科学前沿　生物信息学

引入了新课，遗传密码(geneticcode):DNA (或mRNA )中的核苷酸序列与蛋白质中的氨基酸序列的对应关系。 密码子(codon):mRNA上的三个相邻核苷酸编码多肽链的氨基酸，这三个核苷酸被称为密码子或三连体密码。 旧知识回顾，基因指导蛋白质合成，蛋白质合成系统的主要原料是20种氨基酸，如何使这些氨基酸正确有序地联系在一起，最重要的工作是解读信使RNA的密码子。 第3节遗传密码的解读(选学)，第1，遗传密码的解读方法，第2，泄露的实验证据，第3，遗传密码对应规则的发现，第4，遗传密码的特征，教育目标，知识目标，第1 .遗传密码的解读。 2 .遗传编码的特征。 能力目标，1 .从数学角度认识碱基和氨基酸的对应关系，训练科学推理能力。 2、通过再现科学史培养实验设计和科学探索能力。 3 .通过总结遗传编码的特征，训练比较分析、总结能力。 情感态度和价值观目标，1 .通过再现科学史来体验科学方法和科学态度。 2 .通过再现科学史感受到科学知识发现过程的困难和漫长的时间。 重点、难点、教育难点、遗传密码的解读过程。 用数学方法和实验方法探讨“碱基与氨基酸的对应关系”。 一、遗传密码的读法、一.非重叠的读法、二.重叠的读法、一.图中DNA的第三个碱基(t )发生变化时，如果密码非重叠，该变化对几个氨基酸有影响？ 密码重叠的话会产生什么样的影响？ 密码不重叠：一个氨基酸，密码重叠：三个氨基酸，2 .图中DNA的第三个碱基(t )后插入一个碱基a时，如果密码不重叠，这个变化会影响多少个氨基酸？ 密码重叠的话会产生什么样的影响？ 如果插入两个、三个碱基的话？ 密码不重叠的1、2个：后续的氨基酸(不能产生正常功能的蛋白质)，3个碱基在原氨基酸序列中多1个。 假设一个碱，三个氨基酸，多肽比原来的正常肽多一个氨基酸。 插入2个碱基： 4个氨基酸的话，多肽比原来的正常多肽多2个氨基酸。 插入3个碱基： 5个氨基酸的话，多肽比原来的正常多肽多3个氨基酸。 密码重复：二、溪流的实验证据，溪流以T4噬菌体为实验材料，研究其中某碱基的增加或减少对其编码蛋白质的影响，在相关碱基序列中增加或删除一个碱基，可以产生正常功能的蛋白质在相关碱基序列中添加或删除3个碱基，合成了正常工作的蛋白质。 1 .遗传密码中的三个碱基编码氨基酸。 2 .遗传密码从固定的起点以没有重复读取的形式读取，代码之间没有间隔。 实验的结论：三，遗传密码对应规则的发现，尼伦堡和马太的实验：实验的过程：一.在每个试管中加入氨基酸，二.在各试管中分别加入去除了DNA和mRNA的细胞提取液，三.在每个试管中人工合成RNA聚尿嘧啶核苷酸结果：加苯丙氨酸的试管中出现聚苯丙氨酸的肽链。 聚尿嘧啶核苷酸引起聚苯丙氨酸的合成，但聚尿嘧啶的碱基序列是由多个尿嘧啶组成(UUUUUU )，而尿嘧啶的碱基序列编码苯基丙氨酸的多肽链-UUU。 结果显示：四，遗传密码的特征，1 .无中断性即连续性mRNA的三体密码是连续的，相邻密码之间没有核苷酸间隔。 2 .非重叠性对于特定的三连体密码，其中的核苷酸具有非重叠性。无重复性是解密简单、准确的，且一个核苷酸被异常核苷酸置换时，虽然对肽链中多个氨基酸没有影响，但在大肠杆菌噬菌体基因中，一部分遗传密码确实重复被认为是例外。 3 .简并性的大部分氨基酸为2个以上的不同密码子称为简并性，编码相同氨基酸的密码子称为同义密码子。 由于其简并性，某些DNA碱基的变化不会引起蛋白质氨基酸序列的变化，对维持物种稳定性有重要意义。 4 .除了通用性线粒体的个别密码外，生物通用的遗传密码还可以交换细菌动物和植物之间的蛋白质合成机制及其mRNA。 例如，真核生物的基因可以在原核生物中表达，反之亦然。讲义总结四、遗传密码的特征连续性、简并性、通用性、一、遗传密码的读法、一.非重叠方式的读法、二、creak的实验证据、三、遗传密码对应规则的发现、高考链路中存在密码码、b、a.dnab.mrnac.t 班级练习，构成mRNA分子的4种核苷酸能构成多少密码子：()，通过A.16B.32C.46D.64，d，2 .以下基因的修饰合成具有正常功能的蛋白质的可能性最大() a .相关基因的碱基序列中1个碱基对b .相关基因的碱基序列中2个碱基对c .相关基因的碱基序列中3个碱基对d .相关基因的碱基序列中4个碱基对，c 3 .最初用3个碱基编码氨基酸的科学家和第一次用实验方法证明的科学家可以使用沃森式化c .摩根，伦伯格d .加莫夫，克里克，d，4 .蛋白质体外合成的技术在遗传密码实验中，测定发现了以下哪些操作改变的所有遗传密码和氨基酸的对应规则：() a.dna和mRNA细胞的提取液b .人工合成的多核苷酸c .中加入的氨基酸的种类和数d .测定多肽链中的氨基酸的种类的方法、b、练习问题的答案、一、基础问题、1.(D )有间隔物“/”，长度不一定，从1到4个间隔物以无间隔、长度一定、3间隔符号的非阅读方式阅读，AUGC，2 .遗传密码的特征：研究无中断性、不重复性、简并性、通用性、2、展开问题，通过研究对蛋白质合成的影响来估计遗传密码