第二课时 遗传信息的翻译
【目标导航】 1.结合教材内容，理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。2.结合教材图4－14，概述遗传信息翻译的过程和特点。3.分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
一、遗传密码子 1．概念
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子，密码子共有64种。 2．起始密码子和终止密码子
真核细胞唯一的起始密码子是AUG，编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。 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，叫做反密码子。 (2)种类：共有61种。
(3)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。
二、遗传信息的翻译过程
1．概念：按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程。 2．场所：细胞质。
3．条件：mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸和多种酶的共同参与。 4．过程
起始阶段：mRNA、tRNA与核糖体相结合。mRNA上的起始密码子位于核糖体的第一位置上，相应的tRNA识别并与其配对。 ↓
延伸阶段：携带着特定氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则，识别并进入第二位置。在酶的作用下，将氨基酸依次连接，形成多肽链。 ↓
终止阶段：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。 5．遗传信息传递方向：mRNA―→多肽。
判断正误
(1)翻译的场所是核糖体，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶和能量。( )
(2)一种氨基酸最多对应一种密码子。( )
(3)每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸。( )
(4)细胞中的蛋白质合成是一个严格按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程，该过程称为翻译，是在细胞质中进行的。( )
(5)密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子不决定氨基酸。( )
(6)一种密码子决定一种或多种氨基酸。( )
(7)一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√
一、遗传密码子
1．尼伦贝格和马太破译的第一个密码子
(1)实验原理：蛋白质体外合成系统中以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。 (2)实验步骤
提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管——除去原DNA和mRNA ↓
添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸
↓
加入人工合成的RNA——多聚尿嘧啶核苷酸 ↓
合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽链 ↓
运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——含苯丙氨酸的试管中出现多肽链 (3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是UUU。 2．遗传信息、密码子和反密码子的比较 (1)区别
遗传信息 密码子 反密码子 (2)联系 ①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
②mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。
(3)密码子、反密码子和氨基酸的对应关系
①每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
③转运RNA是由许多(而不是只有3个)核糖核苷酸构成的“三叶草”形，RNA分子其一端有三个碱基可与信使RNA的密码子配对，我们称之为“反密码子”。
1．所有的密码子和反密码子都是一一对应的关系吗？
答案 不是。密码子共有64种，其中3个终止密码子不决定氨基酸，没有反密码子与之相对应。
2．若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制合成的氨基酸是否一定发生改变？为什么？
答案 不一定。因为一种氨基酸可对应一种或多种密码子。
存在位置 DNA 含义 脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序 生理作用 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序 直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序 识别密码子 mRNA mRNA上3个相邻的碱基 tRNA 与密码子互补的3个碱基
1．下列对mRNA的描述，不正确的是( ) A．mRNA可作为合成蛋白质的直接模板 B．mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸
C．mRNA上有四种核糖核苷酸，编码20种氨基酸的密码子有61种 D．mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用 【问题导析】
(1)mRNA是合成蛋白质的直接模板，但只有与核糖体结合后才能发挥作用。
(2)mRNA上的密码子有64种，其中有3个终止密码子不决定氨基酸，61种密码子决定20种氨基酸。 答案 B 【一题多变】
合成肽链时，出现正常的肽链终止，这是由于( ) A．一个与mRNA链终止密码子相应的tRNA不能携带氨基酸 B．不具有与mRNA链终止密码子相应的反密码子 C．mRNA在mRNA链终止密码子处停止合成 D．tRNA上出现终止密码子 答案 B
解析 在mRNA上有终止密码子，生物体内不含有与mRNA链终止密码子相应的反密码子。 二、DNA复制、转录、翻译的比较
时间 场所 原料 模板 复制 细胞分裂间期 主要是细胞核 4种脱氧核苷酸 以DNA解旋后的两条链为模板 需要酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP A—T、T—A G—C、C—G 亲代DNA―→子代DNA 边解旋边复制，半保留4种核糖核苷酸 以DNA解旋后的一条链为模板 需要酶(RNA聚合酶等)和ATP A—U、T—A G—C、C—G DNA―→RNA 边解旋边转录，完成转转录 翻译 在生长发育的连续过程中 细胞质中的核糖体 20种氨基酸 以mRNA为模板 需要酶、ATP、tRNA、核糖体 A—U、U—A G—C、C—G RNA―→蛋白质 一条mRNA上可相继结条件 碱基配对方式 遗传信息传递方向 过程及特点
复制 录后的DNA仍保留原来的双链结构 合多个核糖体，同时合成多条肽链 多肽或蛋白质 产物 两个双链DNA 一条单链RNA 联系
1．根据每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，能否判定tRNA与氨基酸之间是一一对应关系？并分析原因。
答案 不能。虽然一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA转运。
2．一个mRNA可结合多个核糖体，每个核糖体只合成多肽链中的一段，还是独立合成一条完整的多肽链？
答案 每个核糖体合成一条完整的多肽链。
2．下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是( )
A．①②过程中碱基配对情况相同 B．②③过程发生的场所相同 C．①②过程所需要的酶相同
D．③过程中核糖体的移动方向是由左向右 【问题导析】
(1)图中①过程是DNA的复制，②过程是转录，③过程是翻译。
(2)复制是DNA→DNA，转录是DNA→RNA，不同的碱基配对方式是A—T、A—U；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体；
(3)①过程需要解旋酶和DNA聚合酶，②过程需要解旋酶和RNA聚合酶；
(4)从图③可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核糖体的移动方向是由左向右。 答案 D 【一题多变】
高中生物 第四章 遗传的分子基础 第三节 基因控制蛋白质的合成(第2课时)遗传信息的翻译课时作业 苏
