《遗传密码的破译》参考课件1

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
源自文库
个氨基酸。
3 个碱基对原有氨基酸 请比较分析下图:插入___
序列影响最小. GGTTCGCACGCTTTGAGC
插 二 个 碱 基
GGTATC GCACGC TTTGAG C GGTAAT CGCACG CTTTGA GC GGTAAATCG CACGCTTTG AGC
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。
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
思考:
1.当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,
1 个氨基 如果密码是非重叠的,这一改变将影响___
3 个氨基酸。 酸,如果是重叠的又将影响____
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。
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。
进一步分析上图:
3 个碱基对原有氨基酸序列影响最小。 减少___
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 ：
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
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：（ 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：(
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
2.在图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱
3 基A,如果密码是非重叠的,这一改变将影响_____ 3 个 个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影响______
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
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
第3节 遗传密码的破译（选学）
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