第4章第3節(jié)遺傳密碼的破譯

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）·－－/····/·/·－·/·/·－/·－·/·/－－·/·/－·/·/···/·－··/－－－/－·－·/·－/－/·/－··/Wherearegeneslocated－··/－·/·－DNA無(wú)論從電文譯成英文還是從英文譯成電文都離不開(kāi)莫爾斯密碼表?:短音念作"滴（di）"

—:長(zhǎng)音念作"答（da）"

字碼:

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數(shù)碼(長(zhǎng)碼):

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0:—————我們知道了核酸中的堿基序列就是遺傳信息，翻譯實(shí)際上就是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，那么堿基序列與氨基酸序列是如何對(duì)應(yīng)的呢？一、遺傳密碼的閱讀方式

1954年科普作家伽莫夫G.Gamov在《自然Nature》雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究的文章，指出三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。接下來(lái)，人們不禁又要問(wèn)在三聯(lián)體中的每個(gè)堿基作為信息只讀一次還是重復(fù)閱讀呢？以重疊和非重疊方式閱讀DNA序列會(huì)有什么不同呢?？1、非重疊的方式閱讀2、重疊的方式閱讀1、當(dāng)圖中DNA的第三個(gè)堿基（T）發(fā)生改變時(shí)，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個(gè)氨基酸？如果密碼是重疊的，又將產(chǎn)生怎樣的影響？密碼是非重疊的：影響1個(gè)氨基酸，密碼是重疊的：影響3個(gè)氨基酸2、當(dāng)圖中DNA的第三個(gè)堿基（T）后插入一個(gè)堿基A時(shí)，如果密碼是非重疊的，這一改變將影響多少個(gè)氨基酸？如果密碼是重疊的，又將產(chǎn)生怎樣的影響？如果插入2個(gè)、3個(gè)堿基呢？密碼是非重疊的:插入1、2個(gè),影響后面所有的氨基酸（無(wú)法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)）；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。如果插入1個(gè)堿基，3個(gè)氨基酸，多肽比原正常多肽多1個(gè)氨基酸如果插入2個(gè)堿基：4個(gè)氨基酸，多肽比原正常多肽多2個(gè)氨基酸如果插入3個(gè)堿基：5個(gè)氨基酸，多肽比原正常多肽多3個(gè)氨基酸密碼是重疊的：思考與討論非重疊方式閱讀在堿基增加1、2個(gè)時(shí)

重疊方式閱讀在堿基增加1、2、3個(gè)時(shí)在增加3個(gè)堿基時(shí)不能形成正常功能的蛋白質(zhì)。

能形成正常功能的蛋白質(zhì)。都能形成正常功能的蛋白質(zhì)。二、克里克的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：克里克以T4噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料在相關(guān)堿基序列中增加或刪除1個(gè)堿基，無(wú)法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；在相關(guān)堿基序列中增加或刪除2個(gè)堿基，無(wú)法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；在相關(guān)堿基序列中增加或刪除3個(gè)堿基，卻合成了正常功能的蛋白質(zhì)；3、編碼之間沒(méi)有分隔符。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、遺傳密碼中3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸2、遺傳密碼從一個(gè)固定的起點(diǎn)開(kāi)始，以非重讀的方式閱讀。三、遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)：尼倫柏格和馬太實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、每個(gè)試管中分別加入一種氨基酸；2、每個(gè)試管中分別加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液；3、每個(gè)試管中分別加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸；結(jié)果：只有加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈；結(jié)果說(shuō)明：

多聚尿嘧啶核苷酸導(dǎo)致了多聚苯丙氨酸的合成苯丙氨酸的密碼子為UUU.比較的莫爾斯密碼與遺傳密碼的異同項(xiàng)目莫爾斯電碼遺傳密碼密碼間有無(wú)隔符長(zhǎng)度是否固定閱讀方式是否重疊密碼所采用的符號(hào)有間隔符“/”長(zhǎng)度不固定，1到4隔符號(hào)不等非重疊方式閱讀－·無(wú)分隔符長(zhǎng)度固定，3隔符號(hào)非重讀方式閱讀AUGC遺傳密碼的特點(diǎn)：不間斷性不重疊性簡(jiǎn)并性通用性項(xiàng)目克里克的T4噬菌體實(shí)驗(yàn)?zāi)醾惏馗耋w外蛋白質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)主要思路前提優(yōu)勢(shì)不足比較克里克與尼倫柏格所采用的實(shí)驗(yàn)方法，想一想者兩種方法各有那些優(yōu)勢(shì)和不足。拓展題：通過(guò)研究堿基改變對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì)建立體外蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，直接破解遺傳密碼規(guī)則找到使DNA脫落或插入單個(gè)堿基的方法----原黃素處理多核苷酸磷酸化酶的發(fā)現(xiàn)，為得到polyU提供條件不需要理解蛋白質(zhì)合成過(guò)程，就能作出推斷密碼子的總體特征快速、直接證據(jù)相對(duì)間接，工作量較大需要首先了解中細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成所需要的條件課堂小結(jié)四、遺傳密碼的特點(diǎn)連續(xù)性、簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)高考鏈接（2007上海）密碼子存在于（）BA.DNAB.mRNA

C.tRNAD.核糖體解析：DNA中的堿基序列叫遺傳信息；mRNA上決定氨基酸的三個(gè)連續(xù)堿基稱(chēng)為一個(gè)密碼子；tRNA中具有反密碼子。課堂練習(xí)1.組成mRNA分子的4種核苷酸能組成多少種密碼子：（）A.16B.32C.46D.64

D2.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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)C3.最早提出3個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸的科學(xué)家和首次用實(shí)驗(yàn)的方法加以證明的科學(xué)家分別是：（）A．克里克、伽莫夫B．克里克、沃森式化C．摩爾根、尼倫伯格D．伽莫夫、克里克D4.采用蛋白質(zhì)體外合成的技術(shù)揭示遺傳密碼實(shí)驗(yàn)中，改變下列哪項(xiàng)操作，即可測(cè)出全部的遺傳密碼與氨基酸的對(duì)應(yīng)規(guī)則：()A．無(wú)DNA和mRNA細(xì)胞的提取液B．人工合成的多聚核苷酸C．加入的氨基酸種類(lèi)和數(shù)量D．測(cè)定多肽鏈中氨基酸種類(lèi)的方法B習(xí)題答案一、基礎(chǔ)題1.（D）項(xiàng)目莫爾斯電碼遺傳密碼密碼間有無(wú)隔符長(zhǎng)度是否固定閱讀方式是否重疊密碼所采用的符號(hào)有間隔符“/”長(zhǎng)度不固定，1到4隔符號(hào)不等非重疊方式閱讀－·無(wú)分隔符長(zhǎng)度固定，3隔符號(hào)非重讀方式閱讀AUGC2.遺傳密碼的特點(diǎn)：不間斷性、不重疊性、簡(jiǎn)并性、通用性.二、拓展題項(xiàng)目克里克的T4噬菌體實(shí)驗(yàn)?zāi)醾惏馗耋w外蛋白質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)主要思路前提優(yōu)勢(shì)不足通過(guò)研究堿基改變對(duì)蛋白質(zhì)