第第33节遗传密码子的破译节遗传密码子的破译第第33节遗传密码子的破译节遗传密码子的破译•问题探讨•一、遗传密码的阅读方式•二、克里克的实验证据•三、遗传密码对应规则的发现•课堂练习•问题探讨•我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息，翻译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列，那么碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢？•一个密码子（3个碱基）决定一个氨基酸。研究的背景：研究的背景：•“中心法则”提出后更为明确地指出了遗传信息传递的方向，总体上来说是从DNA→RNA→蛋白质。那DNA和蛋白质之间究竟是什么关系？或者说DNA是如何决定蛋白质？这个有趣而深奥的问题在五十年代末就开始引起了一批研究者的极大兴趣一、遗传密码的阅读方式一、遗传密码的阅读方式•(1)三联体密码子的提出：•1954年美国物理学家伽莫夫伽莫夫G.GamorG.Gamor是第一个是第一个提出具体设想的：提出具体设想的：对破译密码首先提出了挑战。当年，他在《自然Nature》杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，指出三个碱基构成一个密码子，决定一三个碱基构成一个密码子，决定一种氨基酸的可能不止一种密码子种氨基酸的可能不止一种密码子。•接下来，人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？•（2）遗传密码的阅读方式•注意：•非重叠阅读方式依次阅读，碱基不重复读取，而重叠阅读方式，除首尾碱基外，每个碱基可能读两次。遗传密码的试拼与阅读方式的探索遗传密码的试拼与阅读方式的探索•思考:•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______个氨基酸,如果是重叠的又将影响________个氨基酸。•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______个氨基酸,如果是重叠的又将影响________个氨基酸。13很多3二、克里克的实验证据（遗传密码子的验证二、克里克的实验证据（遗传密码子的验证）（1）时间：1961年（2）实验材料：T4噬菌体DNA上的一个基因（3）研究思路：基因的碱基数目的改变对其所编码蛋白质的影响。（4）试验方法：通过这样的方法他们发现加入或减少1个和2个碱基都会引起噬菌体突变，无法产生正常功能的蛋白质，而加入或减少3个碱基时却可以合成正常功能的蛋白质。•为什么会这样呢？翠园中学生物组请比较分析下图:插入___个碱基对原有氨基酸序列影响最小。GGTTCGCACGCTTTGAGCGGTATCGCACGCTTTGAGCGGTAATCGCACGCTTTGAGCGGTAAATCGCACGCTTTGAGC3分析上图:减少___个碱基对原有氨基酸序列影响最小。3插入1个碱基：插入3个碱基：插入2个碱基：克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。返回•说明：•克里克的实验虽然阐明了遗传密码的总体特征，但是，却无法说明由三个碱基排列成的一个密码子对应的究竟是哪个氨基酸。三、遗传密码对应规则的发现三、遗传密码对应规则的发现1961-1962年，尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术，破译了第一个遗传密码：（1）实验思路：利用蛋白质的体外合成技术，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。（2）实验步骤：1）提出大肠杆菌的破碎细胞液加入试管（除去原DNA和mRNA）2）添加20种氨基酸（分五组，每个试管各加四种氨基酸）3）加入人工合成的RNA（多聚尿嘧啶核苷酸）4）合成多肽（只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽链）•5）运用同样方法将上述四种氨基酸分别加入装有多聚U的四个试管（加入苯丙氨酸的试管中出现多肽链）（3）实验结论：尿嘧啶的碱基序列可编码由苯丙氨酸组成的多肽链，结合克里克提出的三个碱基编码一个氨基酸的实验结论，可以得出苯丙氨酸的密码子是UUU。翠园中学生物组思考：1、上述实验中为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRA？细胞中原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果；细胞中原有的DNA可能作为mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也会干扰实验的结果，因此要除去。2、...
