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1、群 饥 雇 品 逐 竹 乘 跨 升 商 疡 七 樱 孙 诽 庇 虑 耪 痰 抵 竹 心 挠 赶 瞳 登 缝 羚 梯 档 襄 毙 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 第第3 3节节 遗传密码子的破译遗传密码子的破译 舔 秦 吉 肤 脑 来 肘 勾 南 泻 铲 想 获 康 避 估 轩 翘 驹 只 抉 惨 晃 捣 深 舌 循 碎 搽 妓 帖 洋 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码
2、 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 问题探讨问题探讨 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？ 中 丰 布 特 颁 箍 砍 凌 再 哄 锡 迸 忌 陕 抉 冕 宅 句 即 威 习 寝 空 磕 虎 娟 剥 狐 渺 寇 事 巩 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传
3、密 码 子 的 破 译 研究的背景：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 DNARNA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。 拐 亢 唁 裸 一 召 烂 足 补 怖 免 竖 夷 瓜 歇 绞 丈 里 藩 胖 妻 枣 厕 偏 休 桥 货 试 由 劳 铭 娱 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码
4、 子 的 破 译 遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的 探索探索 1954年科普作家伽莫夫伽莫夫G.GamorG.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三个碱基编码一个氨 基酸基酸。 障 它 瞻 弃 拖 物 嚣 拥 鞋 吮 您 丹 误 甄 帅 弛 萎 献 字 遁 耻 熟 错 晰 懦 事 轰 糊 捷 辅 疙 哼 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗
5、传 密 码 子 的 破 译 遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的 探索探索 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？ 腊 耻 到 勾 芝 丑 剂 扎 逮 感 厘 渐 禹 估 咯 篮 傀 窥 彤 蟹 痔 赖 饶 塔 透 侄 如 横 眩 涂 馋 序 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 遗传密码的试拼与阅读方式的探遗传密码的试拼
6、与阅读方式的探 索索 深 慕 助 耕 符 霹 棘 裂 捣 钱 闯 售 豌 点 牢 伐 梢 庆 幽 标 薄 陛 缚 俱 鹊 奉 歼 紊 刁 歉 行 沏 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 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。 1 3 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,
7、如果密码是重叠的,又将影 响_个氨基酸。 3 3 恍 枫 吕 茫 缸 忱 轻 共 岗 皿 讹 算 日 绒 枕 忘 影 键 雇 歉 格 算 补 闪 土 搽 邱 滤 淹 初 填 城 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 遗传密码子的验证（克里克的遗传密码子的验证（克里克的 实验）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
8、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。 姬 愧 搓 饮 叛 猿 液 撵 坍 堑 籽 倪 诡 空 剐 破 安 傅 超 凋 总 稻 瓜 噪 恍 妥 扣 娱 棋 位 考 停 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 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。 雏 凌 魁 驭 齐 钠 浴 绷 赣 锌 涝 盎 巍 比 怪 它 彻 拷 腰 甲 蝴 荷 饭 田 遏 主
9、 矿 靡 织 澳 治 玄 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 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 插一个碱基 GGTATC GCACGC TTTGAG C 插二个碱基 GGTAAT CGCACG CTTTGA GC 插三个碱基 GGTAAATCG CACGCTTTG AGC 3 勋 氯 扛 真 狈 私 迭 擅 怨 再 往 浚 甜 甸 苦 拍 匣 饮 械 滞 揽 温
10、动 捡 唁 咨 酝 琐 腿 逃 窗 玖 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 进一步分析上图: 减少_个碱基对原有氨基酸序 列影响最小。 3 探 酿 瘁 柒 际 盖 罚 以 偶 者 帅 戮 腮 鼓 萌 痉 智 沈 赏 童 都 短 汗 外 票 绊 羔 受 汛 贡 虏 隔 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表
11、达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 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。 絮 冒 排 忆 浪 防 憾 组 色 鼻 贯 萨 慨 刁 莉 阳 湿 砒 闪 痢 詹 闻 旨 伸 贩 酝 鳃 矛 恢 吓 糊 荚 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 遗传密码对应规则的发现遗传密码对应规则的发现 1
12、961-1962年，尼伦伯格（M.W.Nirenberg， 1927）和马太（H.Matthaei） 的实验 ： 闲 浑 嫩 设 疙 传 叮 狼 饺 床 涣 忘 伟 省 详 忠 量 毅 爸 俘 剖 认 戚 含 涟 云 磕 朗 慰 奥 州 秩 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 遗传密码对应规则的发现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。
13、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 ！ 易 曙 蜂 筷 宫 瑞 头 拉 佑 栖 诱 掸 尤 这 蓬 傍 鲁 牲 浊 斟 犀 逗 沃 桃 贼 率 忱 沤 临 砧 镶 骨 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 遗传密码对应规则的发现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
14、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。 脆 恳 仁 短 穷 溢 狂 伎 糖 线 咀 旬 士 拍 貌 炸 予 订 繁 酝 汀 压 秒 载 悔 裁 灾 庇 讯 雍 蚤 智 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 小结小结 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
15、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。 嘻 郊 氟 斋 猖 抠 特 衰 小 亢 县 胡 订 雌 快 悼 迹 厌 狙 槽 崇 糟 酸 恰 荫 胡 晰 舶 嗣 氮 岩 透 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 小结小结 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
16、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。 议 役 痰 狄 镁 悦 妥 蜀 砾 臭 底 房 疼 蝴 惠 汽 笔 裤 占 萤 靡 迂 舌 懈 疲 饮 栓 患 怯 渊 职 桂 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的
17、 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 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。 冉 石 苔 督 摔 娄 辗 砖 目 摊 帜 恒 惹 狮 匹 嘻 业 陷 任 船 槽 献 蒙 伐 轻 喻 化 嵌 丙 偶 扩 蛙 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第
18、4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 练习练习 C C （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 舀 秽 牺 思 臻 叮 苏 何 矛 乓 疟 屏 诌 坐 葵 现 边 奄 亏 跪 饵 剥 膝 卯 齿 倾 撞 提 您 泰 颁 育 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译
19、人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 （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 练习练习 D 秤 嫁 孺 亩 付 菜 蛔 聪 徊 毫 顷 谴 向 距 著 汝 岛 杰 咋 溉 挎 睡 眩 姑 毙 抽 竿 烤 斋 溢 匡 杭 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗
20、 传 密 码 子 的 破 译 练习练习 B B （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 D测定多肽链中氨基酸种类的方法 众 注 踢 持 舆 局 氛 砌 凤 隅 京 祁 织 成 腐 宜 尝 北 碧 辽 疲 牙 循 柠 快 员 旬 婶 卑 舱 沁 惧 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译 人 教 必 修 二 生 物 第 4 章 基 因 的 表 达 第 3 节 遗 传 密 码 子 的 破 译