遺傳密碼的破譯

1、復制復制轉錄轉錄翻譯翻譯場所場所時間時間條件條件產物產物原則原則信息傳遞信息傳遞細胞核細胞核間期間期模板模板 原料原料 能量能量 酶酶DNAA=T T =AC=G C=GDNA DNA細胞核細胞核各個時期各個時期RNAA=U T=AC=G G=CDNA RNA細胞質細胞質各個時期各個時期蛋白質蛋白質A=U U = AC=G G = CRNA蛋白質蛋白質tRNAtRNA 核糖體核糖體1.正常情況下只能在動植物細胞中發(fā)生的是正常情況下只能在動植物細胞中發(fā)生的是 .2.錯誤的是錯誤的是 。需補充的是。需補充的是 。 3.圖中圖中1-5過程遵循過程遵循 原則原則學以致用A孟德爾的圓粒孟德爾的圓粒 與與

2、 皺粒豌豆皺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來的外來的DNADNA序列序列異常的淀粉異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，保留水多圓不甜圓不甜淀粉少蔗糖多，保留水少淀粉少蔗糖多，保留水少皺而甜皺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異常異常無酶無酶白化病白化病CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3個堿基個堿基鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥 血紅蛋白血紅蛋白基因一基因一個堿基對變化個堿基對變化血紅蛋白的結構異常血紅蛋白的結構異常紅細胞紅細胞呈鐮刀

3、狀呈鐮刀狀紅細胞容易破裂，患溶血性貧血紅細胞容易破裂，患溶血性貧血 1.1957年克里克提出的中心法則的內容是：年克里克提出的中心法則的內容是： 2.發(fā)展后的發(fā)展后的轉錄轉錄DNADNARNARNA翻譯翻譯蛋白質蛋白質轉錄轉錄DNADNARNARNA翻譯翻譯蛋白質蛋白質逆轉錄逆轉錄基因的多樣性基因的多樣性蛋白質的多樣性蛋白質的多樣性性狀多樣性狀多樣決定決定直接原因直接原因蛋白質蛋白質mRNAmRNA多樣性多樣性根本原因根本原因不同生物不同生物同一生物不同組織同一生物不同組織根本原因根本原因 / / / /Where are genes located ?/DNA密碼是非重疊的：密碼是非重疊的：

4、 影響影響 個氨基酸，個氨基酸，密碼是重疊的：密碼是重疊的： 影響影響 個氨基酸個氨基酸2、思考與討論思考與討論 1.13插入1個堿基插入2個堿基插入3個堿基非重疊重疊影響 個，多 個影響 個，多 個影響 個，多 個第三個堿基后插入第三個堿基后插入1-31-3堿基，對氨基酸的影響堿基，對氨基酸的影響后邊的所有后邊的所有多1個314253二、克里克的實驗證據：二、克里克的實驗證據：以以T4噬菌體為實驗材料噬菌體為實驗材料增加或刪除增加或刪除1 1個堿基個堿基3 3、編碼之間沒有分隔符。、編碼之間沒有分隔符。 實驗結論：實驗結論：1 1、遺傳密碼中、遺傳密碼中3 3個堿基編碼一個氨基酸個堿基編碼一

5、個氨基酸2 2、遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的、遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的方式閱讀。方式閱讀。無法產生正常功能無法產生正常功能的蛋白質；的蛋白質；增加或刪除增加或刪除2 2個堿基個堿基增加或刪除增加或刪除3 3個堿基，個堿基，合成了正常功能的蛋白質合成了正常功能的蛋白質三、遺傳密碼對應規(guī)則的發(fā)現：三、遺傳密碼對應規(guī)則的發(fā)現：尼倫柏格和馬太尼倫柏格和馬太實驗過程：實驗過程：1 1、每個試管中分別加入、每個試管中分別加入一種氨基酸一種氨基酸；2 2、每個試管中分別加入除去了、每個試管中分別加入除去了DNADNA和和mRNAmRNA的的細胞提取液細胞提取液；3 3、每個試管中

6、分別加入人工合成的、每個試管中分別加入人工合成的RNARNA多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核苷酸；結果結果：只有加入了苯丙氨酸的試管中出現了多聚苯丙氨酸的肽鏈；：只有加入了苯丙氨酸的試管中出現了多聚苯丙氨酸的肽鏈；結果說明：結果說明： 多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核苷酸導致了導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碼子密碼子為為UUU.UUU.實驗方法：實驗方法：體外蛋體外蛋白質合成技術白質合成技術 1.1.19541954年科普作家年科普作家伽莫夫伽莫夫用數學的方法用數學的方法推斷推斷3 3個個堿基編碼一個氨基酸。堿基編碼一個氨基酸。2.2.19611961年年克里克克里克

7、第一個用第一個用T4T4噬菌體實驗噬菌體實驗證明證明了了遺傳密碼中遺傳密碼中3 3個堿基編碼一個氨基酸。個堿基編碼一個氨基酸。3.3.19611961年年尼倫伯格和馬太尼倫伯格和馬太利用無細胞系統進行利用無細胞系統進行體外合成破譯了第一個遺傳密碼。體外合成破譯了第一個遺傳密碼。4.4.19691969年科學家們破譯了全部的密碼。年科學家們破譯了全部的密碼。遺傳密碼的特點：遺傳密碼的特點：1.不間斷性不間斷性2.不重疊不重疊性性3.簡并性簡并性4.通用性通用性比較的莫爾斯密碼與遺傳密碼的異同比較的莫爾斯密碼與遺傳密碼的異同項項 目目莫爾斯電碼莫爾斯電碼遺傳密碼遺傳密碼密碼間有無隔符密碼間有無隔符

8、長度是否固定長度是否固定閱讀方式是否重疊閱讀方式是否重疊密碼所采用的符號密碼所采用的符號有間隔符有間隔符“/”/”長度不固定，長度不固定，1 1到到4 4隔符號不等隔符號不等非重疊方式閱讀非重疊方式閱讀 無分隔符無分隔符長度固定，長度固定，3 3隔符號隔符號非重讀方式閱讀非重讀方式閱讀AUGCAUGC課后練習課后練習項項 目目克里克的克里克的T4T4噬菌體實驗噬菌體實驗尼倫柏格體外蛋白尼倫柏格體外蛋白質合成實驗質合成實驗主要思路主要思路前提前提優(yōu)勢優(yōu)勢不足不足 比較克里克與尼倫柏格所采用的實驗方法，想一想者兩種比較克里克與尼倫柏格所采用的實驗方法，想一想者兩種方法各有那些優(yōu)勢和不足。方法各有那

9、些優(yōu)勢和不足。通過研究堿基改變對蛋白質合通過研究堿基改變對蛋白質合成的影響推斷遺傳密碼的性質成的影響推斷遺傳密碼的性質建立體外蛋白質合成系統，建立體外蛋白質合成系統，直接破解遺傳密碼規(guī)則直接破解遺傳密碼規(guī)則找到使找到使DNA 刪除或插入單個堿刪除或插入單個堿基的方法基的方法-原黃素處理原黃素處理多核苷酸磷酸化酶的發(fā)多核苷酸磷酸化酶的發(fā)現，為得到現，為得到polyU提供條提供條件件不需要理解蛋白質合成過程，就不需要理解蛋白質合成過程，就能作出推斷密碼子的總體特征能作出推斷密碼子的總體特征快速、直接快速、直接證據相對間接，工作量較大證據相對間接，工作量較大需要首先了解中細胞中蛋需要首先了解中細胞中

10、蛋白質合成所需要的條件白質合成所需要的條件2.基因控制生物體性狀的方式是基因控制生物體性狀的方式是（ ）A.通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制 生物體性狀生物體性狀B.通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀C.基因直接控制生物體的性狀基因直接控制生物體的性狀D.包括包括A和和B兩種方式兩種方式 D3.準確描述生物的性狀與基因的關系的是準確描述生物的性狀與基因的關系的是 ( ) A一個基因決定一種性狀一個基因決定一種性狀 B多個基因決定一種性狀多個基因決定一種性狀 C環(huán)境對性狀有影響環(huán)境對性狀有影響 D以上三

11、種都有可能以上三種都有可能D6 6美國德克薩斯州科學家在美國德克薩斯州科學家在20022002年年2 2月月1414日宣布，日宣布，他們已經培育出世界上第一只克隆貓。這只名為他們已經培育出世界上第一只克隆貓。這只名為CCCC的小貓毛色花白，看上去完全不像生養(yǎng)它的花的小貓毛色花白，看上去完全不像生養(yǎng)它的花斑貓媽媽，也不完全像為它提供細胞核的基因媽斑貓媽媽，也不完全像為它提供細胞核的基因媽媽。對該克隆貓毛色的解釋合理的是：（媽。對該克隆貓毛色的解釋合理的是：（ ）（1 1）發(fā)生了基因重組所造成的結果）發(fā)生了基因重組所造成的結果（2 2）提供卵細胞的雌貓細胞質基因表達的結果）提供卵細胞的雌貓細胞質基

12、因表達的結果（3 3）表現型是基因型與環(huán)境共同作用的結果）表現型是基因型與環(huán)境共同作用的結果（4 4）生養(yǎng)它的花斑貓媽媽的基因表達的結果）生養(yǎng)它的花斑貓媽媽的基因表達的結果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） 根據病毒所含的核酸的性質和狀態(tài)不同，可將病毒分為根據病毒所含的核酸的性質和狀態(tài)不同，可將病毒分為6類：類：1. 雙鏈雙鏈DNA+mRNA蛋白質，如天花病毒、蛋白質，如天花病毒、T-偶數噬菌體。偶數噬菌體。2. 單鏈單鏈+DNADNA+RNA蛋白質，如細小蛋白質，如細小DNA病毒。病毒。3. 雙鏈雙鏈RNA+mRNA蛋白質，