第3节　遗传密码的破译（选学） (14).ppt

第四章基因表达第三节基因代码的解读，问题讨论，我们知道核酸的碱基序列是遗传信息，翻译实际上是将mRNA的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列，其碱基序列和氨基酸序列如何对应？历史的速度，1，1866年，孟德尔提出了遗传定律。2，1883年，科学家发现马蛔虫的染色体数目只有体细胞的一半。3，1890年，科学家确认减数分裂是配偶生成的。4，1891年，科学家们描述了减数分裂的整个过程。5，1902年，T.Boveri和1903年Sutton研究减数分裂时，提出了基因行为和染色体行为是遗传因子的主张，可以说是染色体遗传学说的初步论证。6，1909年，约翰逊将孟德尔假定的“遗传因子”称为“基因”，明确区分了基因型和表型。7，1909年，詹森(F.A.Janssen)观察染色体减数分裂时相交的现象，为解释基因连锁现象提供了基础。8，1909年，摩根(T.H.Morgan，1866-1945年)以果蝇为对象开始了实验遗传学研究，发现了伴随遗传的规律。他和他的学生们也发现了链条交换，以及不分离的规律等。也有证据表明，基因在染色体上排列成直线，染色体遗传学发达。1926年，摩根发表了基因学说，发表了历史的足迹基因论。9世纪中叶，他发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。10，1928年格里菲斯的肺炎球菌实验。11，1940年艾弗里作为纯化因子研究肺炎双球菌的变异。12，1941年提出了一种基因酶的假设。一种基因酶假说暗示，基因的作用通过诱导蛋白质分子的最终构成来决定其特异性。13，1944年，理论物理学家薛定谔出版的什么是生命一书大胆地预言，遗传物质可能类似于普通民间的摩尔斯电码这两个符号。，-，通过组合阵列存储遗传信息。14，1952年赫什和蔡斯的T2噬菌体感染大肠杆菌的实验。确认DNA是遗传物质。15，1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构。16，1957年提出的一个中心定律是，遗传信息可以从DNA流向DNA，或从DNA流向RNA，再流向蛋白质。17，1958年，科学家以大肠杆菌作为实验材料，证实了DNA的半保存克隆。18，1961年克里克等证明了1958年他提出的对基因三重密码的推测，1969年尼伦伯格等都破译了遗传密码。19，60年代揭示了mRNA，tRNA，核糖体的功能和蛋白质生物合成过程。研究背景：1941年比德尔(G.Beadle)和塔图姆(E.Tatum)的工作表明，基因突变导致了酶的变化，并提出了每个基因确实控制特定酶合成的有力证据，对一个基因的酶提出了假设。人们逐渐认识到基因和蛋白质的关系。提出“中心定律”后，遗传信息的传递方向就更明确了，一般来自DNARNA蛋白质。DNA和蛋白质有什么关系？或者DNA如何决定蛋白质？这个有趣而费解的问题在20世纪50年代末开始引起一群研究人员的极大关注。理论物理学家薛定谔于1944年出版的什么是生命一书大胆地预言，染色体是由同分体单体分子连续构成的。这个连续体的正确性构成了遗传密码。他认为遗传物质是一种信息分子，同分异构单体单体可能排列了普通民间用摩尔斯电码的两个符号：“，-”，组合来存储遗传信息。莫尔斯电报，短音字符“下降”(di)“-:长音字符“a”(da)代码： a :-b :-c :-d :-e :3354/:-:数字(长代码):13603333333333336363634-333333333334:-533336933:-7333:直到1953年建立双螺旋模型，这给了科学家们很大的鼓励。解密遗传密码也成为必要的工作。基因编码的测试拼写和阅读方法的探索，基因编码最简单的解读方法是比较DNA顺序或mRNA顺序和多肽。但是与一般的解密不同，基因信息的译文蛋白质的顺序是已知的，未知的是密码。1954年，桑格用纸层析分析了胰岛素的结构，对蛋白质的氨基酸序列了解越来越多。但是，1969年前后，10多年后，许多科学家的执着研究才破译了密码，其中最重要的工作是科学智慧之光闪闪发光的独创性和方法论。基因编码的测试拼写和阅读方法的探索，1954年大众科学作家加莫夫。gamog .gamoor最先挑战解密。他以什么是生命等优秀的科学幻想作品而闻名，想象力丰富，但不是实验科学家，所以密码的解释只能从理论上尝试。当年，他在奇异王国的汤姆金斯杂志上首次发表了对基因编码的理论研究，指出3个碱基对1个氨基酸进行编码。探讨基因编码的尝试和阅读方法，那么，人们忍不住把三倍丛中的每个碱基都读成信息，只读还是重复？以不重叠的方式阅读DNA序列有什么不同？自然Nature，基因密码的测试拼写和阅读方法的探索，遗传密码的测试拼写和阅读方法的探索，1957年Brenner。s通过蛋白质的氨基酸序列分析，发现氨基酸的相邻限制作用不存在，否认了遗传密码重复读取的可能性。据调查，镰状细胞贫血的情况下，血红蛋白中只有一种氨基酸发生了变化。对遗传密码的测试拼写和阅读方法的探索，令人遗憾的是，伽莫夫可能会多次重复一个碱基，即遗传密码的阅读完全重复，因此氨基酸的数量和核苷酸的数量存在一对一的关系。智人，一定有一些损失。许多著名科学家也犯了类似的错误。在资料少的情况下，对未知真相的推论难免会有偏差，但不掩饰缺陷，人们对他们那尖锐、大胆、明智、创新的精神，巧妙的设想仍然令人钦佩。通过将T4噬菌体染色体上的一个基因作为原黄素进行处理，DNA脱落或插入单个碱基，称为“加法”突变，分离的称为“减法”突变的基因检查(克里克的实验)，无论加减，都可以引起移动码突变。Crick团队通过这种方法获得了一系列T4噬菌体“加法”和“减法”突变，得到了一系列增加或减少1，2，3的不同碱基数的突变。通过这种方式添加或减少1 2个碱基，就会发生噬菌体突变，不产生正常功能的蛋白质，添加或减少3个碱基，为什么会合成正常功能的蛋白质呢？基因密码对应规则的发现，1961-1962年，尼伦伯格(M.W.Nirenberg，1927 )和马太(H.Matthaei)的实验：基因密码对应规则的发现，这一结果表明无细胞系统的成功这是第一个遗传密码者破译的。尼伦伯格的实验在使用无细胞系统的体外蛋白质合成中巧妙进行，他的创新实验方法给他带来了巨大的成功！比较了克里克和尼伦伯格的实验，遗传密码对应规则的发现，在未来6-7年里，科学家们沿着体外合成蛋白质的想法不断改进实验方法，破译了所有密码子，密码子表。这件事成为生物学史上的一个大里程碑！为了探索和提醒人类生命本质的研究，更进一步，成为后面分子遗传生物学发展的重要动力。遗传密码的破译、测序方法的建立、试管重组的实现是基因工程的三大基石。摘要，1，1941年提出了基因1酶的假设。一种基因酶假说暗示，基因的作用通过诱导蛋白质分子的最终构成来决定其特异性。2，1944年，理论物理学家薛定谔出版的思考与讨论一书大胆地预言，遗传物质可能类似于普通民间的摩尔斯电码这两个符号。“”，“-”，通过组合阵列存储了遗传信息。3，1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构。4，1954年，桑格用纸色谱法分析胰岛素的结构后，对蛋白质的氨基酸序列了解越来越多。5，1954年，大众科学作家gamobg gamog . gamator首次挑战解密。指出三个碱基的一个氨基酸，认为基因代码的阅读也完全重叠，氨基酸数量和核苷酸数量具有一对一的关系。6，1957年提出的一个中心定律是，遗传信息可以从DNA流向DNA，或从DNA流向RNA，再流向蛋白质。7，1957年Brenner。s发表的理论文章通过蛋白质的氨基酸序列分析表明，氨基酸的相邻限制作用不存在，否认了遗传密码重复阅读的可能性。8，1961年克里克等证明了对基因三重密码的推测。9，1962年，尼伦伯格和马修蛋白质合成实验破译了第一个遗传密码UUU。10，1969年，科学家解释了所有遗传密码。1944年，理论物理学家薛定谔出版的什么是生命一书大胆地预言，基因代码与莫尔斯码相似，可以排列和存储遗传信息。1954年，科普作家加莫夫从数学上推断，用3个碱基对一个氨基酸进行编码。1957年的布莱纳。s发表了一篇理论上否定遗传密码重复阅读的可能性的文章。1961年克里克首次用T4噬菌体实验证明了基因代码中的3个碱基对一个氨基酸进行编码。尼伦伯格和马太于1961年利用无细胞体系进行体外重组，破译了第一个基因编码。1969年，科学家破译了所有密码。总结，我们注意到科学家在整个解读过程中思维的变化，薛定谔用原始大胆的想象预测遗传密码的形式，伽莫夫通过数学排列组合的计算推测密码子是由3个碱基组成的，同时他也预测密码的阅读方式，虽然志愿者担心千百个，有些失误，但是聪明的想法仍然显示出其智慧和创新。克里克是一个巧妙的设计实验，利用原来的黄素处理噬菌体，将DNA滴入或插入单个碱基，实验证明了伽莫夫三重密码子的推测，从理论到实验，为破译密码子迈出了重要的一步。尼伦伯格的实验更加创新。他建立了巧妙的无细胞体系，通过体外蛋白质合成，成功破译了第一个密码子，此后不断创新，最终破译了所有密码子。他的贡献不仅仅在于破译遗传密码，更重要的是，开启了对生物学研究方法的新思考方式。总之，如尼伦伯格1968年获得诺贝尔生理学奖时所说，善于详细描述的人是一个清楚事物真正意义的人。练习(P76问题2)，遗传密码的特征：不间断；非重叠；简单；共性。练习，(1)在下一个基因的改变中，合成正常功能蛋白的可能性最大。()a .从相关基因的碱基序列中删除或增加1个碱基对。从相关基因的碱基序列中删除或增加2个碱基对。从相关基因的碱基序列中删除或增加3个碱基对。在相关基因的碱基序列