第3节　遗传密码的破译（选学） (4)

2.4.3遗传密码的破译,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,一、遗传密码的阅读,CCAAGCGUGCGA.,非重叠阅读方式阅读结果：,CCUAGCGUGCGA,重叠阅读方式阅读结果：,CCUCUAUAGAGCGCGCGUGUGUGCGCGCGA,CCUAGCGUGCGA,将第三个碱基T变为A时，DNA转录形成的mRNA序列的变化：,改变DNA序列的一个碱基，密码以非重叠方式阅读时，影响1个氨基酸，密码以重叠方式阅读时，影响3个氨基酸,1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料研究某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。,增加或删除1个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；,增加或删除2个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；,增加或删除3个碱基，却合成了正常功能的蛋白质；,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，以非重叠的方式阅读，密码之间没有分隔符（不重叠性、不间断性）。,二、克里克的实验证据,实验结果：,克里克的实验验证了mRNA上三个碱基以非重叠的方式阅读来编码一个氨基酸，那么究竟是哪三个碱基决定哪一种氨基酸呢？,尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验,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；,三、遗传密码对应规则的发现,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。,苯丙氨酸的密码子为UUU。,实验结果,尼伦柏格和马太的蛋白质体外合成实验,实验结论,思考：为了证明实验的严谨性，如何设计对照实验？,比较克里克与尼伦柏格所采用的实验方法，想一想这两种方法的主要思路有什么样的不同。,克里克的T4噬菌体实验：,尼伦柏格、马太体外蛋白质合成实验：,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。,拓展：尝试说出利用类似的方法找出多聚腺嘌呤、多聚胞嘧啶等对应的氨基酸序列？科学家沿着蛋白质体外合成的思路，陆续破译了全部的密码子，编码出了密码子表（P65），树立了生物学史上一座伟大的里程碑。,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：,小结：,一、遗传密码的阅读方式,二、克里克的实验证据,三、遗传密码对应规则的发现,四、遗传密码的特点,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