第4章基因的表达
风火网【教学目标】
个人图书馆1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）【教学重难点】
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
【教学过程】
三、遗传信息的翻译
1、翻译的概念
丛连彪
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，这一过程称为翻译。
(1)DNA和RNA都只含有4种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种，mRNA 上的4种碱基怎样决定蛋白质中的21种氨基酸呢？请分析：
①若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定4(41)种氨基酸；
②若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定16(42)种氨基酸；
③若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定64(43)种氨基酸；
因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是3个。
①概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为一个密码子，密码子共有64种。
②种类：起始密码子：AUG编码甲硫氨酸。在原核生物中，GUG也可以做起始密码子，此时它编码甲
硫氨酸。
终止密码子：UAA、UAG、UGA，终止密码子一般不编码氨基酸。特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。
③密码子的简并性，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称作密码子的简并。
增加了容错能力，当某个碱基发生改变后，密码子决定的氨基酸不一定改变。
④几乎所有的生物公用一套遗传密码，体现了生物界的统一性。
(3)tRNA
①结构：三叶草形结构，一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基能和mRNA 上的密码子互补配对，叫反密码子。
②功能：携带氨基酸进入核糖体。1种tRNA能携带1种氨基酸，1种氨基酸可由1种或多种tRNA携带。 3、遗传信息的翻译过程
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。
第2步携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第3步甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。
第4步核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点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。
就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。
4、一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链
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在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，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，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
四、中心法则
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中心法则(central dogma)：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。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。
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