必修2第四章第三节遗传密码子的破译
人教版高中生物必修二第四章第3节《遗传密码的破译(选学)》优秀课件(共21张PPT)
15、一年之计,莫如树谷;十年之计 ,莫如 树木; 终身之 计,莫 如树人 。2021年8月2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021
16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ,而提 出新的 问题, 却需要 有创造 性的想 像力, 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021/8/112021/8/11August 11, 2021
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为,半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
17、儿童是中心,教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/11
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己,这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
43高中生物必修二__第4章第3节___遗传密码的破译__导学案(选学)
第4章第3节 遗传密码的破译〖学习目标〗1、说出遗传密码的阅读方式。
2.说出遗传密码的破译过程。
〖使用说明及学法指导〗课前自行完成预习内容和预习自测,探究案,我们在课堂上会进行讨论,当堂检测是你们在课内最后5分钟要完成的。
〖预习自测〗一、知识梳理1.克里克是第一个用实验证明 ,同时实验还表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以 ,编码之间没有 。
2.两个名不见经传的年轻人 破译了第一个遗传密码,苯丙氨酸对应的密码子是 。
二、知识点拔1.遗传信息和遗传密码的比较遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序,遗传密码是指mRNA 中的碱基排列顺序,其中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫一个密码子。
2.遗传密码的特点:①.不间断性:mRNA 的三联体密码是连续排列的,相邻密码之间无核苷酸间隔。
所以若在某基因编码区(能指导蛋白质合成的区域)的DNA 序列或mRNA 中间插入或删除1—2个核苷酸,则其后的三联体组合方式都会改变,不能合成正常的蛋白质。
②.不重叠性:对于特定的三联体密码而言,其中的每个核苷酸都具有不重叠性。
例如如果RNA 分子UCAGACUGC 的密码解读顺序为:UCA 、GAC 、UGC,则它不可以同时解读为:UCA 、CAG 、AGA 、GAC ……等.不重叠性使密码解读简单而准确无误.并且,当一个核苷酸被异常核苷酸取代时,不会在肽链中影响到多个氨基酸.③.简并性:绝大多数氨基酸具有2个以上不同的密码子,这一现象称做简并性,编码相同氨基酸的密码子称同义密码子。
由于兼并性,某些DNA 碱基变化不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变。
④.通用性:除线粒体的个别密码外,生物界通用一套遗传密码,细菌、动物和植物等不同物种之间, 蛋白质合成机制及其mRNA 都是可以互换的。
例如,真核生物的基因可以在原核生物中表达,反之亦然。
⑤.起始密码与终止密码: UAG 、UAA 、UGA 为终止码,它们不为任何氨基酸编码,而代表蛋白质翻译的终止。
第4章第3节遗传密码的破译高一下学期生物人教版必修2
遗传密码的应用—蛋白质工程
• 干扰素是动物体内的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症,但在体外 保存相当困难。
• 如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在低温下保存半年。
半胱氨酸
丝氨酸
半胱氨酸 UGU
丝氨酸 UCU
ACA
AGA
TGT
TCT
课堂小结
1954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3个 碱基编码一个氨基酸。
1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了遗 传密码中3个碱基编码一个氨基酸。
1961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行体 外合成破译了第一个遗传密码。
1969年科学家们破译了全部.......
科学竞赛 胜利者:尼伦伯格和马太。破译了第一 个遗传密码。
蛋白质体外合成技术--1
环境条件: 含ATP,核糖体,tRNA等
....
甲亮苯 丝
原料:
硫 氨 丙 氨氨 氨 酸 氨 酸酸
模板:
酸
酸
......
单一氨基酸 相同的多聚尿嘧啶核苷酸
①每支试管各加等量一种氨基酸,共20支试管 ②每支试管加入等量除去DNA和mRNA的细胞提取液 ③每支试管加入等量多聚尿嘧啶核苷酸(...UUUUUUUUUUUUU...)
第4章 基因的表达 第3节 遗传密码的破译
中心法则
复制 DNA
转录 逆转录
复制 翻译
RNA
蛋白质
“中心法则”提出后更为明确指出了遗传信息 传递的方向,总体上来说是从DNA→RNA→蛋白质。
我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,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?
(新人教版-必修2)生物:4.3《遗传密码的破译》
2、重叠的方式阅读
思考与讨论
1、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,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是重叠的, 又将产生怎样的影响? 密码是非重叠的: 影响1个氨基酸, 密码是重叠的: 影响3个氨基酸 2、当图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A时,如果 密码是非重叠的,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是 重叠的,又将产生怎样的影响?如果插入2个、3个碱基呢? 密码是非重叠的:插入1、2个,影响后面所有的氨基酸(无法产 生正常功能的蛋白质) ;插入3个碱基,将会在原氨基酸序列中多一 个氨基酸。 密码是重叠的: 如果插入1个碱基,3个氨基酸,多肽比原正常多肽多1个氨基酸 如果插入2个碱基:4个氨基酸,多肽比原正常多肽多2个氨基酸 如果插入3个碱基:5个氨基酸,多肽比原正常多肽多3个氨基酸
D
B.克里克、沃森式化 D.伽莫夫、克里克
(3)采用蛋白质体外合成的技术揭示遗传密码实验 中,改变下列哪项操作,即可测出全部的遗传密码与 氨基酸的对应规则( )
B
A.无DNA和mRNA细胞的提取液 B.人工合成的多聚核苷酸
C.加入的氨基酸种类和数量
D.测定多肽链中氨基酸种类的方法
比较克里克与尼伦柏格所采用的实验方法,想一想者两种方 法各有那些优势和不足。
一、遗传密码的阅读方式
1954年科普作家伽莫夫G.Gamov在《自然
Nature》杂志首次发表了遗传密码的理论研究
的文章,指出三个碱基编码一个氨基酸。
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?
1、非重叠的方式阅读
快速、直接
需要首先了解中细胞中蛋 白质合成所需要的条件
遗传密码的破译课件-生物高二必修二第四章第三节人教版演示文档.ppt
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13、1944年,理论物理学家薛定谔发表的《什么是生 命》一书中就大胆地预言,遗传物质是一种信息分 子,可能类似作为一般民用的莫尔斯电码的两个符 号:“· ”、“—”,通过排列组合来储存遗传 信息。
14、1952年赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的 实验。确认DNA是遗传物质。
15、1953年,沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。 16、1957年提出一个中心法则:遗传信息可以从DNA
主 要
思 路
通过研究碱基的改变对蛋 白质合成的影响推断遗传 密码的性质。
建立体外蛋白质合成系统, 直接破解遗传密码规则。
前 提
找到使DNA脱落或插入单 个碱基的方法——原黄素 处理
多核苷酸磷酸化酶的发现, 为得到poly U提供条件
优 势
不需要理解蛋白质合成过 程,就能作出推断密码子 的总体特征。
快速,直接
第四章 基因的表达 第三节 遗传密码的破译
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1
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2
学习目标
知识与技能: (1)说出遗传密码的阅读方式。(2)说出遗传密码
的破译过程,包括伽莫夫的三联体推 断,克里克的实验证据,尼伦伯格和马太的蛋白质的
体外合成实验 过程与方法: (1)感受和重温科学家的思维历程。(2)类比的学
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3、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?
《思考与讨论》
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遗传密码的试拼与阅读方式的 探索
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4、1957年Brenner.S发表了一篇令人兴奋的理论文 章,他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。同时人们也发现在镰刀形细胞贫血的例子 中,血红蛋白中仅有一个氨基酸发生改变。
人教版高中生物必修二之4.3遗传密码的破译
拓展: 尝试说出利用类似的方法找出多聚腺嘌
呤、多聚胞嘧啶等对应的氨基酸序列?
科学家沿着蛋白质体外合成的思路,陆续破译 了全部的密码子,编码出了密码子表(P65),树 立了生物学史上一座伟大的里程碑。
四、遗传密码的特点
1.简并性 2.通用性 3. 连续性
4.不重叠性
Hale Waihona Puke 结• 1954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3 个碱基编码一个氨基酸。
• 1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了 遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。
• 1961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行 体外合成破译了第一个遗传密码。
• 1969年科学家们破译了全部的密码。
将第三个碱基T变为A时,DNA转录形成的mRNA序列的 变化: CCCCUAAAGGCCGGUUGGCCGGAA…….
非重叠阅读方式阅读结果: CCU AGC GUG CGA… 重叠阅读方式阅读结果:
CCU CUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG CGA…
改变DNA序列的一个碱基,密码以非重叠方 式阅读时,影响1个氨基酸,密码以重叠方式阅 读时,影响3个氨基酸
CCA UUA GCG UGC GA… 插入三个碱基AAA时,阅读结果: CCA UUU AGC GUG CGA…
密码非重叠阅读时,插入1、2个碱基,插入点后 面所有密码子都改变;插入3个碱基,在原来的密 码子序列中多出一个密码子,其余密码子不变。
➢重叠方式阅读:
未插入碱基时的阅读结果: CCA CAA AAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG CGA… 插入一个碱基A时,阅读结果: CCA CAU AUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC GCG… 插入两个碱基AA时,阅读结果: CCA CAU AUU UUA UAG AGC GCG CGU GUG UGC… 插入三个碱基AAA时,阅读结果: CCA CAU AUU UUU UUA UAG AGC GCG CGU GUG…
第4章第3节遗传密码的破译-高一下学期生物人教版必修2
实验结果:
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。
第三节 遗传密码的破译
• 学习目标 • 1.说出遗传密码的阅读方式 • 2.说出遗传密码的破译过程
请看下列一段符号
·- -/ ····/ ·/ ·- ·/ ·/·-/·-·/·/--·/·/ -·/·/···/·-··/---/ -·-·/·-/-/·/-··/
Where are genes located (基因在哪里)
-··/-·/·- DNA
莫尔斯密码表
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DNA的双螺旋结构模型。
• 几个碱基编码一个氨基酸呢?
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 次利用数学推理,提出三个碱基编码一个氨基酸。
1、非重叠的方式阅读 2、重叠的方式阅读
规律:
密码非重叠阅读时,插入1、2个碱基,插入点 后面所有氨基酸都改变,影响较大;插入3个碱基, 在原来的氨基酸序列中多出一个氨基酸,影响较小。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ No 遗传密码对应规则的发现
高中-生物-人教版-必修二 遗传与进化-高中必修2-第4章第3节遗传密码的破译-课件3
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这支军队非常肃静,一点声音都没有。当他们从老人身边经过的时候,青年默默地向老人敬了一下礼,并且闻了闻野蔷薇花。 老人刚想说什么,一下子就醒了。打那以后过了一个多月,野蔷薇就枯死了。 后来,就在这年的秋天,老人也请假回南方去了。 (选自杜志建主编《大家小文》) 9.色 调有冷暖之分,读完此文,你觉得这篇童话的色调是怎样的?请简述理由。(3分) 10.文章安排老人与青年下棋的情节有什么作用?(3分) 11.质疑是走向深入阅读的重要一步。文中画线句有什么看似矛盾或不合理的地方?请选一句,写出你的疑问。(3分) 12.本文以“野蔷薇”为题有什么 好处?说说你的理解。(4分) 代谢:9.(3分) 示例1:先是暖色调,再是冷色调。文章开头的景物描写明亮美好,两人的相处温馨和谐,令人温暖;随着战争的到来,一切美好的东西都毁灭消失了,令人感伤。 示例2:冷色调。因为这个故事中那些美好的事物都随着战争消逝了,年轻的生命死 亡了,美丽的野蔷薇凋零了,老人与青年的友情无以为继,给人以悲凉的感觉。 示例3:暖色调。因为故事发生的地方环境优美,人与自然和谐相处,人和人之间的情感温暖感人。虽然战争最终不可避免,但战场却在遥远的北方,战争也没有改变他们的友谊,让人觉得温暖。 10.(3分)示例:下 棋的情节一方面表现两人相处的和谐愉快;另一方面也为故事的发展做了铺垫,暗示两人将会经受真实战争的考验;棋盘上的战争与真实的战争形成对比:一个温馨和谐,一个冰冷残酷。(答出一点得1分,答出两点得3分) 11.(3分)示例1:选①,阳光总是照在头顶上就能让他们成为好朋友? 示例2:选②,从上下文看,应该用“这个地方”,为什么说成“那个地方”?或,这一句删去也通顺,为什么非要说“也有冬天”? 示例3:选③,两国交战,他们作为士兵,为什么不是敌人呢? 示例4:选④,为什么战争是在“很远的地方进行”,而不是在他们所处的边境? 12.(4分)示例 :营造了美好的环境氛围,勾勒出故事的线索,野蔷薇催生并见代谢了两人的友谊,始终伴随着情节的展开(2分,环境、线索各1分);野蔷薇是美好的自然与善良的人性的象征:它无人培植却茂盛生长,如同边界线上两人的友情,自然产生,真诚相守;不管人间如何利益纷争,它都带着芬芳与生 机应时而发,反衬出人类争斗的愚蠢与丑陋;野蔷薇最终随着青年之死而凋零,暗示战争的死亡之吻不放过任何美好的生命,让人痛惜,引人深思(2分,象征写法、具体分析各1分)。 (2017山东德州) (五)精神明亮的人 王开岭 ①十九世纪的一个黎明,在巴黎乡下一栋亮灯的木屋里,居斯塔夫 ·福楼拜在给最亲密的女友写信:“我拼命工作,天天洗澡,不接待来访。不看报纸,按时看日出(像现在这样)。我工作到深夜,窗户敞开,不穿外衣,在寂静的书房里…… ②“按时看日出”,我被这句话猝然绊倒了。 ③一位以“面壁写作”为誓志的世界文豪一个如此吝惜时间的人,却每天惦记 着“日出”,把再寻常不过的晨曦之降视若一件盛事,当作一门必修课来迎对……为什么? 它像一盆水泼醒了我,浑身打个激凌。我竭力去想象、去模拟那情景,并久久地揣摩、体味着它—— 陪伴你的,有刚刚苏醒的树木,略含咸味的风,玻璃般的草叶,潮湿的土腥味,清脆的雀啾,充满果汁的 空气……还有远处闪光的河带,岸边的薄雾,怒放的凌霄,绛紫或淡蓝的牵牛花,隐隐颤栗的棘条,月挂树梢的氤氲,那蛋壳般薄薄的静…… 从词的意义上说,黑夜意味着“偃息”和“孕育”;而日出,则象征着一种“诞生”,一种“升矗”和“伊始”,乃富有动感、汁液和青春性的一个词。它 意味着你的生命画册又添置了新的页码,你的体能电池又充满了新的热力。 正像分娩决不重复,“日出”也从不重复。它拒绝抄袭和雷同,因为它是艺术,是大自然的最重视的一幅杰作。 黎明,拥有一天中最纯澈、最鲜泽、最让人激动的光线,那是生命最易受鼓舞、最能添置信心和热望的时刻, 也是最能让青春荡漾、幻念勃发的时刻。像含有神性的水晶球,它唤醒了我们对生命的原初印象,唤醒体内某种沉睡的细胞,使我们看到远方的事物,看清了险些忘却的东西,看清了梦想、光阴、生机和道路…… 迎接晨曦,不仅仅是感官愉悦,更是精神体验;不仅仅是人对自然的欣赏,更是大自 然以其神奇力量作用于生命的一轮撞击。它意味着一场相遇,让我们有机会和生命完成一次对视,有机会认真地打量自己,获得对个体更细腻、清新的感受。 “按时看日出”, 乃生命健康与积极性情的一个标志,更精神明亮的标志!它不仅仅代表了一记生存姿态,更昭示着一种热爱生活的理念, 一种生命哲学和精神美学。 透过那桔色晨曦,我触摸到了一幅优美剪影:一个人在给自己的生命举行升旗! 在一个普通人的生涯中,有过多少次沐浴晨曦的体验?我们创造过多少这样的机会? 仔细想想,或许确实有过那么一两回吧。可那又是怎样的情景呢?比如某个刚下火车的凌晨——睡眼惺 松,满脸疲态的你,不情愿地背着包,拖着灌铅的腿,被人流推搡着,在昏黄的路灯陪衬下,涌向出站口。踏上站前广场的那一刹,一束极细的腥红的浮光突然鱼鳍般游来,吹在你脸上——你倏地意识到:日出了!但这个闪念并没有打动你,你丝毫不关心它…… 或许还有其它的机会,比如登泰山 、游五岳什么的:蹲在人山人海中,蜷在租来的军大衣里,无聊而焦急地看夜光表,熬上一宿。终于,当人群开始骚动,在巨大的欢呼声中,大幕拉开,期待由久的演出开始了……然而,这一切都是在混乱、嘈杂、拥挤不堪中进行的。越过无数的后脑勺和下巴,你终于看到了。和预期一模一样。你 会突然惊醒:这是早就被设计好了的,美是美,但就是感觉不对劲儿。 而更多的人.或许连一次都没有!一生中的那个时刻,他们无不蜷缩在被子里。他们在昏迷,在蒙头大睡,在冷漠地打着呼噜——第一万次、几万次地打着呼噜。那光线永远照不到他们,照不见那身体和灵魂。 放弃早晨,意味 着什么呢?意味着你已先被遗弃了。意味着你所看到的世界是旧的,和昨天一模一样的“陈”。仿佛一个人老是吃经年发霉的粮食,永远轮不上新的,永远只会把新的变成旧的。意味着不等你开始,不等你站在起点上,就已被抛至中场,就像一个人未谙童趣即已步入中年。 多少年,我都没有因光线 而激动的生命清晨了。 (有删改) 22.文章以一封信开头,请分析其作用。(2分) 23.第⑤段想象丰富,用词新颖别致,试举一例简要分析。(2分) 24.解释下面句子中加点词语的含义.(4分) (1)“按时看日出”.我被这句话猝然绊倒了。 (2)他们在昏迷,在蒙头大睡,在冷漠地打着呼噜—— 第一万次、几万次地打着呼噜。 25.“与福楼拜相比,我们对自然又是怎样的态度呢?”这句话应放在文中哪两段之间?为什么?(3分) 26.如果你去看日出,会有什么不同于作者的启示?(3分) 代谢: 23.代谢示例:“充满果汁的空气”化虚的空气为实的果汁,不仅有丰富的味道,而且有鲜艳的 色彩,有体量,有动感。 共2分 24.代谢示例: (1)形象生动地写出了作者被“按时看日出”这句话所震撼和叹服,并由此陷入 沉思。 共2分 (2)重复机械的生活,使人丧失对美好生活的好奇、探索、感悟和品味,变得麻木迟钝。 共2分 25.代谢示例:第段之间。承上启下,以普通人反衬福楼 拜,突出作者对后者人生态度的 的,美好东西要紧握手中,不要因错过而后悔。 共3分 (2017四川眉山)(二)阅读下面一篇文章,完成15—18题(16分) 快手刘 冯骥才 ①人人在童年,都是时间的富翁。我有时 待在家里闷得慌,就不免要到离家很近的那个街口,去看快手刘变戏法。 ②快手刘是个摆摊卖糖的大胖汉子。随身背着的绿色小木箱,上面插着一排排廉价的棒糖。他变戏法是为吸引孩子们来买糖。戏法很简单,俗称“小碗扣球”。一块绢子似的黄布铺在地上,两只白瓷小茶碗,四个滴溜溜的大 红玻璃球儿。他两手各拿一只茶碗,你明明看见每只碗下边扣着两个红球儿,你连眼皮都没眨一下,只见他一边叫天喊地,东指一下手,西吹一口气,嘿!四个球儿竟然全都跑到一只茶碗下边去了。 ③有一次,我亲见他手指敏捷灵活地一动,把一个球儿塞在碗下边扣住,便想揭他老底,禁不住大 叫:“在右边那个碗底下,我看见了!”“你看见了?”快手刘明亮的大眼珠子朝我惊奇地一闪:“不会吧!你可得说准了,猜错就得买我的糖。”“行!我说准了!”谁知快手刘突然把右边的茶碗翻过来:“瞧吧,在哪儿呢?”咦?怎么碗下边什么都没有呢?快手刘又把左边的茶碗掀开,同样也 没有。球儿都飞了?只见他将两只空碗对口合在一起,举在头顶上,口呼一声:“来!”双手一摇茶碗,里面竟然哗哗响。打开碗一看,四个球儿居然又都出现在碗里面。怪,怪,怪!围看的人发出一阵惊讶不已的唏嘘声。“怎么样?你输了吧!不罚你钱,买块糖吃就行了。”我臊得脸皮发烫,在 众人的笑声里买了块棒糖,站在围了几圈的人后边去。从此我只站在后边看了,再不敢挤到前边去多嘴多舌。他的戏法,在我眼里真是神奇无比,那时他是我最佩服的人。我童年和少年的许多时光,就是在他令人痴想不已的表演中慢慢消磨掉的。 ④我上高中是在外地,人一走,留在家乡的童年和 少年就像合上的书。快手刘带给我的美好故事,就像鲜活的花瓣夹在书页里,再翻开都变成了干枯的回忆。 ⑤高二暑假回家,一天在离家不远的街口看见十多个孩子围着什么又喊又叫,走近一看,竟然是快手刘!他依旧卖糖葫芦和变戏法,但那只木箱,已经破损不堪,再也看不出先前那悦目的绿 色。再看他,饱满的曲线没了,尖尖的骨形突露,眸子没了光彩。这双手尤其使我吃惊,手背上青筋缕缕,污黑的手指头上绕着一圈圈皱纹,好像吐尽了丝而皱缩下去的老蚕……他抓住两只碰得破破烂烂的茶碗口,缓慢迟钝地翻来翻去,四个小球一会儿没头没脑地撞在碗边上,一会儿从手里掉下来 。 ⑥孩子们叫起来:“球在那儿呢!”“在手里哪!”“指头中间夹着呢!”叫声让他慌张不已,手抖抖索索,连他自己都不知道球在哪儿了,无怪乎周围的看客只是寥寥无几的孩子。 ⑦
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碱基对
C.在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个 碱基对
D.在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个
碱基对
练习
(2)最早提出3个碱基编码一个氨基 酸 的科学家和首次用实验的方法 加以证明的科学家分别是:( D )
A.克里克、伽莫夫 C.摩尔根、尼伦伯格 B.克里克、沃森式化 D.伽莫夫、克里克
练习
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。
小结
1. 1954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3个 碱基编码一个氨基酸。 2. 1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了 遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。 3. 1961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行 体外合成破译了第一个遗传密码。 4. 1969年科学家们破译了全部的密码。
Hale Waihona Puke 小结我们注意整个破译过程中科学家思维的变化,伽 莫夫通过数学的排列组合的计算来推测密码子是由 三个碱基组成的,克里克则是巧妙地设计实验,使 DNA增加或减少碱基的方法从实验上证明了伽莫夫 的三联体密码子的推测,由理论走向实验,为密码 子的破译迈出重要的一步。而尼伦伯格的实验则更 富有创新性,他建立巧妙的无细胞系统进行体外蛋 白质合成,成功地破译了第一个密码子,随后的方 法不断创新最终破译了所有的密码子。他的贡献不 仅仅在于对遗传密码的破译,更重要的也在对生物 研究方法上开启了新的思维方式。
第3节
遗传密码子的破译
问题探讨
我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,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。
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 :
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
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 1 将影响______个氨基酸,如果是重叠 3 的又将影响________个氨基酸。
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,这一改变将影响 _____个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影 3 响______个氨基酸。 3
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。
3 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 二 个 碱 基 GGTATC GCACGC TTTGAG C GGTAAT CGCACG CTTTGA GC GGTAAATCG CACGCTTTG AGC
进一步分析上图:
3 减少___个碱基对原有氨基酸序 列影响最小。
(3)采用蛋白质体外合成的技术揭示遗传密码
实验中,改变下列哪项操作,即可测出全部的遗传
密码与氨基酸的对应规则:(
B
)
A.无DNA和mRNA细胞的提取液
B.人工合成的多聚核苷酸 C.加入的氨基酸种类和数量 D.测定多肽链中氨基酸种类的方法
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。
练习
(1)在下列基因的改变中,合成出具有正常功能 蛋白质的可能性最大的是:(
C
)
A.在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个 碱基对 B.在相关的基因的碱基序列中删除或增加二个
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
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