第3节　遗传密码的破译（选学）.ppt

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1、第四章基因的表达第三节遗传密码的破译请看下列一段符号莫尔斯密码表·－－/····/·/·－·/·/·－/·－·/·/－－·/·/－·/·/···/·－··/－－－/－·－·/·－/－/·/－··/－··/－·/·－DNAWherearegeneslocated（基因在哪里）基因可以指导蛋白质的合成生物体里是否也蕴含着一套对应的遗传密码？在哪里？如何指导？1944年 薛定谔（奥）的《生命是什么》一论文中提出这样的观点：染色体是由一些同分异构的单体分子连续所组成。这些同分异构单体就像莫尔斯密码的两个符号：“·”“—”通过排列组合来储存遗传信息。薛定谔1953年，沃森-克里克构建出了D

2、NA的双螺旋结构模型。1955年，布拉什首次用实验证实了蛋白质的合成是依赖于RNA。DNA是通过RNA上的碱基编码氨基酸1958年，克里克提出“中心法则”认为遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，揭示遗传信息流动的方向。？几个碱基编码一个氨基酸呢1954年，美籍俄裔科普作家伽莫夫（G·Gamow）应用排列组合计算来研究遗传密码，并在《自然Nature》杂志首次发表了文章，指出三个碱基编码一个氨基酸的三联体假说。三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？GGTTCGCACGCT一、遗传密码的解读方式非重叠的阅读方式GGTTCGCACGCT

3、重叠的阅读方式两种阅读方式得到的氨基酸序列不同生物在外界环境不断变化的情况下，总有保持自身稳定的倾向。GGTTCGCAC1）如果密码的阅读是重叠阅读，将影响个氨基酸如果密码的阅读是非重叠阅读，将影响个氨基酸3以P74“思考与讨论”去理解遗传密码的阅读方式异常UGGUTCGCAC异常1非重叠的阅读方式影响更小1957年，Brenner.S发表了一篇理论文章说：通过蛋白质的氨基酸顺序分析，发现不存在氨基酸的邻位限制作用，从而否定了遗传密码重叠阅读的可能性。同年，由英格兰姆（英）阐明了镰刀型细胞贫血症是由于正常人血红蛋白基因产生了碱基替换突变（T取代了A），导致正常血红蛋白多肽链上第六

4、个氨基酸取代而异常（谷氨酸被缬氨酸取代）说明遗传密码是非重叠阅读，而且编码之间没有分隔符的实例二、克里克的实验证据1961年，克里克与布雷纳合作，利用大肠杆菌的T4噬菌体做移码突变实验。用药物处理T4噬菌体，研究某个基因碱基发生增加或缺失对其所编码的蛋白质影响。关键酶T4噬菌体野生型能在大肠杆菌K菌株上生长，形成嗜菌斑。1、缺失一个核苷酸时，在K菌株上不生长插入一个核苷酸时，在K菌株上不生长2、缺失两个核苷酸时，在K菌株上不生长插入两个核苷酸时，在K菌株上不生长3、缺失三个核苷酸时，在K菌株上生长（拟野生型）插入三个核苷酸时，在K菌株上生长（拟野生型）尝试解释为何会出现这样的实验

5、结果？？改变三个核苷酸对氨基酸的序列影响最小。只能解释为三个碱基编码一个氨基酸。实验结果：请比较分析下图:插入___个碱基对原有氨基酸序列影响最小。GGTTCGCACGCTTTGAGC插一个碱基GGTATCGCACGCTTTGAGC插二个碱基GGTAATCGCACGCTTTGAGC插三个碱基GGTAAATCGCACGCTTTGAGC3原因就是三个碱基决定一个密码子1、3个相邻的碱基成为三联体（又叫密码子）2、遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读3、编码间没有分隔符却无法说明一个密码子对应的究竟是哪个氨基酸。克里克通过实验得出遗传密码的性质：三、遗传密码对应规则的发现尼

6、伦伯格和马太的实验：蛋白质体外合成的实验示意图阅读教材75页的实验过程和结果，思考并讨论以下几个问题。苯丙氨酸的密码子为UUU（1）、实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么？思考（2）、为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA？（3）、如果你是马太或尼伯格，为使实验结果更具说服力，你将如何设计对照组？（4）、要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？作为模板mRNA直接控制蛋白质（多肽）的合成原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果；DNA可能作为mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也会干扰实验结果。（3）、如果你是马太或尼伯格，为使实验结果更具说服力，你将如何设计

7、对照组？作为对照实验的试管中，所有成分都与实验组的试管相同，但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。（4）、要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸。在此后的六七年里，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。不间断性不重叠性简并性通用性有起始密码与终止密码四、遗传密码的特点遗传密码的破译树立了生物学史上一座伟大的里程碑，意味着人类探索和揭示生命本质的研究向前迈进一大步，