边解旋边转录
一个 mRNA 上结合多个核糖体，顺次合成 多条肽链
A-T、T-A、C-G、G-C
A-U、U-A、C-G、G-C
A-U、T-A、C-G、G-C
DNA
DNA
mRNA
DNA
mRNA
蛋白质
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
DNA分子的复制、转录、翻译的比较
能量
ATP
ATP
ATP
下图表示DNA(基因)控制蛋白质合成的过程。
请分析回答：
(1)图中标出的碱基符号，包括了____种核苷酸。
(2)DNA双链中，_____链为转录链，密码子存在于
_____链上。
(3)如合成一种胰岛素，共含有49个氨基酸，则控制
合成的基因上，至少含有______个脱氧核苷酸。
DNA片段
①。。。--T----A----C----。。。
②。。。--A----T----G----。。。
信使RNA
③。。。--U----A----C----。。。
④。。。--A----U----G----。。。
转运RNA
氨基酸
⑤。。。-- ---。。。

酪氨酸
8
②
③
294
转 录
翻 译
总 结
DNA
蛋白质
mRNA
产物
过程
条件
密码子
tRNA
能量
模板
原料
酶
产物
过程
条件
能量
模板
原料
酶