遗传密码的破译

1、复制复制转录转录翻译翻译场所场所时间时间条件条件产物产物原则原则信息传递信息传递细胞核细胞核间期间期模板模板 原料原料 能量能量 酶酶DNAA=T T =AC=G C=GDNA DNA细胞核细胞核各个时期各个时期RNAA=U T=AC=G G=CDNA RNA细胞质细胞质各个时期各个时期蛋白质蛋白质A=U U = AC=G G = CRNA蛋白质蛋白质tRNAtRNA 核糖体核糖体1.正常情况下只能在动植物细胞中发生的是正常情况下只能在动植物细胞中发生的是 .2.错误的是错误的是 。需补充的是。需补充的是 。 3.图中图中1-5过程遵循过程遵循 原则原则学以致用A孟德尔的圆粒孟德尔的圆粒 与与

2、 皱粒豌豆皱粒豌豆正常的淀粉正常的淀粉分支酶基因分支酶基因插入了一段插入了一段外来的外来的DNADNA序列序列异常的淀粉异常的淀粉分支酶基因分支酶基因淀粉分支酶淀粉分支酶淀粉多，保留水多淀粉多，保留水多圆不甜圆不甜淀粉少蔗糖多，保留水少淀粉少蔗糖多，保留水少皱而甜皱而甜酪氨酸酪氨酸黑色素黑色素酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸酶酪氨酸酶基因基因正常正常酪氨酸酪氨酸酪氨酸酶酪氨酸酶基因基因异常异常无酶无酶白化病白化病CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 血红蛋白血红蛋白基因一基因一个碱基对变化个碱基对变化血红蛋白的结构异常血红蛋白的结构异常红细胞红细胞呈镰刀

3、状呈镰刀状红细胞容易破裂，患溶血性贫血红细胞容易破裂，患溶血性贫血 1.1957年克里克提出的中心法则的内容是：年克里克提出的中心法则的内容是： 2.发展后的发展后的转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质转录转录DNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质逆转录逆转录基因的多样性基因的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性性状多样性状多样决定决定直接原因直接原因蛋白质蛋白质mRNAmRNA多样性多样性根本原因根本原因不同生物不同生物同一生物不同组织同一生物不同组织根本原因根本原因 / / / /Where are genes located ?/DNA密码是非重叠的：密码是非重叠的：

4、 影响影响 个氨基酸，个氨基酸，密码是重叠的：密码是重叠的： 影响影响 个氨基酸个氨基酸2、思考与讨论思考与讨论 1.13插入1个碱基插入2个碱基插入3个碱基非重叠重叠影响 个，多 个影响 个，多 个影响 个，多 个第三个碱基后插入第三个碱基后插入1-31-3碱基，对氨基酸的影响碱基，对氨基酸的影响后边的所有后边的所有多1个314253二、克里克的实验证据：二、克里克的实验证据：以以T4噬菌体为实验材料噬菌体为实验材料增加或删除增加或删除1 1个碱基个碱基3 3、编码之间没有分隔符。、编码之间没有分隔符。 实验结论：实验结论：1 1、遗传密码中、遗传密码中3 3个碱基编码一个氨基酸个碱基编码一

5、个氨基酸2 2、遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的、遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读。方式阅读。无法产生正常功能无法产生正常功能的蛋白质；的蛋白质；增加或删除增加或删除2 2个碱基个碱基增加或删除增加或删除3 3个碱基，个碱基，合成了正常功能的蛋白质合成了正常功能的蛋白质三、遗传密码对应规则的发现：三、遗传密码对应规则的发现：尼伦柏格和马太尼伦柏格和马太实验过程：实验过程：1 1、每个试管中分别加入、每个试管中分别加入一种氨基酸一种氨基酸；2 2、每个试管中分别加入除去了、每个试管中分别加入除去了DNADNA和和mRNAmRNA的的细胞提取液细胞提取液；3 3、每个试管中

6、分别加入人工合成的、每个试管中分别加入人工合成的RNARNA多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核苷酸；结果结果：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；：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：结果说明： 多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核苷酸导致了导致了多聚苯丙氨酸多聚苯丙氨酸的合成的合成苯丙氨酸的苯丙氨酸的密码子密码子为为UUU.UUU.实验方法：实验方法：体外蛋体外蛋白质合成技术白质合成技术 1.1.19541954年科普作家年科普作家伽莫夫伽莫夫用数学的方法用数学的方法推断推断3 3个个碱基编码一个氨基酸。碱基编码一个氨基酸。2.2.19611961年年克里克克里克

7、第一个用第一个用T4T4噬菌体实验噬菌体实验证明证明了了遗传密码中遗传密码中3 3个碱基编码一个氨基酸。个碱基编码一个氨基酸。3.3.19611961年年尼伦伯格和马太尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行利用无细胞系统进行体外合成破译了第一个遗传密码。体外合成破译了第一个遗传密码。4.4.19691969年科学家们破译了全部的密码。年科学家们破译了全部的密码。遗传密码的特点：遗传密码的特点：1.不间断性不间断性2.不重叠不重叠性性3.简并性简并性4.通用性通用性比较的莫尔斯密码与遗传密码的异同比较的莫尔斯密码与遗传密码的异同项项 目目莫尔斯电码莫尔斯电码遗传密码遗传密码密码间有无隔符密码间有无隔符

8、长度是否固定长度是否固定阅读方式是否重叠阅读方式是否重叠密码所采用的符号密码所采用的符号有间隔符有间隔符“/”/”长度不固定，长度不固定，1 1到到4 4隔符号不等隔符号不等非重叠方式阅读非重叠方式阅读 无分隔符无分隔符长度固定，长度固定，3 3隔符号隔符号非重读方式阅读非重读方式阅读AUGCAUGC课后练习课后练习项项 目目克里克的克里克的T4T4噬菌体实验噬菌体实验尼伦柏格体外蛋白尼伦柏格体外蛋白质合成实验质合成实验主要思路主要思路前提前提优势优势不足不足 比较克里克与尼伦柏格所采用的实验方法，想一想者两种比较克里克与尼伦柏格所采用的实验方法，想一想者两种方法各有那些优势和不足。方法各有那

9、些优势和不足。通过研究碱基改变对蛋白质合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成的影响推断遗传密码的性质建立体外蛋白质合成系统，建立体外蛋白质合成系统，直接破解遗传密码规则直接破解遗传密码规则找到使找到使DNA 删除或插入单个碱删除或插入单个碱基的方法基的方法-原黄素处理原黄素处理多核苷酸磷酸化酶的发多核苷酸磷酸化酶的发现，为得到现，为得到polyU提供条提供条件件不需要理解蛋白质合成过程，就不需要理解蛋白质合成过程，就能作出推断密码子的总体特征能作出推断密码子的总体特征快速、直接快速、直接证据相对间接，工作量较大证据相对间接，工作量较大需要首先了解中细胞中蛋需要首先了解中细胞中

10、蛋白质合成所需要的条件白质合成所需要的条件2.基因控制生物体性状的方式是基因控制生物体性状的方式是（ ）A.通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制 生物体性状生物体性状B.通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状C.基因直接控制生物体的性状基因直接控制生物体的性状D.包括包括A和和B两种方式两种方式 D3.准确描述生物的性状与基因的关系的是准确描述生物的性状与基因的关系的是 ( ) A一个基因决定一种性状一个基因决定一种性状 B多个基因决定一种性状多个基因决定一种性状 C环境对性状有影响环境对性状有影响 D以上三

11、种都有可能以上三种都有可能D6 6美国德克萨斯州科学家在美国德克萨斯州科学家在20022002年年2 2月月1414日宣布，日宣布，他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为他们已经培育出世界上第一只克隆猫。这只名为CCCC的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花的小猫毛色花白，看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈斑猫妈妈，也不完全像为它提供细胞核的基因妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是：（ ）（1 1）发生了基因重组所造成的结果）发生了基因重组所造成的结果（2 2）提供卵细胞的雌猫细胞质基因表达的结果）提供卵细胞的雌猫细胞质基

12、因表达的结果（3 3）表现型是基因型与环境共同作用的结果）表现型是基因型与环境共同作用的结果（4 4）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果）生养它的花斑猫妈妈的基因表达的结果A A（1 1） B B（2 2）（）（3 3） C C（2 2）（）（3 3）（）（4 4） D D（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4） 根据病毒所含的核酸的性质和状态不同，可将病毒分为根据病毒所含的核酸的性质和状态不同，可将病毒分为6类：类：1. 双链双链DNA+mRNA蛋白质，如天花病毒、蛋白质，如天花病毒、T-偶数噬菌体。偶数噬菌体。2. 单链单链+DNADNA+RNA蛋白质，如细小蛋白质，如细小DNA病毒。病毒。3. 双链双链RNA+mRNA蛋白质，