生物②必修4.3《遗传密码的破译》ppt课件.ppt
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1、遗传密码的破译遗传密码的破译(选学选学)病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程问题探讨问题探讨 我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,翻我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,翻译实际上就是将译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的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氨基酸序列,那么碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢?的呢?研究的背景:研究的背景:“中心法则中心法则”提出后更为明确地指出了遗传提出后更为明确地指出了遗传信息传递的方向,总体上来说是从信息传递的方向,总体上来说是从
2、DNARNA蛋白质。那蛋白质。那DNA和蛋白质之和蛋白质之间究竟是什么关系?或者说间究竟是什么关系?或者说DNA是如何决定是如何决定蛋白质?这个有趣而深奥的问题在五十年代蛋白质?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。末就开始引起了一批研究者的极大兴趣。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 1954年科普作家年科普作家伽莫夫伽莫夫伽莫夫伽莫夫G.GamorG.Gamor对破译密码首对破译密码首先提出了挑战。当年,他在先提出了挑战。当年,他在自然自然Nature杂志首杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章,指出次发表了遗传密码的理论研究的文章,指
3、出三个碱三个碱三个碱三个碱基编码一个氨基酸基编码一个氨基酸基编码一个氨基酸基编码一个氨基酸。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 接下来,人们不禁又要问在三联体中的每个碱接下来,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非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢?序列会有什么不同呢?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 思考思考:当图中当图中DNA的第三个碱基的第三个碱基(T)发生改发生改变时变时,如果密码是非重叠的如果密码是非重叠的,这一改变这一改变将影响将影响
4、_个氨基酸个氨基酸,如果是重叠如果是重叠的又将影响的又将影响_个氨基酸。个氨基酸。13在图中在图中DNA的第三个碱基的第三个碱基(T)后插入一个碱后插入一个碱基基A,如果密码是非重叠的如果密码是非重叠的,这一改变将影响这一改变将影响_个氨基酸个氨基酸,如果密码是重叠的如果密码是重叠的,又将影又将影响响_个氨基酸。个氨基酸。33遗传密码子的验证(克里克的实验)遗传密码子的验证(克里克的实验)1961年年,克里克对克里克对T4噬菌体噬菌体DNA上的一个上的一个基因进行处理,使基因进行处理,使DNA增加或减少碱基。增加或减少碱基。通过这样的方法他们发现加入或减少通过这样的方法他们发现加入或减少1个个
5、和和2个碱基都会引起噬菌体突变,无法产生正个碱基都会引起噬菌体突变,无法产生正常功能的蛋白质,而加入或减少常功能的蛋白质,而加入或减少3个碱基时却个碱基时却可以合成正常功能的蛋白质。可以合成正常功能的蛋白质。为什么会这样呢?为什么会这样呢?这只能解释为:遗传密码中这只能解释为:遗传密码中3个碱个碱基编码基编码1个氨基酸。个氨基酸。请比较分析下图请比较分析下图:插入插入_个碱基对原有个碱基对原有氨基酸序列影响最小氨基酸序列影响最小.GGTTCGCACGCTTTGAGC插插一一个个碱碱基基GGTATCGCACGCTTTGAGC插插二二个个碱碱基基GGTAATCGCACGCTTTGAGC插插三三个个
6、碱碱基基GGTAAATCGCACGCTTTGAGC3进一步分析上图进一步分析上图:减少减少_个碱基对原有氨基酸序个碱基对原有氨基酸序列影响最小。列影响最小。3 克里克是第一个用实验证明遗传克里克是第一个用实验证明遗传密码中密码中3个碱基编码个碱基编码1个氨基酸的科学个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明家。这个实验还同时表明:遗传密码从遗传密码从一个固定的起点开始一个固定的起点开始,以非重叠的方式以非重叠的方式阅读阅读,编码之间没有分隔符。编码之间没有分隔符。遗传密码对应规则的发现遗传密码对应规则的发现 1961-1962年,年,尼伦伯格(尼伦伯格(M.W.Nirenberg,1927)和马太(
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