第4章第3节遗传密码的破译

第3节遗传密码的破译（选学）·－－/····/·/·－·/·/·－/·－·/·/－－·/·/－·/·/···/·－··/－－－/－·－·/·－/－/·/－··/Wherearegeneslocated－··/－·/·－DNA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）"

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0:—————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？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2、重叠的方式阅读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。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个氨基酸密码是重叠的：思考与讨论非重叠方式阅读在碱基增加1、2个时

重叠方式阅读在碱基增加1、2、3个时在增加3个碱基时不能形成正常功能的蛋白质。

能形成正常功能的蛋白质。都能形成正常功能的蛋白质。二、克里克的实验证据：克里克以T4噬菌体为实验材料在相关碱基序列中增加或删除1个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；在相关碱基序列中增加或删除2个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；在相关碱基序列中增加或删除3个碱基，却合成了正常功能的蛋白质；3、编码之间没有分隔符。实验结论：1、遗传密码中3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，以非重读的方式阅读。三、遗传密码对应规则的发现：尼伦柏格和马太实验过程1、每个试管中分别加入一种氨基酸；2、每个试管中分别加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；3、每个试管中分别加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸；结果：只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链；结果说明：

多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成苯丙氨酸的密码子为UUU.比较的莫尔斯密码与遗传密码的异同项目莫尔斯电码遗传密码密码间有无隔符长度是否固定阅读方式是否重叠密码所采用的符号有间隔符“/”长度不固定，1到4隔符号不等非重叠方式阅读－·无分隔符长度固定，3隔符号非重读方式阅读AUGC遗传密码的特点：不间断性不重叠性简并性通用性项目克里克的T4噬菌体实验尼伦柏格体外蛋白质合成实验主要思路前提优势不足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。拓展题：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建立体外蛋白质合成系统，直接破解遗传密码规则找到使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polyU提供条件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、直接证据相对间接，工作量较大需要首先了解中细胞中蛋白质合成所需要的条件课堂小结四、遗传密码的特点连续性、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高考链接（2007上海）密码子存在于（）BA.DNAB.mRNA

C.tRNAD.核糖体解析：DNA中的碱基序列叫遗传信息；mRNA上决定氨基酸的三个连续碱基称为一个密码子；tRNA中具有反密码子。课堂练习1.组成mRNA分子的4种核苷酸能组成多少种密码子：（）A.16B.32C.46D.64

D2.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C3.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D4.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D．测定多肽链中氨基酸种类的方法B习题答案一、基础题1.（D）项目莫尔斯电码遗传密码密码间有无隔符长度是否固定阅读方式是否重叠密码所采用的符号有间隔符“/”长度不固定，1到4隔符号不等非重叠方式阅读－·无分隔符长度固定，3隔符号非重读方式阅读AUGC2.遗传密码的特点：不间断性、不重叠性、简并性、通用性.二、拓展题项目克里克的T4噬菌体实验尼伦柏格体外蛋白质合成实验主要思路前提优势不足通过研究碱基改变对蛋白质