第3节　遗传密码的破译（选学）.ppt

第三节遗传密码的破译,人教版必修二第四章基因的表达,泰来县第三中学授课教师：王璐,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基,有义链（编码链）,1,2,mRNA,蛋白质,DNA,转录,翻译,细胞核,细胞质,莫尔斯密码表,Morsecode（又译为摩斯密码，莫尔斯密码）其代码主要由点（.）、划（）、点和划之间的停顿（/）组成发明于1837年，是一种时断时续的信号代码，通过点、划不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。,/,d,W,h,e,r,e,a,r,e,g,e,n,e,s,l,o,c,a,t,e,/分隔符,莫尔斯密码表,Wherearegeneslocated,DNA,/,氨基酸1氨基酸2氨基酸3,Wherearegeneslocated,?,DNA双螺旋,mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的？,mRNA的碱基4种A、U、C、G,氨基酸20种,41=4,43=64,42=16,如果3个碱基决定一个氨基酸，是不是也只需以3个碱基为一个阅读单位，依次阅读呢？还是重复阅读？,一、遗传密码的阅读方式,GGTTCGCACGCT,GGTTCGCACGCT,GGTTCGCACGCT,非重叠的阅读方式,GGTTCGCACGCT,GGTTCGCACGCT,GGTTCGCACGCT,重叠的阅读方式,GGTTCGCACGCT,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？,影响3个氨基酸,GGTTCGCACGCT,A,非重叠,重叠,GGTTCGCACGCT,影响1个氨基酸,思考与讨论,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？,GGTTCGCACGCT,GGTATCGCACGCT,GGTATCGCACGCT,非重叠,重叠,GGTTCGCACGCT,GGTTCGCACGCT,GGTAATCGCACGCT,GGTAAATCGCACGCT,GGTATCGCACGCT,能形成正常功能的蛋白质。,密码非重叠阅读,插入1个碱基,2个碱基,3个碱基,GGTAATCGCACGCT,密码重叠阅读,GGTTCGCACGCT,GGTAAATCGCACGCT,GGTATCGCACGCT,插入1个碱基,改变3个氨基酸,2个碱基,改变4个氨基酸,3个碱基,改变5个氨基酸,在碱基增加1、2个时,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。,都能形成正常功能的蛋白质。,能形成正常功能的蛋白质。,密码非重叠,密码重叠,二、克里克的实验证据：,T4噬菌体为实验材料,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；,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；,thefatcatatethebigrat,thefatcartatethebigrat,thefatcartartethebigrat,thefatcartartoethebigrat,插入一个字母r,插入两个字母r,插入三个字母,GGTTCGCACGCTTTGAGC,插一个碱基,GGTATCGCACGCTTTGAGC,插二个碱基,GGTAATCGCACGCTTTGAGC,插三个碱基,GGTAAATCGCACGCTTTGAGC,GGTTCGCACGCTTTGAGC,减少三个碱基,GGTTGAGCTTTGAGC,GGTTCGCACGCTTTGAGC,进一步分析上图:,减少或增加_个碱基对原有氨基酸序列影响最小。,3,遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,克里克是第一个用实验证明,GGT/TCG/CAC/GCT/TTG/AGC,编码之间没有分隔符。,GGT/TCG/CAAC/GCT/TTG/AGC,三.遗传密码对应规则的发现,1961-1962年，尼伦伯格和马太的实验：,蛋白质体外合成实验,合成蛋白质（肽链）需要哪些条件？,模板：mRNA（碱基顺序代表遗传信息、密码子决定氨基酸）原料：20种游离的氨基酸工具：各种tRNA条件：酶、ATP,具备了这些条件是否能在生物体外合成蛋白质呢？,回顾旧知,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.,练习（P76第2题）,遗传密码的特点：不间断性；不重叠性；简并性；通用性。,小结,一、遗传密码的阅读方式非重叠的形式,二、克里克的实验证据1.遗传密码从一个固定的起点开始2.遗传密码以非重叠的方式阅读3.遗传密码编码之间没有分隔符,三、遗传密码对应规则的发现尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验UUU苯丙氨酸,四、遗传密码的特性不间断性、不重叠性、简并性、通用性,练习,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B在相关的基因的碱基序列中删除或增加二个碱基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,B,（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，即可测出全部的遗传密码与氨基酸的对应规则：()A无DNA和mRNA细胞的提