1、4.14.1基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成高一人教版生物必修二第四章DNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译核糖体核糖体DNADNA蛋白质蛋白质（核苷酸语言）（核苷酸语言）4种21种？（氨基酸语言）mRNAmRNA请你根据左侧提供的摩斯电码表，将下面用摩斯请你根据左侧提供的摩斯电码表，将下面用摩斯电码编写的句子译成英文，每个密码已用斜线分电码编写的句子译成英文，每个密码已用斜线分隔开隔开摩斯电码表Where are genes located？碱基碱基？氨基酸氨基酸 以以“.”(“.”(短音短音)“”(”(长音长音)组成组成mRNAmRNA碱基和蛋白质氨基酸对应关系探索碱基和蛋白质氨
2、基酸对应关系探索mRNAmRNA上的碱基上的碱基(4 4种种)和氨基酸和氨基酸(2121种种)之间是如何对应的之间是如何对应的？几个碱基决定一种氨基酸几个碱基决定一种氨基酸？l1个碱基决定1种氨基酸：4种碱基可以决定4种氨基酸l 2个碱基决定1种氨基酸：4种碱基可以决定4416种氨基酸l 3个碱基决定1种氨基酸：4种碱基可以决定44464种氨基酸 G.GAMOVmRNAmRNA碱基数目和蛋白质氨基酸对应关系的探索碱基数目和蛋白质氨基酸对应关系的探索实验结论：实验结论：mRNA中可能是中可能是3 3个碱基个碱基编码编码1 1个个氨基酸氨基酸实验与推理五mRNAmRNA多肽多肽mRNAmRNA碱基
3、数目和蛋白质氨基酸数目对应关系的探索碱基数目和蛋白质氨基酸数目对应关系的探索1 2 3 4 5 6 7 8 9非重叠式阅读非重叠式阅读实验与推理六1 2 3 4 5 6 7 8 9多肽多肽 重叠重叠1 1个碱基个碱基（4416 种）（21种）多肽多肽 1 2 3 4重叠重叠2 2个碱基个碱基结论：结论：核酸碱基可能非重叠式阅读方式编码氨基酸核酸碱基可能非重叠式阅读方式编码氨基酸（4种）正常正常增加增加1 1个碱基个碱基增加增加2 2个碱基个碱基增加增加3 3个碱基个碱基蛋白质蛋白质核酸核酸多肽多肽实验结论：实验结论：核酸中核酸中3 3个碱基个碱基编码编码1 1个氨基酸个氨基酸非重叠式阅读非重叠
4、式阅读研究研究T4T4噬菌体噬菌体的的某个基因的碱基的改变某个基因的碱基的改变对对蛋白质蛋白质的影响的影响实验七核酸碱基数目和蛋白质氨基酸对应关系的探索核酸碱基数目和蛋白质氨基酸对应关系的探索正常正常异常异常异常异常对照组对照组DNADNA蛋白质蛋白质转录转录翻译翻译核糖体核糖体DNADNA蛋白质蛋白质3个碱基1个氨基酸编码mRNAmRNA除去DNA和mRNA的细胞提取液人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸多肽多肽实验结论：实验结论：与与苯丙氨酸苯丙氨酸对应的密码子是对应的密码子是UUUUUU（第一个被破译的密码子）（第一个被破译的密码子）19611961年年 科学家：科学家：尼伦伯格一马太实验技
5、术：蛋白质的体外合成技术实验技术：蛋白质的体外合成技术（原料）（原料）（模板）（模板）怎样知道编码多肽链的氨基酸来自细胞提取怎样知道编码多肽链的氨基酸来自细胞提取液还是加入进去的？液还是加入进去的？同位素标记实验八mRNAmRNA碱基和蛋白质氨基酸对应关系的探索碱基和蛋白质氨基酸对应关系的探索U苯丙氨酸苯丙氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸半胱氨酸半胱氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸终止终止终止硒代半胱氨酸终止硒代半胱氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸终止终止色氨酸色氨酸C亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸亮
6、氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸A异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺丝氨酸丝氨酸异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺丝氨酸丝氨酸异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸精氨酸精氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸精氨酸精氨酸G缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸缬、甲硫氨酸缬、甲硫氨酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGUCAGUCAGUCAGU UC CA AG G第第一一位
7、位碱碱基基第二第二位碱基位碱基第第三三位位碱碱基基苯丙氨酸苯丙氨酸通过大量的尝试，科学家确定三个碱通过大量的尝试，科学家确定三个碱基决定一种氨基酸，并将基决定一种氨基酸，并将6464种碱基排种碱基排列所控制的氨基酸编制成了表格。列所控制的氨基酸编制成了表格。mRNAmRNA的秘密的秘密密码子表密码子表35l 简并简并：一种氨基酸可由多种密码子决定一种氨基酸可由多种密码子决定；特点l 在正常情况下，在正常情况下，UGAUGA是终止密码子，但特是终止密码子，但特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。l 在原核生物中，在原核生物中，GUGGUG也可以做起始密码子，也可以做起始密
8、码子，编码甲硫氨酸。编码甲硫氨酸。l 通用：通用：几乎所以生物共用一套几乎所以生物共用一套遗传密码遗传密码；说明地球上生物有共同起源说明地球上生物有共同起源。mRNAmRNA的秘密的秘密定义mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基（含起始码、终止密码）U苯丙氨酸苯丙氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸酪氨酸酪氨酸半胱氨酸半胱氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸终止终止终止硒代半胱氨酸终止硒代半胱氨酸亮氨酸亮氨酸丝氨酸丝氨酸终止终止色氨酸色氨酸C亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸组氨酸组氨酸精氨酸精氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸
9、精氨酸亮氨酸亮氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺精氨酸精氨酸A异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺丝氨酸丝氨酸异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺丝氨酸丝氨酸异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸精氨酸精氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸精氨酸精氨酸G缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸缬、甲硫氨酸缬、甲硫氨酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸UCAGUCAGUCAGUCAGU UC CA AG G第第一一位位碱碱基基第二第二位碱基位碱基第第三三位位碱
10、碱基基苯丙氨酸苯丙氨酸53氨基酸的搬运工氨基酸的搬运工tRNAtRNA：密码子反密码子53苯丙氨酸AAG从携带氨基酸的一端从携带氨基酸的一端(长臂端）与密码子配对长臂端）与密码子配对l 功能：功能：识别识别并并转运转运氨基酸。氨基酸。l 特性：特性：专一性专一性 每种每种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸 每种氨基酸可由一种或几种每种氨基酸可由一种或几种tRNAtRNA转运转运l 反密码子反密码子 tRNAtRNA上三个碱基能与上三个碱基能与mRNAmRNA上的密码子碱基互补配对上的密码子碱基互补配对若反密码子若反密码子33端端为为ACUACU，则携带的氨基酸是？
11、，则携带的氨基酸是？由密码子UGA所决定终止密码子，但特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。若密码子为若密码子为UAAUAA，则对应的反密码子是？，则对应的反密码子是？由于UAA是终止密码子，不决定氨基酸，所以没有与之对应的反密码子核糖体移动方向 mRNAmRNA与核糖体结合。携带甲硫氨酸的与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA tRNA 互补配对进入位点互补配对进入位点1 1。携带组氨酸的携带组氨酸的tRNAtRNA以同样的方式进入位点以同样的方式进入位点2 2。甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，从而转给位点甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，从而转给位点2 2上的上的tRNAtRNA。核糖体沿核糖体沿mRNAmRN
12、A移动读取下一个密码子，原位点移动读取下一个密码子，原位点1 1上的上的tRNAtRNA离开，原位点离开，原位点2 2的的tRNAtRNA进入位进入位点点1 1，新的转运相应的氨基酸，新的转运相应的氨基酸tRNAtRNA进入位点进入位点2 2，继续合成肽链，遇到终止密码子，翻译终，继续合成肽链，遇到终止密码子，翻译终止。止。位点1位点2遗传信息的翻译：R RNANA蛋白质蛋白质翻译翻译 模板：原料：酶：能量：工具：装配机器：mRNA游离的氨基酸多种酶ATP等物质水解tRNA核糖体多肽ACUG 脱离、盘曲折叠具有特定空间结构和功能的蛋白质分子脱离、盘曲折叠具有特定空间结构和功能的蛋白质分子UGA
13、C遗传信息的翻译：R RNANA蛋白质蛋白质翻译翻译游离在细胞质中各种游离在细胞质中各种氨基酸氨基酸，以，以mRNAmRNA为模板为模板合成合成具有一定氨具有一定氨基酸顺序的基酸顺序的蛋白质蛋白质，这一过程叫做翻译。，这一过程叫做翻译。遗传信息的翻译：R RNANA蛋白质蛋白质翻译翻译多聚核糖体高效翻译的机制mRNA核糖体多肽核糖体移动方向核糖体移动方向数量关系数量关系：一个：一个mRNAmRNA可可同时结合多个核糖体同时结合多个核糖体意义意义：少量少量的的mRNAmRNA分子可以分子可以迅速合成出大量迅速合成出大量的蛋白质的蛋白质方向：方向：判断依据是多肽链的长短，判断依据是多肽链的长短，长
14、的肽链翻译时间久长的肽链翻译时间久转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制逆转录逆转录复制复制中心法则中心法则生命是物质、能量和信息的统一体生命是物质、能量和信息的统一体小结小结中心法则中心法则转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质复制复制逆转录逆转录复制复制思维方法总结：数学推理、质疑、实验论证等思维方法总结：数学推理、质疑、实验论证等 基因可以使已灭绝的恐龙复活？好莱坞电影好莱坞电影侏罗纪公园侏罗纪公园中，科学家发现一个中，科学家发现一个包裹了史前蚊子的琥珀，从中抽取到包裹了史前蚊子的琥珀，从中抽取到恐龙血液并恐龙血液并分离出恐龙的分离出恐龙的DNADNA
15、（遗传物质），利用高新生物（遗传物质），利用高新生物科技，竟然将已绝迹科技，竟然将已绝迹65006500万年的史前庞然大物复万年的史前庞然大物复活？活？电脑模拟基因指导蛋白质过程谢谢观看谢谢观看广州市第二中学广州市第二中学 王哲王哲4.14.1“基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成”（二）（二）答疑答疑高一人教版生物必修二第四章原核、真核生物转录与翻译的区别原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞（时间上）原核细胞转录与翻译同时进行；真核细胞先转录再翻译。（时间上）原核细胞转录与翻译同时进行；真核细胞先转录再翻译。（空间上）原核细胞转录与翻译均在拟核区域（空间上）原核细胞转录与翻译均在拟核区域；真核细胞在细胞核转录，在核糖体翻译。；真核细胞在细胞核转录，在核糖体翻译。RNA复制复制RNA复制复制RNA复制复制翻译翻译翻译翻译新冠病毒遗传信息的传递新冠病毒遗传信息的传递检测核酸序列是是 。碱基互补配对碱基互补配对新冠病毒的核酸检测新冠病毒的核酸检测疫苗研发路线疫苗研发路线正确的新年问候错误的新年问候错误的新年问候3553AAU 天冬酰胺简称天冬酰胺简称NUAA 终止码终止码3535谢谢观看谢谢观看
