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1、AGUACUAAUmRNA 密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的三个三个相邻的碱基相邻的碱基TCATGATTAGATAATCAT有义链（编码链有义链（编码链）1 12 2mRNAmRNA蛋白质蛋白质DNADNA转录翻翻译细胞核细胞核细胞质细胞质第三节 遗传密码的破译/dWherearegeneslocate/分隔符莫尔斯密码表莫尔斯密码表Where are genes located/DNA1954年科普作家年科普作家伽莫伽莫夫夫在在自然自然Nature杂志首次发表了遗传密码的杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，指出理论研究的文章，指出三个碱基编码一三个碱基编码一个
2、氨基酸个氨基酸。如果如果3个碱基决定一个氨基酸，是不是也只需以个碱基决定一个氨基酸，是不是也只需以3个个碱基为一个碱基为一个阅读单位阅读单位，依次阅读呢？，依次阅读呢？还是重复阅读？还是重复阅读？一、遗传密码的阅读方式一、遗传密码的阅读方式GGTGGTTCGTCGCACCACGCTGCTGGTGGTTCGTCGCACCACGCTGCTGGTGGTTCGTCGCACCACGCTGCT非重叠的阅读方式GGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCTGGTTCGCACGCT重叠的阅读方式G G G G T T T C G C A
3、 C G C T T C G C A C G C T1、当图中、当图中DNA的第三个碱基（的第三个碱基（T）发生改变时，如果密）发生改变时，如果密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是重叠的，又将产生怎样的影响？码是重叠的，又将产生怎样的影响？影响影响3 3个氨基酸个氨基酸GGGGT T TCG CAC GCT TCG CAC GCTA AGGGGT T TCG CAC GCT TCG CAC GCTA A非重叠重叠G G G G T T T C G C A C G C T T C G C A C G C T影响影响1 1个氨基酸个
4、氨基酸思考与讨论2、当图中、当图中DNA的第三个碱基（的第三个碱基（T）后）后插入插入一个碱基一个碱基A时，如果时，如果密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是重叠的，又将产生怎样的影响？如果插入重叠的，又将产生怎样的影响？如果插入2个、个、3个碱基呢？个碱基呢？GGT TCG CAC GCTGGT TCG CAC GCTGGT GGT A ATC GCA CGC TTC GCA CGC TG G T G G T A A T C G C A C G C TT C G C A C G C T非重叠重叠G G T T C G C
5、A C G C TG G T T C G C A C G C TGGT GGT TCG TCG CAC CAC GCTGCTGGT GGT AAAAT CGT CGC ACC ACG G CTCTGGT GGT AAA AAA TCGTCG CAC CAC GCTGCTGGT GGT A ATCTC G GCA CCA CGCGC T T能形成正常功能的蛋白质。能形成正常功能的蛋白质。密码非重叠阅读插入插入1 1个碱基个碱基2 2个碱基个碱基3 3个碱基个碱基G G T G G T A A A A T C G C A C G C TT C G C A C G C T密码重叠阅读G G T T
6、C G C A C G C TG G T T C G C A C G C TG G T G G T A A A A A A T C G C A C G C TT C G C A C G C TG G T G G T A A T C G C A C G C TT C G C A C G C T插入插入1 1个碱基个碱基改变改变3 3个氨基酸个氨基酸2 2个碱基个碱基改变改变4 4个氨基酸个氨基酸3 3个碱基个碱基改变改变5 5个氨基酸个氨基酸在在在在碱基增加碱基增加碱基增加碱基增加1 1、2 2个时个时个时个时在碱基增加在碱基增加1、2、3个时个时在增加在增加在增加在增加3 3个碱基时个碱基时个
7、碱基时个碱基时不能形成正常功能的蛋白质。不能形成正常功能的蛋白质。都能形成正常功能的蛋白质。都能形成正常功能的蛋白质。能形成正常功能的蛋白质。能形成正常功能的蛋白质。密码非重叠密码重叠二、克里克的实验证据：二、克里克的实验证据：T4噬菌体为实验材料噬菌体为实验材料增加或删除增加或删除2个碱基，个碱基，无法产生无法产生正常功能的蛋白质；正常功能的蛋白质；增加或删除增加或删除3个碱基，却个碱基，却合成了正常功能合成了正常功能的蛋白质；的蛋白质；在相关碱基序列中增加或删除在相关碱基序列中增加或删除1个碱基，个碱基，无法产生无法产生正常功能的蛋白质；正常功能的蛋白质；the fat cat ate t
8、he big ratthe fat car tat eth ebi gra tthe fat car tar tet heb igr atthe fat car tar toe the big rat插入一个字母插入一个字母r插入两个字母插入两个字母r插入三个字母插入三个字母 GGT TCG CAC GCT TTG AGC插一个碱基插一个碱基GGT ATC GCA CGC TTT GAG C插二个碱基插二个碱基GGT AAT CGC ACG CTT TGA GC插三个碱基插三个碱基GGT AAA TCG CAC GCT TTG AGCGGT TCG CAC GCT TTG AGC减少三个碱基减
9、少三个碱基GGT TGA GCT TTG AGC GGT TCG CAC GCT TTG AGC进一步分析上图进一步分析上图:减少或增加减少或增加_个碱基对原有氨个碱基对原有氨基酸序列影响最小。基酸序列影响最小。3遗传密码中遗传密码中3个碱基编码个碱基编码1个氨基酸个氨基酸遗传密码从一个遗传密码从一个固定的起点固定的起点开始开始,以以非重叠非重叠的方式阅读的方式阅读,克里克是第一个用实验证明克里克是第一个用实验证明 GGT/TCG /CAC /GCT /TTG /AGC编码之间编码之间没有分隔符没有分隔符。GGT/TCG /CAAC /GCT /TTG /AGC三.遗传密码对应规则的发现 19
10、61-1962年，年，尼伦伯格和马太尼伦伯格和马太 的实验的实验：蛋白质体外合成实验蛋白质体外合成实验1.翻译的场所：核糖体核糖体tRNA酶ATP模板模板 原料原料蛋白质体外合成蛋白质体外合成3.翻译的工具:2.翻译的条件:多聚尿嘧啶核苷酸（多聚尿嘧啶核苷酸（UUUUUU.UUUUUU.）（mRNA）游离的氨基酸游离的氨基酸实验过程实验过程1、每个试管中分别加入、每个试管中分别加入一种氨基酸一种氨基酸；2、每个试管中分别加入除去了、每个试管中分别加入除去了DNA和和mRNA的的细胞提取液细胞提取液；3、每个试管中分别加入人工合成的、每个试管中分别加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核
11、苷酸；结果结果：只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链；：只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链；结果说明：结果说明：多聚尿嘧啶核苷酸多聚尿嘧啶核苷酸导致了导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码子密码子为为UUU.练习（练习（P76第第2题）题）项目项目莫尔斯电码莫尔斯电码遗传密码遗传密码密码间有无分隔符长度是否固定阅读方式是否重叠密码所采用的符号遗传密码的特点：不间断性；不重叠性；简并性；通用性不间断性；不重叠性；简并性；通用性。有分隔符“/”无分隔符长度不固定，1到4个符号不等长度固定，3个符号非重叠方式阅读非重叠方式阅读 A C G U
12、练习练习C C（1）在下列基因的改变中，合成出具有正）在下列基因的改变中，合成出具有正常功能蛋白质的可能性最大的是：（常功能蛋白质的可能性最大的是：（）A在相关的基因的碱基序列中删除或增加在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个碱基一个碱基 B在相关的基因的碱基序列中删除或增加在相关的基因的碱基序列中删除或增加二个碱基二个碱基C在相关的基因的碱基序列中删除或增加在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对三个碱基对 D在相关的基因的碱基序列中删除或增在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对加四个碱基对B B（2）采用蛋白质体外合成的技术揭示遗传密码）采用蛋白质体外合成的技术揭示遗传密码实验中，改变下列哪项操作，即可测出全部的遗传实验中，改变下列哪项操作，即可测出全部的遗传密码与氨基酸的对应规则：密码与氨基酸的对应规则：()A无无DNA和和mRNA细胞的提取液细胞的提取液B人工合成的多聚核苷酸人工合成的多聚核苷酸C加入的氨基酸种类和数量加入的氨基酸种类和数量D测定多肽链中氨基酸种类的方法测定多肽链中氨基酸种类的方法