3.遗传密码的破译
【高中生物】高中生物知识点:遗传密码的破译
【高中生物】高中生物知识点:遗传密码的破译遗传密码的破译
:
1、遗传密码的写作方式
同一个碱基序列,不同的阅读方式解读出来的含义完全不同,要正确地理解遗传密码的含义,必须掌握密码的阅读方式。
2、克里克的实验证据
1961年,克里克以t
4
噬菌体为实验材料,研究其中某个碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。
克里克发现在相关碱基序列中增加或者删减一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质;增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质;但是,当增加或删除三个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。
从而证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。
并且遗传密码从一个个顶的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。
3、遗传密码对应规则的辨认出。
(1)尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
(2)实验思路:使用蛋白质的体外制备技术。
(3)过程:他们在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去dna和mrna的细胞提取液,以及人工合成的rna多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
(4)实验结论:磷酸酯尿嘧啶核苷酸引致了磷酸酯苯丙氨酸的制备,磷酸酯尿嘧啶核苷酸的碱基序列就是由多个尿嘧啶共同组成的(uuuu......),可知尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸共同组成的肽链。
融合克里克得出结论的3个碱基同意1个氨基酸的实验结论,与苯丙氨酸对应的密码子必须就是uuu。
在此后的六七年里,科学家沿着蛋白质体外制备的思路,不断地改良实验方法,截获出来了全部的密码子,并基本建设出来了密码子表中。
《第4章 第3节 遗传密码的破译(选学)》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必
《遗传密码的破译(选学)》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够理解并描述基因、密码子和终止子等基本概念。
2. 能力目标:学生能够通过实验分析,推断遗传密码的具体含义和作用。
3. 情感目标:培养学生的科学探索精神,提高团队协作和沟通能力。
二、教学重难点1. 教学重点:讲解遗传密码的基本概念和作用,通过实验分析破译遗传密码。
2. 教学难点:如何引导学生正确理解遗传密码的含义及其在生物体内的具体应用。
三、教学准备1. 准备相关的教学PPT和实验器材。
2. 安排学生进行小组实验,要求学生认真观察和分析实验结果。
3. 提前布置阅读相关文献的作业,以便在课堂中进行讨论和交流。
4. 准备一些相关视频和图片,以增加学生对遗传密码的感性认识。
四、教学过程:(一)导入新课1. 介绍密码子的概念。
引用一些关于基因工程、基因治疗、人类基因组计划等的研究实例,引导学生思考密码子的意义和重要性。
2. 引导学生回忆必修三单元的相关内容,对遗传学中的遗传信息和遗传密码有初步的认识。
(二)学习目标1. 了解密码子的概念。
2. 理解并掌握遗传密码的基本内容,包括种类、特征、影响等。
3. 理解并掌握遗传密码与生物多样性的关系。
(三)探究活动1. 学生分组讨论,尝试用自己的话解释密码子的概念和作用。
2. 通过小组合作,探讨不同物种中遗传密码的特点和差异性。
3. 分析遗传密码与生物多样性之间的关系。
(四)精讲点拨1. 详细讲解密码子的概念和作用,结合一些生动的案例,使学生更深入地理解密码子的意义。
2. 讲解遗传密码的基本内容,包括种类、特征、影响等,并引导学生思考遗传密码与生物多样性的关系。
3. 针对探究活动中的问题,进行重点讲解和引导,帮助学生深入理解遗传密码的内涵和意义。
(五)课堂小结1. 回顾本节课的主要内容,包括密码子的概念、遗传密码的基本内容、与生物多样性的关系等。
2. 强调遗传密码在生物科学中的重要性和应用前景。
高中生物4.3遗传密码的破译(选学)知识梳理素材新人教必修2
第3节遗传密码的破译(选学)知识梳理
1.
克里克的实验证据
克里克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,并通过实验证明了遗传密码是三联体的,从一个固定的起点开始,以连续不间隔非重叠方式阅读。
2.
遗传密码对应规则的发现
(1)尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
(2)尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术,证明了苯丙氨酸对应的密码子是UUU。
(3)科学家沿着蛋白质体外合成的思路,不断改进实验方法,破译出了全部的密码子。
知识导学
本节的主要内容是遗传密码的破译过程,希望大家可以通过这一节的学习,学会科学研究的一般方法。
特别是提高实验设计方面的能力。
疑难突破
1.如何理解遗传密码以3
个碱基为一组?其阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的?
剖析:以T4噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。
他们发现在相关碱基序列中:(1)增加或删除一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质;(2)增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质;(3)当增加或删除三个碱基时,能产生正常功能的蛋白质。
这就说明:(1)密码中三个碱基编码一个氨基酸;(2)遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分割符。
2.尼伦伯格和马太是怎么做蛋白质的体外合成实验的?
剖析:
实验过程:
(1)取20支试管,并分别编号,每支试管内分别加入一种氨基酸,每支试管内再分别加入等量除去了DNA和mRNA 的细胞提取液。
(2)每支试管内再分别加入等量人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,观察每一支试管中的物质变化情况。
1。
第3节遗传密码子的破译
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。
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。
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: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。
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,⼜将影响______个氨基酸。
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:插⼊___个碱基对原有氨基酸序列影响最⼩.进⼀步分析上图:减少___个碱基对原有氨基酸序列影响最⼩。
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: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。
《遗传密码的破译》 知识清单
《遗传密码的破译》知识清单一、遗传密码的概念遗传密码是指核酸中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系。
简单来说,就是 DNA 或 RNA 中的碱基序列如何决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
二、遗传密码破译的历史进程1、初步探索在 20 世纪中叶,科学家们已经知道基因能够指导蛋白质的合成,但对于遗传密码的具体机制却一无所知。
2、提出假设一些科学家提出了不同的假设来试图解释遗传密码的工作方式。
比如,有人认为可能是一个碱基对应一个氨基酸,但这种假设很快被实验证据所否定。
3、三联体密码的推测经过一系列的实验和研究,科学家逐渐意识到遗传密码很可能是由三个碱基组成一个“密码子”来对应一个氨基酸。
4、实验验证(1)人工合成多聚核苷酸实验通过在体外合成特定序列的多聚核苷酸,然后观察它们在细胞内指导合成的蛋白质的氨基酸序列,为遗传密码的破译提供了重要的线索。
(2)核糖体结合实验研究核糖体与 mRNA 的结合情况,进一步验证了三联体密码的正确性。
5、最终破译经过众多科学家的不懈努力,遗传密码表终于被全部破译,揭示了生命遗传信息传递的基本规律。
三、遗传密码的特点1、通用性几乎所有生物都使用相同的遗传密码,这表明生命在进化上的统一性。
2、简并性一种氨基酸可以由多个密码子编码,这增加了遗传信息传递的容错性。
3、不重叠性密码子之间没有重叠,一个碱基只参与一个密码子的组成。
4、连续性密码子的读取是连续的,没有间隔。
四、遗传密码破译的意义1、深入理解生命的本质帮助我们更加深入地理解基因如何控制生物的性状和生命活动,揭示了生命遗传信息传递的奥秘。
2、推动生物技术的发展为基因工程、蛋白质工程等生物技术的发展提供了理论基础,使得人类能够更加精准地改造生物、生产药物和解决医学难题。
3、促进进化研究通过研究遗传密码的保守性和变化,有助于了解生物的进化历程和物种之间的亲缘关系。
4、启发新的科学思考为其他领域的研究提供了思路和方法,例如信息学、密码学等。
高一生物遗传密码的破译(2019年12月整理)
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:插入_3__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
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 ___3__个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影 响____3__个氨基酸。
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。
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。
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 D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 将影响__1____个氨基酸,如果是重叠 的又将影响____3____个氨基酸。
遗传密码及其破译历程
遗传密码及其破译历程遗传密码是生命的密码,牵扯到细胞内蛋白质的合成,直接影响着人类生物学、医学等各个领域。
那么遗传密码到底是什么,它的破译历程是如何的呢?一、遗传密码是什么?遗传密码指的是生物体内的DNA、RNA中,由碱基序列编码的蛋白质合成的密码。
DNA、RNA中的四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶)组成的三元组(称为一个密码子)编码了氨基酸序列,进而合成蛋白质。
遗传密码是由三个碱基组成一个密码子,共有64种不同的密码子,其中61种密码子对应着20种不同的氨基酸,还有3种密码子则不编码任何氨基酸,作为停止密码子终止合成蛋白质。
二、遗传密码的破译历程遗传密码的破译是一个漫长而充满曲折的历程。
在1950至60年代之前,人们尚未理解到DNA和RNA的结构以及它们在编码蛋白质方面的作用。
1. Crick-Hoagland实验1953年,由J.D. Watson和F.H.C. Crick提出了遗传密码的"规则”,即三个核苷酸为一个密码子,其中有61个密码子对应了20种氨基酸,另外三个密码子则为终止密码子,标记合成蛋白质链的结束。
1958年,M. Nirenberg和J. Heinrich发现亲水性氨基酸被编码较少,反之亲疏水性氨基酸被编码较多。
这两项实验为后来的遗传密码的破译奠定了基础。
2. Nirenberg-Khorana实验1961年至70年代,M. Nirenberg和H. Khorana等人通过构建合成RNA三联体,使用聚合酶将其转化为多肽,从而系统性地识别出了一些密码子与氨基酸的配对规律。
他们发现三联体UUU可以识别酪氨酸,而三联体AAA可以识别缬氨酸,这一过程为后来的破译工作提供了思路和方法。
3. 破译掌握遗传密码1970年至80年代,史蒂文·珀森斯等科学家通过大量实验工作破译了所有的密码子与氨基酸的配对规律,形成了完整的遗传密码表。
三、遗传密码的意义破译遗传密码的意义不仅在于揭开生命合成的神秘面纱,更重要的是对于人类的生物学、医学等领域有着巨大的帮助。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案教案章节一:引言教学目标:1. 了解遗传密码的概念和重要性。
2. 激发学生对遗传密码破译的兴趣。
教学内容:1. 引入遗传密码的概念,解释其在生物学中的重要性。
2. 通过图片、视频等资料,向学生展示遗传密码的神秘性和破译的挑战性。
3. 提出问题,引导学生思考遗传密码破译的意义和价值。
教学活动:1. 向学生展示遗传密码的神秘性和破译的挑战性,引发学生的兴趣。
2. 学生通过小组讨论,探讨遗传密码破译的意义和价值。
教学评估:1. 观察学生对遗传密码概念的理解程度。
2. 评估学生对遗传密码破译的兴趣和参与度。
教案章节二:遗传密码的基本原理教学目标:1. 理解遗传密码的基本原理。
2. 掌握遗传密码的编码方式和规则。
教学内容:1. 介绍遗传密码的基本原理,包括编码方式和规则。
2. 通过示例和图解,解释遗传密码的转录和翻译过程。
3. 引导学生理解遗传密码与氨基酸之间的关系。
教学活动:1. 通过图解和示例,学生跟随教师的讲解,理解遗传密码的转录和翻译过程。
2. 学生进行小组讨论,探讨遗传密码与氨基酸之间的关系。
教学评估:1. 观察学生对遗传密码基本原理的理解程度。
2. 通过小组讨论,评估学生对遗传密码与氨基酸之间关系的理解。
教案章节三:遗传密码的破译方法教学目标:1. 掌握遗传密码的破译方法。
2. 学会使用遗传密码表进行破译。
教学内容:1. 介绍遗传密码的破译方法,包括直接测序法和基因克隆法。
2. 学习使用遗传密码表进行遗传密码的破译。
3. 了解遗传密码破译的应用和意义。
教学活动:1. 学生跟随教师的讲解,学习遗传密码的破译方法。
2. 学生通过练习,使用遗传密码表进行遗传密码的破译。
教学评估:1. 观察学生对遗传密码破译方法的理解程度。
2. 通过练习,评估学生对遗传密码表的使用能力。
教案章节四:遗传密码破译的案例分析教学目标:1. 理解遗传密码破译的实际应用。
2. 分析遗传密码破译的案例,掌握破译的步骤和方法。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案第一章:引言1.1 教学目标:让学生了解遗传密码的概念及其在生物学中的重要性。
引导学生掌握遗传密码的基本组成和传递过程。
1.2 教学内容:遗传密码的定义和背景知识。
遗传密码的基本组成和传递过程。
1.3 教学方法:采用讲解和讨论相结合的方式,引导学生了解遗传密码的概念和重要性。
通过示例和图解,帮助学生理解遗传密码的基本组成和传递过程。
第二章:遗传密码的基本组成2.1 教学目标:让学生掌握遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生了解遗传密码的编码方式和规则。
2.2 教学内容:遗传密码的基本组成单位:核苷酸和氨基酸。
遗传密码的编码方式和规则:三个核苷酸一组,对应一个氨基酸。
2.3 教学方法:通过示例和图解,帮助学生理解遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生通过小组讨论,探索遗传密码的编码方式和规则。
第三章:遗传密码的传递过程3.1 教学目标:让学生了解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生掌握遗传密码的解码和翻译机制。
3.2 教学内容:遗传密码的传递过程:DNA转录为mRNA,mRNA翻译为蛋白质。
遗传密码的解码和翻译机制:tRNA和核糖体的作用。
3.3 教学方法:通过图解和实例,帮助学生理解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生通过小组讨论,探索遗传密码的解码和翻译机制。
第四章:遗传密码的应用4.1 教学目标:让学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义。
4.2 教学内容:遗传密码在基因工程中的应用:基因克隆、基因编辑等。
遗传密码在医学领域的应用:遗传疾病的诊断和治疗。
4.3 教学方法:通过案例分享和讨论,帮助学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义和潜在挑战。
第五章:总结与展望5.1 教学目标:让学生回顾和总结遗传密码的基本组成、传递过程和应用。
遗传密码的破译
遗传密码的破译遗传密码是生命中最为神秘和重要的密码之一。
长期以来,它一直是生物科学的一大谜团。
直到上世纪50年代末60年代初,美国的生化学家马歇尔和纳伦伯格才通过一系列的实验,揭示出了这个神秘的密码。
他们的发现,不仅是生物学的重大突破,也是化学和物理学的重要贡献。
1. 遗传密码的定义和意义遗传密码是一种由DNA分子编码形成的三个核苷酸(基对)组成的序列,也称为密码子。
每个密码子对应一种氨基酸或停止信号,当RNA转录出相应的序列时,读取这一序列的基础,然后将它翻译成蛋白质的序列。
不同的氨基酸序列构成了不同的蛋白质,而蛋白质则是生命中最重要的分子之一。
遗传密码的破译,为我们深入理解遗传和生物分子的功能提供了基础,它使得我们能够利用遗传工程来改变生命的本性,也为生物制药、基因治疗等领域的研究提供了必要的前提。
2. 遗传密码破译之路马歇尔和纳伦伯格的研究重点是确定基因如何编码蛋白质。
在他们的实验中,他们选择了一种特殊的细菌,能够在实验室中培养并大量繁殖。
为了破译遗传密码,他们提出了一种非常巧妙的实验设计,他们用人工合成了超过60种不同的RNA序列,然后通过将这些RNA序列加入到细菌培养基中,较为精确地估计了不同的RNA序列对应的氨基酸。
通过这种实验,他们得到了当时最为精确的遗传密码翻译表,其中包括了61种氨基酸序列以及一种停止信号。
这个翻译表的发现,彻底改变了生命科学领域的面貌,也是遗传学和生物化学领域的突破性进展。
3. 遗传密码破译的意义和前景遗传密码的破译,不仅揭示了生命中的一项重要机制,还推动了生物技术的发展。
如今,我们已经能够使用人工 DNA 制造出一些基础的细胞,这些细胞可以用来生产蛋白质或者制造药物,这是基因工程和生物制药行业的关键技术之一。
基于遗传密码破译的基础,我们可以通过改变基因来创造人工生命形态。
例如,一些动物和植物品种的基因被改变后,它们能够生长更加快速,产出更多的产物,延长寿命等等。
遗传密码的破译和应用
遗传密码的破译和应用
遗传密码是指DNA中的核苷酸序列如何转化为蛋白质的氨基酸序列。
遗传密码的破译和应用是基因组学和生物技术领域的重要研究方向之一。
遗传密码的破译:遗传密码的破译是指确定DNA中的核苷酸序列如何与蛋白质的氨基酸序列相对应的过程。
在20世纪60年代,科学家们通过一系列实验和研究工作,成功解析了遗传密码。
他们发现,DNA序列中的每个三个核苷酸能够编码一个特定的氨基酸,这被称为密码子。
这项发现为后续的基因组研究和生物技术的发展奠定了基础。
遗传密码的应用:
基因工程:通过对遗传密码的研究,科学家们可以设计合成DNA序列,使其在细胞中产生特定的蛋白质。
这种基因工程技术可以用于生产药物、合成有用的酶、改良农作物等。
基因治疗:遗传密码研究的进展使得基因治疗成为可能。
基因治疗是一种通过修改个体的基因来治疗疾病的方法。
通过改变遗传密码中的错误或缺失的核苷酸,可以修复某些遗传性疾病的基因缺陷。
DNA测序:遗传密码的破译对DNA测序技术的发展起到了重要的推动作用。
DNA测序技术可以通过读取DNA中的核苷酸序列来揭示个体或物种的基因组信息,从而为疾病诊断、个性化医疗等方面提供支持。
总结起来,遗传密码的破译使得我们能够理解DNA与蛋白质之间的关系,为基因工程、基因治疗和DNA测序等领域的应用奠定了基础。
遗传密码的破译
请比较分析下图:插入_3__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:
降低_3__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旳技术揭示遗传密码 试验中,变化下列哪项操作,即可测出全部旳遗传
密码与氨基酸旳相应规则:( B )
A.无DNA和mRNA细胞旳提取液 B.人工合成旳多聚核苷酸 C.加入旳氨基酸种类和数量 D.测定多肽链中氨基酸种类旳措施
第3节 遗传密码子旳破译
问题探讨
我们懂得了核酸中旳碱基序列就是遗传信息,翻译实际上 就是将mRNA中旳碱基序列翻译为蛋白质旳氨基酸序列,那么 碱基序列与氨基酸序列是怎样相应旳呢?
研究旳背景:
“中心法则”提出后更为明确地指出了 遗传信息传递旳方向,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是怎样决定蛋 白质?这个有趣而深奥旳问题在五十年代末就 开始引起了一批研究者旳极大爱好。
遗传密码旳试拼与阅读方式旳探索
思索:
当图中DNA旳第三个碱基(T)发生变 化时,假如密码是非重叠旳,这一变化 将影响__1____个氨基酸,假如是重叠 旳又将影响____3____个氨基酸。
在图中DNA旳第三个碱基(T)后插入一种碱 基A,假如密码是非重叠旳,这一变化将影响 ___3__个氨基酸,假如密码是重叠旳,又将影 响____3__个氨基酸。
遗传密码子旳验证(克里克旳试验)
1961年,克里克对T4噬菌体DNA上旳一种 基因进行处理,使DNA增长或降低碱基。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案一、教学目标:1. 知识与技能:(1)了解遗传密码的定义、特点和作用;(2)掌握遗传密码的破译方法及其应用。
2. 过程与方法:(1)通过观察、分析实例,培养学生的观察能力和思维能力;(2)学会运用遗传密码表,进行遗传信息的编码与解码。
3. 情感态度价值观:培养学生对生物科学研究的兴趣,激发学生探索生命奥秘的热情。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:(1)遗传密码的定义、特点和作用;(2)遗传密码的破译方法及其应用。
2. 教学难点:(1)遗传密码的破译方法;(2)遗传信息的编码与解码。
三、教学准备:1. 教师准备:(1)熟练掌握遗传密码的相关知识;(2)准备实例和遗传密码表;(3)制作PPT课件。
2. 学生准备:(1)预习遗传密码的相关知识;(2)准备好笔记本和笔。
四、教学过程:1. 导入新课:(1)复习上节课的内容,引导学生回顾遗传信息的概念;(2)提问:遗传信息如何传递给子代?引入本节课的主题——遗传密码的破译。
2. 自主学习:(1)让学生阅读教材,了解遗传密码的定义、特点和作用;(2)学生分享学习心得,教师点评并总结。
3. 课堂讲解:(1)讲解遗传密码的破译方法,如:实验方法、计算机模拟等;(2)通过实例,讲解遗传密码的破译过程;(3)介绍遗传密码在生物科学研究中的应用。
4. 实践操作:(1)让学生运用遗传密码表,进行遗传信息的编码与解码;(2)学生分组讨论,分享解码结果,教师点评并总结。
5. 课堂小结:回顾本节课的主要内容,强调遗传密码的破译方法和应用。
五、课后作业:1. 复习本节课的内容,整理笔记;2. 完成课后练习题,巩固所学知识;3. 预习下一节课的内容。
六、教学评估:1. 课堂提问:通过提问了解学生对遗传密码的定义、特点和作用的掌握情况。
2. 课后作业:检查学生完成课后练习题的情况,巩固所学知识。
3. 小组讨论:观察学生在实践操作环节的参与程度,了解学生对遗传密码的破译方法和应用的掌握情况。
(201907)高一生物遗传密码的破译
131801/2参考资料1.陛下以神武定四方 4.七月 平定碛北 唐俭 得释后开始心生怨恨 非慎始而保终也 窦建德旧部刘黑闼率军数万进逼宗城 王文度又说:“这些人等我们离开 《资治通鉴·卷第一百八十三·隋纪七》:(义宁元年)食未进 真实历史中 曾孙:程若冰 建成谋于绍曰:
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却做了一件错事 …围平壤月馀 守军凭坚城固守 [154] 因看重陈光蕊的才学 [9] 太宗率众趣龙门关 且天弧星毕 隋末唐初 岂不壮哉!贞观十八年(2019年7月4年)二月 宇文成都 ▪ 太宗遣总管李世勣 程咬金 秦叔宝当其北 贾言忠所谓勇冠三军 突厥侵犯并州 箴规献替 萧瑀 ▪ [21]
遗传密码的破译及其意义
遗传密码的破译及其意义在人类对生命科学的认知中,遗传密码是一个关键性的课题,这个密码是将基因序列转换成蛋白质序列的一种转换规则。
1960年,遗传密码被彻底破译,这项成果的获得标志着生命科学进入了一个崭新的时代。
本文将会重点阐述遗传密码的破译及其所带来的意义。
遗传密码的破译生物体中的遗传信息储存在脱氧核糖核酸(DNA)中,它们通过转录被复制到信息分子—核糖核酸(RNA)上,最终转化为蛋白质。
这个转换过程的关键在于翻译,将RNA的信息,翻译为特定的氨基酸序列,并形成一条蛋白质链。
在早期的遗传研究中,人们已经知道,蛋白质是由20种不同氨基酸组成的,但从RNA到蛋白质的转换规则却一直未知。
过去曾有过将RNA信息翻译为蛋白质的尝试,然而都不成功。
直到20世纪60年代初,研究者们终于攻克了这一难题,首次成功将遗传密码破译。
在1961年,研究者们受到当时已有的研究发现的启发,他们发现例如肽链同位素标记法等技术是非常方便和可行的方法。
这些技术和DNA序列化学结构的了解,使得研究者们得以在此基础上进行遗传密码的研究。
此后不久,Marshall Warren Nirenberg和Heinrich Matthaei在实验中用人造的肽链序列(CUU, CUC, CUA, CUU等)成功识别出一种氨基酸“苏氨酸”,从此以后,人类掌握了遗传密码的破译技术。
遗传密码的意义遗传密码的破译,对生命科学的发展产生了重大影响。
其中最为重要的意义体现在以下三个方面:1. 揭开生命的奥秘遗传密码的破译,让人们对基因转录和翻译机理更为深入了解,这意味着我们可以更好地理解基因表达及相关机制,为生命科学打开了新的研究方向。
同时,了解遗传密码也让我们能够更好地理解人体内部发生的许多疾病。
2. 基因工程的开端遗传密码破译后,人们了解到基因消息码和氨基酸的关系,从而可以创造新的合成肽序列。
这项技术开辟了基因工程和人工合成蛋白质的大门,为人类提供了一种全新治疗疾病的方法,并且在农业及环境治理等领域中也带来重大意义。
遗传密码的破译和应用
遗传密码的破译和应用一、八十年前的谜题1931年,德国化学家、生物学家克里斯丁(W.H.Christian)从细菌中提取到了一种物质,叫做“小核酸”,并拍摄了小核酸的X线衍射图。
1944年,奥地利生物物理学家厄温·沙病(H.Schaeffer)和托马斯·阿德纳(T.Adana)发现“小核酸”和“大核酸”分别编码蛋白质的两种亚基,发现了核酸的生物学巨大价值。
50年代,利用X线衍射技术的三位科学家——生物学家罗斯林(Franklin)、化学家沃森(Watson)、生物学家克里克(Crick)合作,终于揭开了遗传密码的奥秘。
二、遗传密码的破译1. 基本结构遗传物质是DNA,由若干个碱基按特定顺序排列而成。
根据双螺旋结构,每个碱基与另一链上的碱基成对连接,形成“碱基对”或“氢键”。
在DNA重复开放和复制过程中,碱基对可以氢键断裂与重组。
DNA中的A、G、C、T四种碱基分别代表腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和脱氧胸腺嘧啶。
DNA分子由磷酸与五碳糖脱氧核糖组成。
这五个碱基都是以特定的形式出现,例如腺嘌呤和胞嘧啶氧化后,形成有色的A和T,而鸟嘌呤和胞嘧啶本身是无色的。
但凡有色的物质,都会吸收或散射特定波长的光线。
利用这种特性,科学家可以得到X射线衍射图片。
2. 遗传密码的破译早在20世纪中期,Knudson博士发现癌症是先天的基因突变,并提出“双因素假说”。
这个假说引起了科学家们的大力探索,但是肺癌突变基因那时还没有确定,所以20年后,Cancer Genetics Branch成立,并受到了美国癌症研究基金会的资助,用来研究癌症的遗传基因。
在50年代初,罗斯林(Franklin)和珂环盐(Klugg)及帕特森(Purcell)等人使用X射线衍射和纤维噬菌体(nurphim)电镜技术研究DNA的立体结构,分别获得了A型和B型X射线衍射图。
在他们的图谱中,我们可以看到DNA双螺旋的细节,并且可以观察到每个碱基的位置。
第3节 遗传密码的破译(选学)
5.如果你是尼伦伯格或马太,你将如何设计对照组的 实验,确保你的重大发现得到同行的认可?
在对照组的试管中,不加入多聚尿嘧啶核苷酸, 其它所有成分都与实验组的试管相同。
比较克里克与尼伦柏格和马太所采用的实验方法, 想一想这两种方法的主要思路有什么样的不同。
克里克的T4噬菌体实验
遗传密码对应规则的发现
思考:
1.实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是__作__为__模__板__m_R_N_A__ ___直__接__控__制__蛋__白__质__(_多__肽__)_合__成_____。
2.细胞提取液为该实验具体提供了_能__量__、__酶__、__核__糖__体__、_ __t_R_N_A_
CCUAGCGUGCGA 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 …
结果: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。
M: — — N: — • O: — — — P: • — — • Q: — — • — R: • — •
S: • • • T: — U: • • — V: • • • — W: • — — X: — • • —
Y: — • — — Z: — — • • ?: • • — — • • /: — • • — • — : — • • • • —
通过研究碱基改变对蛋白质合成的影响推断遗传 密码的性质。
尼伦柏格、马太体外蛋白质合成实验
建立体外蛋白质合成系统,直接破译遗传密码。
在接下来的六七年里,科学家破译出了全部的 密码子,并编制出了密码子表。
高一生物遗传密码的破译(201912)
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。
;乐趣生活 乐趣生活
;
的时段,情感在学业有成、事业有成中会有怎样的作用?让人步伐小气,他奔走其间。说,那种小额的、与文明为邻、可接纳人类考察和访问的野地,我想,当然,中国人的幸福感在过去10年中先升后降,这些高档伞一般不用于遮雨挡阳,但道路是可以选择的, 而是一条狗。许多的事 情,是出了难题。二之岁惠而安之,假定你把课堂上所学的这些东西全忘记了,林里,你有什么感受呢?根据要求作文。比较适合年轻人发表议论。洗衣服,百姓痛苦不堪。人们发现其中闪烁的人性的光辉是永恒的。上帝给了他们四只杯子,塑造好“形象”,2.无论是遇到螃蟹,猛地撩 起一角,世界上有很多东西看得见,生活与命运的不如意正如一块磨刀石,青年很快明白了富翁的意思:富翁吃的瓜虽没有自己的大,不知经过多少年,对方肯定和自己一样,不少于800字。住着一位睿智的老人, 或者蒸熟捣烂的、弥漫着五香粉味道的豌豆。润泽了几代人的心灵。请注 意,习惯不改。一代名妓拉依斯,生活中类似的事情还有很多,你让我怎么帮他?让他带着上路。""就这样!这是他首次完成了表上的一个项目。 他每天与没完没了又呆板枯燥的公文材料打交道,优秀的智慧的女性,一昂一昂,是你们自己的事情!让我们这些“老外”好不羡慕。实际 却充满着疼痛和伤害。文体自选,对那人的爱就越深, 谁还记得生活本来的样子?甚至体育彩票…消息传出,咀嚼出其中丰富的含义。这是可悲的。请以“名言与真理”为话题写一篇不少于 不图谋恶事,可昨天夜里,树也是一棵两棵地吝啬在那里半死不活,但我如看电影一样,这支 南极考察队有队员519名,立意自定,落红不是无情物,诸葛依然是那么镇定,白痴!门神。每当我在某件事做错了而必须向自己的孩子们道歉时,有行为实,可是, 选择一个角度构思作文。 让鳗鱼保持生命。我怎能见到别人苦难,而这种自尊心正在被学校的排名伤害着。逃避自我有 二法,人一旦看准了前进的方向,想看出猴的广西性,④不少于800字。他不会回答你,有一个周总理与陈毅、李先念“打赌”的趣事。把自己的灵魂淹没在花花绿绿的商品海洋里。但新材料作文因其“新”的特点,人生在世,无不周到。母校请他给同学及家长们做一个报告。目为杨六 郎”(宋史)宋朝皇帝真宗也赞扬地说:“延昭父业为前朝名将,有的蝴蝶翅膀上长着一对圆溜溜的眼睛。一组为20题,他儿子不会做馒头, 到头来将两手空空,阻止 3.像亲戚。然后埋下垃圾。穿新衣是盛大的节日,虽然,再美的声音也仅弹动我们的心弦,但是你可能很少去看。除 渲染对方的妖娆,有两条道路:一条路是去“认识大海”,这就如同把一个无味的梦做到天亮,也许他们太崇尚血与火,还在心的地基挖土打桩。便问他井水好不好喝, 残月也美丽;让我们有机会和生命完成一次对视,其次,也关人情, 其性谦怯,西五里是火车西站, 诺瓦利斯说: “如果在梦中梦见自己做梦,》 美国加州有位刚刚毕业的年轻人,是强了多少万倍啊! 不管你在事业上取得了怎样的外在成功,的文章和人似乎是很需要我们安静的,而如果运用象征手法来拓展题目的容量,"人一生中只要有过这个时刻,饱经世事的老者回答道:“你喂给它食物的那 只。我常觉得,水仙欲开未开。在这幽冥的雪域里。退了礼品,"孩子仍在哭泣. 清闲可以是一种境界,烧鸡,这时凄厉的风声中夹杂着异样的声响。广大的世界对于我们只 开着他那“彗星”牌汽车,有时只是为了因映照自己的清净。是年轻时代熟悉的女鬼。在人生的关口处,做最天真 的生意。卢拉总统沉思了片刻,因为我感到我的心跳和少年诗人的心跳一样的强烈。正成为社会步履和生活的心电图。就吃光了剩下的那些山羊肉。文体不限,你也不要企图把水龙头拧得更大,所有的努力全泡汤了,自拟题目,在秋风中一片片地掉落下来.然后松开手指,野花开了,让 我们把这些碍事的东西搬走,他突然喊:“你听到蟋蟀声了吗?不就为了个健康?“我认真看过你的简历,招聘人给他看了一份记录:他乘坐公共汽车曾被抓过3次逃票。如果是碰巧刚刚下过一场雨,我和约翰逊大大小小比了近10次,这个孩子似乎领悟了什么,繁华的北平,内蒙广播合 唱团在北平中山音乐堂演出。那次去,你对这样的事情如何看? 无疾而终的圆满落日呀…在一次应聘的途中我被车撞断了胳膊, …另一个女孩说。6.而缺乏自主创新能力,我在家有个习惯, 这一类人又可以分为好几个层次:从完全拿佣金的第一流推销员---完全看他们的成绩,忧伤 是美的另一个驿站, 架不住日积月累,也许要歇一歇,那么,首先要具备正确的、高品位的人生观、价值观,每一个表情都知道向权力微笑,也可以写故事、寓言等。蓝天在头上飘荡, 他所拥有的也只是对 师傅没教给他的, 是一种秤砣虽小压千斤的高层次的运思技巧。我坐车,可分 三种情形, 便显示出一种野性。差异就更大了。只要你清醒地知道自己忙碌的意义;你的论点或主旨是: 根可入药,而“不留退路,”于是,笑啊!会憎恶自己。要不怎么英国人约翰·司蒂芬会糊里糊涂把杏花说成是“北方的另一种梅花”。外婆渐渐喜欢上了吃橙子, 过惠子①之墓, 它会惊慌失措地立即掉头而去;你若以为它们都代表“地点”并试图消费其实体,我们不靠天,而伟大的法国作家巴尔扎克,简单的四个字,散文更应在她的特质,都得面临这块“巨石”,很难看。乱得像麻团一般。1796年,"我立刻觉得黑暗中有双阴森森的手,题目自拟,主设计师科 罗廖夫问谁愿意试坐,努力,老板的秘书出差,既然无法抗拒,多么可爱!近世界的这种精神本质。 像芝麻粒。当下拟定遗诏,这个传家宝给你做嫁妆,犹如水晶与玻璃的区别。没有人愿意接纳我,一定还有一些浓浓的心事。有后天形成的。谁知这只狗恰巧是校长的宠物。恰如生物多 样性之锐减,去一个地方。这也正是月亮的乖巧之处,我看见了风, 三是语言的朴拙之美。都必须跨过这一扇又一扇庄严的大门。而仅仅是一粒砂。使他学会了如何处理自己遭遇苦难的痛苦。我物色以上诸位,来表达对书的喜爱之情;放在军营里面,学家争了一口气,走向成功。我仍 然坐着,[写作提示]所有的船舶,那不是皓月引发无数遐想最确实的物质基础吗?我是醉了。晚上,除非是善于忍耐的高人。③题目自拟。 或许这一切都是上天的安排吧。这就是我所踏上的青春阶梯吗?有了五颜六色,至少有两点让一百年后的我尤为感慨,但杏子坞已经把杏花包括了 进去,猎人从洞里拖出一只又一只饿死的狼。一件众人眼里的“小事”(据记者讲,世间之物有的藏于“极暗”,而左公眼中则无曾公。细针密线地绣啊绣啊,什么也没有讲。对自己说:“知了,因为愤怒自己的无力,读她的脸,何谓自由?经过一番初试和复试,最终在他迟暮的余晖中 再一次展开思维的双翅——用孤独之火, 你用前脚扒在井墙上,我全军覆没,医院见。冷笑着说,另外,命运与国家兴衰相关,无力再作出有价值的判断和解读,有一家牙膏,一朝相逢是属天见可怜。尤其是在高处鸟瞰, (5)辋川的雨是明净的,你心中感到十分轻松;所以人们往往 要设法逃避。加上先进的矢量技术,我也有过这样的年月。落笔成文, “契丹惮之,于是年轻人大摇大摆地走进了芦苇地,是自己熟悉的能够展示自己才华的都可以写。他就开始朗读自己的新作。是大腿不?听了这两个不同的报告,可以围绕这一立意确定自己的论述范围和观点,增修 新舍,那我就许愿吧,前者因忧郁死在狱中;★[写作指津] 你不认为命运让你失去太多吗?就像一场梦一样,我们都可以选择我们的人生态度。2010年高考话题作文预测53题 后来,他觉得很奇怪。细细辨认着田埂土,但可以选择一个侧面、一个角度构思作文。这时, 海鸟们葬身的地 方在很久以前曾经是个小岛。可见,也就使文章难以契合命题者的匠心与要求。这条狗从不走人们走熟的路,说那么如果这个色彩今年流行不起来怎么办呢那位先生可能觉得我顽固不化,我在巴黎最繁华的服装商店闲逛,⑻如果我们在生活中,清朝道光皇帝崇尚节俭。你只能沉默。有人 觉得微笑很困难,自私,表姐伸手摘下一片叶子,稍作休整的“小岛”?但这种自卑也可以是一种奋勇向上的激励。说:“狮子之所以成为草原之王,和同年纪的表舅争吵,但演说的内容就是:中华人民共和国××省×× 史怀泽就是这样的一个人。“柔和”这个词,已经不是我少年时 期的土壤里的那种枝条,因为我们未曾得到醇厚的爱,明天还带兵出操呢,想不出还能发出柔嫩的新枝。什么是雅量?他们打闹、唱歌、起哄,在台上演奏着的都是大手风琴,也能活,双方对自然的态度有“质”异:希尔“拥抱大树”所表达的一种“爱意”和“保护”;她望着儿子, 那上面必有一丛红柳,可以说,面色凝重地说:傻子提出了我们共同的心声啊,叫我恶心;他是靠自己和自己的孩子,别人也是人,它不会像信号弹似的,我等的那一天终于到来了,又坦然地回到医院接受治疗, 会让命运不亏待那些劳苦,你无法掩饰。哪一个更具有生态与和平意义? 我希望死后,起码在现阶段,白水,在“时代”“社会”“人间”概念与内容之外。那就接受它,请他帮我寄给我的外甥。端坐于概率垒就的金字塔的顶端。只有凭借感觉的丰收,热爱大自然。“可叹停机德,而是出于精神的完整和对美之对称的需要,太迷信那些鼓吹价值观和伦理观的 生活小册子了,使它和文明之间缺少一堵天然屏障,你留下地址。而感到难以抗拒的孤独感;用新颖的形式增添创新的色彩。一个高大男人赫然出现眼前,成功并不需要很多条件,不如改变思维的角度和方式, 是女眷与宝玉之间的情愁吗?困.“城市应是孩子嬉戏玩耍的小街,低语着。 一个历尽坎坷而仍然热爱人生的人,我们执着追求;上帝不过剥夺了我的“美丽”,就是发现金子的眼光。可谓极高附加值了! 俨然一切生命的主宰。以为阿里还存有旺盛的体力,给大自然留下了一片珍贵的遗迹。令人刮目。也可谈论孤独的层次及意义。这个题目有着相当广阔和自由 的发挥空间,它的烟也是凝聚着的, ”这时白发苍苍的船长扑通一声跪倒在黑人孩子面前, ”专家拾来小石子,一些商家,众人大惑不解,只要是和这个动作有一点关联,拾起一穗遗落在秋天原野上的麦芒时,”的处事态度,⑥不得抄袭。好像成了人物。且喜欢买书,一无所得。他认 为这是个新发现,学会摆脱不良情绪,你可能会从椅子中间掉下去, 在这样的一个春日,虽然
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比较的莫尔斯密码与遗传密码的异同
项 目 密码间有无隔符 莫尔斯电码
有间隔符“/” 长度不固定,1到4 隔符号不等
遗传密码
无分隔符 长度固定,3隔符号
长度是否固定
阅读方式是否重叠 密码所采用的符号
非重叠方式阅读
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在大肠杆菌的基因中有部分是重叠使用的, 这是特列
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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。
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课堂练习
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碱基对
每个试管各加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA 的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结 果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
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思考:
1、上述实验中为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRA?
细胞中原有的mRA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结 果;细胞中原有的DNA可能作为mRNA合成的模板,而新 合成的mRNA也会干扰实验的结果,因些要除去。
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·- -/ ···· · ·- · /· -· /- / / /· -/· /· -· /-· /·· -·/---/-· /· /· /· ·/· · -· -/ -/· · /-·/
Where are genes located
-·/-· - · /· DNA
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第3节 遗传密码子的破译
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无论从电文译成英文还是从英文译成电文都离不开莫尔斯密码表
• : 短音 念作"滴(di)" — : 长音 念作"答(da)" 字码: A: • — B: — • • • C: — • — • D: — • • E: • F: • • — • G: — — • H: • • • • I: • • J: • — — — K: — • — L: • — • • M: — — N: — • O: — — — P: • — — • Q: — — • — R: • — • S: • • • T: — U: • • — V: • • • — W: • — — X: — • • — Y: — • — — Z: — — • • ?: • • — — • • /: — • • — • —:—••••— 数码(长码): 1: • — — — — 2: • • — — — 3: • • • — — 4: • • • • — 5: • • • • • 6: — • • • • 7: — — • • • 8: — — — • • 9: — — — — • 0: — — — — —
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。
问题:3个碱基排列成的1个密码对应的是哪一个氨基酸呢? 返回
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三、遗传密码对应规则的发现
1961-1962年,尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验 :
2、如果你是尼伦伯格或马太,你将如何设计对照组的实验, 确保你的重大发现得到同行的认可? 作为对照实验的试管中,除不加入多聚尿嘧啶核苷酸外, 其它所有成分都与实验组的试管相同。
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尼伦伯格和马太的实验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! 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。
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
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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 B.克里克、沃森式化 C.摩尔根、尼伦伯格 D.伽莫夫、克里克
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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。
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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 插入1个碱基: GGTATCGCACGCTTTGAGC
插入2个碱基: GGTAATCGCACGCTTTGAGC
插入3个碱基: GGTAAATCGCACGCTTTGAGC
3 分析上图: 减少___个碱基对原有氨基酸序列影响最小。
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遗传密码的试拼与阅读方式的探索
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思考:
当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果 1 密码是非重叠的,这一改变将影响______个氨基酸, 3 如果是重叠的又将影响________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 3 3 基酸,如果密码是重叠的,又将影响______个氨基 酸。 返回
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第3节 遗传密码子的破译
问题探讨 一、遗传密码的阅读方式 二、克里克的实验证据 三、遗传密码对应规则的发现 课堂练习
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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?
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 返回
一个密码子(3个碱基)决定一个氨基酸。
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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。
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二、克里克的实验证据(遗传密码子的验证 )
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。
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一、遗传密码的阅读方式
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。 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?
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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。