第3节　遗传密码的破译（选学）

1、陆河县陆河中学付玲红2003人教版 必修二遗传密码的破译基因指导蛋白质的合成 蛋白质合成体系的主要原料是20种氨基酸，怎样使这些氨基酸正确而有序的连接起来，最重要的一项工作就是破译信使RNA的密码子。 / / / /Where are genes located/DNA 1944年，理论物理学家薛定谔发表大胆地预言：遗传密码可能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。 研究的背景：莫尔斯电报 : 短音 念作滴（di） : 长音 念作答（da） 1954年，伽莫夫：3个碱基编码1个氨基酸物理学家伽莫夫研究的背景： 1953年沃森和克里克建立DNA双螺旋模型。

2、 一、遗传密码的阅读方式 mRNA CCAAGCGUGCGA翻译多肽链脯氨酸非重叠阅读重叠阅读基因的片段 GGTTCGCACGCT基因的片段 GGTTCGCACGCTmRNA CCAAGCGUGCGA翻译多肽链脯氨酸非重叠方式阅读编码 个氨基酸，重叠方式阅读编码 个氨基酸。转录转录410遗传密码以哪种方式进行阅读呢？基因的片段 GGTTCGCACGCTGGTACGCACGCT非重叠阅读:当改变1个碱基对,将影响1个氨基酸重叠阅读:当改变1个碱基对,将影响3个氨基酸改变1个碱基基因的片段 GGTTCGCACGCT插入1个碱基：GGTATCGCACGCT插入2个碱基：GGTAATCGCACGCT插

3、入3个碱基：GGTAAATCGCACGCT非重叠阅读:重叠阅读: 当插入1个碱基,将影响3个氨基酸 当插入2个碱基,将影响4个氨基酸 当插入3个碱基,将会在5个氨基酸当插入1个碱基,将影响插入部位后面所有的氨基酸当插入2个碱基,将影响插入部位后面所有的氨基酸当插入3个碱基,将会在原氨基酸序列中多一个氨基酸遗传密码以哪种方式进行阅读呢？zxxkwzxxkwzxxkw遗传密码子的验证（克里克的实验） 1961年，DNA分子结构的发现者克里克研究： 在T4噬菌体的相关碱基序列中： 增加或删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质 增加或删除两个碱基，也无法产生正常功能的蛋白质 增加或删除三个碱基，却合成

4、了具有正常功能的蛋白质。为什么会产生这样的现象呢？遗传密码子的验证（克里克的实验）类比分析 原句中每个单词都有3个字母组成，7个单词 连成一句 THE FAT CAT ATE THE BIG RAT 在原第2个单词中插入一个字母R。 THE FA R /TCA TAT ETH EBI GRA T 在原第2个单词中插入二个字母R。 THE FAR /RTC ATA TET HEB IGR AT 在原第2个单词中插入三个字母。 THE FAR /ROT / CAT ATE THE BIG RAT遗传密码子的验证（克里克的实验） 结论：遗传密码中 碱基编码一个氨基酸3个遗传密码从一个 起点开始,以

5、的方式阅读，编码之间 分隔符固定的非重叠没有不间断性：密码子之间没有分隔符不重叠性：阅读框不重叠简并性：一个氨基酸可能对应多个密码子通用性：除线粒体部分密码外，生物界共用一套密码遗传密码的特点：如何确定64个密码子分别对应哪种氨基酸呢？zxxkw遗传密码对应规则的发现尼伦伯格和马太各管加多聚尿嘧啶核苷酸每管加入除去DNA和mRNA的细胞提取液每支试管各加一种氨基酸(酪氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸)每管加入多聚尿嘧啶核糖核苷酸（UUUUUUUUUUUUU）结果：加苯丙氨酸的试管中出现了多肽链结论：苯丙氨酸对应的密码子是UUUTyrSerPheCys思考：（1）如何设计对照实验，使实验结果更具

6、说服力？（2）如何通过实验，确定AAA，CCC，GGG是哪种氨基酸的密码子？（3）如果以ACACACACACAC多聚核苷酸为模板，则其指导合成的多肽链中含有几种氨基酸？课堂小结四、遗传密码的特点 不间断、不重叠、简并性、通用性 一、遗传密码的阅读方式1.非重叠的方式阅读2.重叠的方式阅读二、克里克的实验证据三、遗传密码对应规则的发现体验高考（2019全国卷一）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A BC D练习巩固（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：（ ） 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 加四个碱基对练习巩固（2）采用蛋白质体外