第3節(jié)　遺傳密碼的破譯（選學(xué)）

1、陸河縣陸河中學(xué)付玲紅2003人教版 必修二遺傳密碼的破譯基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 蛋白質(zhì)合成體系的主要原料是20種氨基酸，怎樣使這些氨基酸正確而有序的連接起來，最重要的一項(xiàng)工作就是破譯信使RNA的密碼子。 / / / /Where are genes located/DNA 1944年，理論物理學(xué)家薛定諤發(fā)表大膽地預(yù)言：遺傳密碼可能作為一般民用的莫爾斯電碼的兩個(gè)符號：“ ”、“”，通過排列組合來儲存遺傳信息。 研究的背景：莫爾斯電報(bào) : 短音 念作滴（di） : 長音 念作答（da） 1954年，伽莫夫：3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸物理學(xué)家伽莫夫研究的背景： 1953年沃森和克里克建立DNA雙螺旋模型。

2、 一、遺傳密碼的閱讀方式 mRNA CCAAGCGUGCGA翻譯多肽鏈脯氨酸非重疊閱讀重疊閱讀基因的片段 GGTTCGCACGCT基因的片段 GGTTCGCACGCTmRNA CCAAGCGUGCGA翻譯多肽鏈脯氨酸非重疊方式閱讀編碼 個(gè)氨基酸，重疊方式閱讀編碼 個(gè)氨基酸。轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄410遺傳密碼以哪種方式進(jìn)行閱讀呢？基因的片段 GGTTCGCACGCTGGTACGCACGCT非重疊閱讀:當(dāng)改變1個(gè)堿基對,將影響1個(gè)氨基酸重疊閱讀:當(dāng)改變1個(gè)堿基對,將影響3個(gè)氨基酸改變1個(gè)堿基基因的片段 GGTTCGCACGCT插入1個(gè)堿基：GGTATCGCACGCT插入2個(gè)堿基：GGTAATCGCACGCT插

3、入3個(gè)堿基：GGTAAATCGCACGCT非重疊閱讀:重疊閱讀: 當(dāng)插入1個(gè)堿基,將影響3個(gè)氨基酸 當(dāng)插入2個(gè)堿基,將影響4個(gè)氨基酸 當(dāng)插入3個(gè)堿基,將會(huì)在5個(gè)氨基酸當(dāng)插入1個(gè)堿基,將影響插入部位后面所有的氨基酸當(dāng)插入2個(gè)堿基,將影響插入部位后面所有的氨基酸當(dāng)插入3個(gè)堿基,將會(huì)在原氨基酸序列中多一個(gè)氨基酸遺傳密碼以哪種方式進(jìn)行閱讀呢？zxxkwzxxkwzxxkw遺傳密碼子的驗(yàn)證（克里克的實(shí)驗(yàn)） 1961年，DNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者克里克研究： 在T4噬菌體的相關(guān)堿基序列中： 增加或刪除一個(gè)堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì) 增加或刪除兩個(gè)堿基，也無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì) 增加或刪除三個(gè)堿基，卻合成

4、了具有正常功能的蛋白質(zhì)。為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？遺傳密碼子的驗(yàn)證（克里克的實(shí)驗(yàn)）類比分析 原句中每個(gè)單詞都有3個(gè)字母組成，7個(gè)單詞 連成一句 THE FAT CAT ATE THE BIG RAT 在原第2個(gè)單詞中插入一個(gè)字母R。 THE FA R /TCA TAT ETH EBI GRA T 在原第2個(gè)單詞中插入二個(gè)字母R。 THE FAR /RTC ATA TET HEB IGR AT 在原第2個(gè)單詞中插入三個(gè)字母。 THE FAR /ROT / CAT ATE THE BIG RAT遺傳密碼子的驗(yàn)證（克里克的實(shí)驗(yàn)） 結(jié)論：遺傳密碼中 堿基編碼一個(gè)氨基酸3個(gè)遺傳密碼從一個(gè) 起點(diǎn)開始,以

5、的方式閱讀，編碼之間 分隔符固定的非重疊沒有不間斷性：密碼子之間沒有分隔符不重疊性：閱讀框不重疊簡并性：一個(gè)氨基酸可能對應(yīng)多個(gè)密碼子通用性：除線粒體部分密碼外，生物界共用一套密碼遺傳密碼的特點(diǎn)：如何確定64個(gè)密碼子分別對應(yīng)哪種氨基酸呢？zxxkw遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)尼倫伯格和馬太各管加多聚尿嘧啶核苷酸每管加入除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液每支試管各加一種氨基酸(酪氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸)每管加入多聚尿嘧啶核糖核苷酸（UUUUUUUUUUUUU）結(jié)果：加苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多肽鏈結(jié)論：苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子是UUUTyrSerPheCys思考：（1）如何設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具

6、說服力？（2）如何通過實(shí)驗(yàn)，確定AAA，CCC，GGG是哪種氨基酸的密碼子？（3）如果以ACACACACACAC多聚核苷酸為模板，則其指導(dǎo)合成的多肽鏈中含有幾種氨基酸？課堂小結(jié)四、遺傳密碼的特點(diǎn) 不間斷、不重疊、簡并性、通用性 一、遺傳密碼的閱讀方式1.非重疊的方式閱讀2.重疊的方式閱讀二、克里克的實(shí)驗(yàn)證據(jù)三、遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)高考（2019全國卷一）用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，所需的材料組合是同位素標(biāo)記的tRNA蛋白質(zhì)合成所需的酶同位素標(biāo)記的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液A BC D練習(xí)鞏固（1）在下列基因的改變中，合成出具有正常功能蛋白質(zhì)的可能性最大的是：（ ） A在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加一個(gè)堿基對 B在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加二個(gè)堿基對 C在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加三個(gè)堿基對 D在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增 加四個(gè)堿基對練習(xí)鞏固（2）采用蛋白質(zhì)體外