第3节 遗传密码子的破译(选学) 上课课件

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，1967年， 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。 遗传密码的破译，测序方法的建立以及体外 重组的实现是基因工程的三大基石。
科学家和首次用实验的方法加以证明的科 学家分别是： 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 （ D）
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： 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 （ B）
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（克里克的实验证据）
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。
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。
练习（P76第2题）：
项目 密码间有无分 隔符 莫尔斯电码 有分隔符“/” 长度不固定，1到 4个符号不等 非重叠方式阅读 —• 遗传密码 无分隔符 长度固定，3个符号 非重叠方式阅读 A C G U
长度是否固定
阅读方式是否 重叠 密码所采用的 符号
遗传密码的特点：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？
遗传密码的阅读方式：
《思考与讨论》：P74
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 的又将影响________ 个氨基酸。 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 ：
研究的背景：
1944年，理论物理学家薛定谔，将遗传 信息设想成一种电码式的遗传密码形式，实 在是一种超越时代的远见卓识。 到1953年双螺旋模型的建立，给予科学 家们以很大的激励。破译遗传密码也就成了 势在必行的工作。 1954年科普作家伽莫夫，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
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 B．在相关的基因的碱基序列中删除或增 加二个碱基 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
2.最早提出3个碱基编码一个氨基酸的
小结
了解了遗传密码的整个破译过程，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 生理学或医学奖获时说过：一个善于捕捉细 节的人才是能领略事物真谛的人。
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。
第四章 基因的表达
第3节
遗传密码的破译 （选学）
问题探讨：
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D．测定多肽链中氨基酸种类的方法