第3节　遗传密码的破译（选学）.ppt

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1、遗传密码的破译选自人教版高中生物必修二问题探讨我们知道，核酸中的碱基序列代表遗传信息，翻译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列，那么碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢？研究的背景：“中心法则”提出后更为明确地指出了遗传信息传递的方向，总体上来说是从DNA→RNA→蛋白质。那DNA和蛋白质之间究竟是什么关系？或者说DNA是如何决定蛋白质？这个有趣而深奥的问题在五十年代末就开始引起了一批研究者的极大兴趣。遗传密码的试拼与阅读方式的探索1954年科普作家伽莫夫G.Gamor对破译密码首先提出了挑战。当年，他在《自然Nature》杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，指出三个碱

2、基编码一个氨基酸。遗传密码的试拼与阅读方式的探索接下来，人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？遗传密码的试拼与阅读方式的探索GGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCT非重叠的方式阅读重叠的方式阅读思考:当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响______个氨基酸,如果是重叠的又将影响________个氨基酸。13在图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A,如果密码是非重叠的,这

3、一改变将影响_____个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影响______个氨基酸。33GGTTCGCACGCTGGTATCGCACGCTGGTCGCACGCT遗传密码子的验证（克里克的实验）1961年,克里克对T4噬菌体DNA上的一个基因进行处理，使DNA增加或减少碱基。通过这样的方法他们发现加入或减少1个和2个碱基都会引起噬菌体突变，无法产生正常功能的蛋白质，而加入或减少3个碱基时却可以合成正常功能的蛋白质。为什么会这样呢？这只能解释为：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。请比较分析下图:若以非重叠的方式阅读，插入___个碱基对原有氨基酸序列影响最小.GGTTCGCACGCTTTGAGC插一个

4、碱基GGTATCGCACGCTTTGAGC插二个碱基GGTAATCGCACGCTTTGAGC插三个碱基GGTAAATCGCACGCTTTGAGC3进一步分析上图:减少___个碱基对原有氨基酸序列影响最小。3克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。遗传密码对应规则的发现1961-1962年，尼伦伯格（M.W.Nirenberg，1927～）和马太（H.Matthaei）的实验：遗传密码对应规则的发现这一结果不仅证实了无细胞系统的成功，同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。这是第一个

5、遗传密码子被破译。尼伦伯格的实验巧妙之处在于利用无细胞系统进行体外合成蛋白质，他这富有创新的实验方法为他带来了重大的成功！遗传密码对应规则的发现在接下来的六七年里，科学家沿着体外合成蛋白质的思路，不断地改进实验方法，破译出了全部的密码子，并编制出了密码子表。这项工作成为生物学史上的一个伟大的里程碑！为人类探索和提示生命的本质的研究向前迈进一大步，为后面分子遗传生物学的发展有着重要的推动作用。归结起来，我们看到，敏锐、大胆、睿智和创新是科学家的重要素养，也正如尼伦伯格在1968年诺贝尔生理学或医学奖获奖时说的：一个善于捕捉细节的人才是能领略事物真谛的人。Theend,thankyou!