《遗传密码破译》课件(新人教必修2)

1、第3节遗传编码的解读问题探讨核酸中的碱基序列是遗传信息，翻译实际上是将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列，碱基序列和氨基酸序列如何对应？ 研究背景：“中心定律”被提倡后，更加明确地指出了遗传信息传递的方向，从整体上来说是从DNARNA蛋白。 DNA和蛋白质之间有什么关系？ DNA是如何决定蛋白质的呢？ 这个有趣而深远的问题从50年代末开始引起研究者们的极大兴趣。 遗传编码的试制和阅读方式的探索，1954年科普作家伽莫夫G.Gamor首先挑战了编码解读。 当时，他在自然Nature杂志上首次发表了遗传编码理论研究文章，指出3个碱基编码一个氨基酸。 遗传编码的试制和读法的探索，接下来，是

2、对三连体的每个碱基作为信息只读一次，还是反复读。 DNA序列与重叠阅读有什么区别呢？ 遗传编码的试制和读法的探索，思考：图中DNA的第3个碱基(t )变化的时候，如果编码不重叠，这个变化影响_，重叠的话影响_ _，1，3，图中DNA的第3个碱基(t )之后这种变化影响_ _ _ _ _ _个氨基酸，密码重叠则影响_ _ _，3，3，验证遗传编码子(点击实验)，1961年，点击处理了T4噬菌体DNA上的一个基因，使DNA增加或减少了碱基。 用这种方法，他们发现加入1碱和2碱可以引起噬菌体的突变，不能生成正常发挥作用的蛋白质，加入3碱可以合成正常发挥作用的蛋白质。 为什么呢？ 只能解释为遗传编码中

3、的3个碱基编码了一个氨基酸。 比较分析下图：中的插入_碱对原始氨基酸序列的影响最小。GGTTCGCACGCTTTGAGC、1碱插入、GGTATCGCACGCTTTGAGC、2碱插入、ggtaatcgcacggagc、3，3 该实验还显示，遗传代码从一定的起点开始，不重叠地阅读，代码之间没有分隔符。遗传编码对应规则的发现，1961-1962年，伦伯格(M.W.Nirenberg，1927 )和马太(H.Matthaei )的实验：遗传编码对应规则的发现，结果这是最初的遗传编码被解读。 尼伦堡实验的巧妙之处在于利用无细胞系进行体外合成蛋白质，他创新的实验方法给他带来了很大的成功，遗传编码对应规律的

4、发现，在接下来的67年里，科学家遵循体外合成蛋白质的构想，不断改进实验方法，使所有编码这项工作成为生物学史上伟大的里程碑！ 人类探索和提示生命本质的研究进一步发展，对后续分子遗传生物学的发展具有重要的推动作用。 总结，1954年科普作家加莫夫用数学方法推断3个碱基编码1个氨基酸。 1961年克里克首次在T4噬菌体实验中证实了遗传编码中的3个碱基编码一个氨基酸。 1961年尼伦堡和马太利用无细胞系进行体外合成，解读了最初的遗传编码。 1969年科学家破译了所有的密码。总结，我们注意到科学家思维在解读过程中的变化，伽莫夫通过数学序列组合的修正算法推测密码子是由三碱构成的，点击巧妙地修正实验，增加或

5、减少DNA的方法实验证明伽莫夫的三联体密码子的推测，理论宁伯格的实验更有创新性，他建立了巧妙的无细胞系进行体外蛋白质合成，成功解读了第一个密码子，之后的方法不断创新，最终解读了所有密码子。 他的贡献不仅是对遗传编码的解读，更重要的是为生物研究方法打开了新的思路。 归纳起来，敏锐、大胆、明智、创新是科学家的重要素养，正如尼伦堡在1968年获得诺贝尔生理学医学奖时所说，善于捕捉细节的人才是能够了解事物真谛的人。 练习，c，(1)合成具有正常功能的蛋白质的可能性最大的是，() a从相关基因的碱基序列中删除或增加1碱基对b，从相关基因的碱基序列中删除或增加2碱基对c，从相关基因的碱基序列中删除或增加3碱基对d (2) 提出了第一个编码氨基酸的3碱基的科学家和第一次用实验的方法证明的科学家分别是： () a点击，伽莫夫b点击，沃森式化c摩根，尼伦堡d伽莫夫，