xiaofang第一节基因知道蛋白质的合成.ppt

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1、蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状!性状!体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制第一节第一节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成DNA蛋白质合成(细胞核细胞核)(细胞质细胞质)核孔核孔RNA ( (一一)DNA)DNA和和RNARNA的结构的结构DNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖DNA脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸RNA核糖核酸核糖核酸主要存在部位主要存在部位结构结构基本单位基本单位碱基碱基五碳糖五碳

2、糖无机酸无机酸双链双链单链单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸A G C TA G C U脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸DNADNA与与RNARNA比较比较细胞核细胞核细胞质细胞质RNARNA的种的种类类信使信使 RNA(mRNARNA(mRNA) )核糖体核糖体 RNA(rRNA)RNA(rRNA)转运转运 RNA(tRNARNA(tRNA) )转录遗传信息,蛋白质翻译的模板转录遗传信息,蛋白质翻译的模板运载特定氨基酸运载特定氨基酸核糖体的组成部分核糖体的组成部分转录转录:在:在细胞核细胞核中,以中,以DNA的一条链的一条链为模板,合成为模板,合成mRNA的过程。的过程。D

3、NADNA的遗传信息是怎么传给的遗传信息是怎么传给mRNAmRNA的?的?( (一一) )转录:转录:在在_内,以内,以DNADNA的的_为为_, 按按照照_的原则合成的原则合成_的过程。的过程。细胞核细胞核一条链一条链模板模板碱基互补配对碱基互补配对mRNAmRNAA AG GC CA AG GA AC CG GG GU UU UU UDNADNA的一的一条链条链(模(模板链板链或反或反义链或信义链或信息链或转息链或转录链录链)游游离离的的核核糖糖核核苷苷酸酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNARNA RNA 聚合酶聚合酶T TG G C C A AC C A

4、 AA A A A T T 思考:与思考:与DNADNA复制的异同点?复制的异同点?T TG G C C A AC C A AA A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA A 组成组成 m mRNA RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来注意碱基配对规律注意碱基配对规律T TG G C C A AC C A AA A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA AU UTGCAC A AATGCGACGGUUA UGTGCAC A AATGCGACGUUGA UGTGCAC A AATGCGAC

5、GUGA UGUTGCAC A AATGCGACGUGA UGUTGCAC A AATGCGACGGA UGU UTGCAC A AATGCGACGGA UGU UATGCAC A AATGCGCGGA UGU UA UTGCAC A AATGGCGGA UGU UA U CTGCAC A AATGGCGGA UGU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链,链,DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNADNATGCAC A AATACGUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA在细胞核中合成AGTAC A AATUCAUG

6、 U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA通过核孔进入细胞质ACGUG U UUAmRNAmRNAmRNA为什么叫做信使为什么叫做信使RNARNA?它是谁的信使?它是谁的信使?RNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成,跟核苷酸连接而成,跟DNADNA一样一样能储存遗传信息;能储存遗传信息;RNARNA一般为单链,比一般为单链,比DNADNA短,能通过核孔,从细胞核短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中转移到细胞质中;RNARNA与与DNADNA的关系中,也遵循的关系中,也遵循“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”; 因此因此以以mRNAmRNA为媒介可将遗传信息传递

7、到细胞质中。为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为什么为什么mRNAmRNA适于作适于作DNADNA的信使?的信使?因为它是遗传信息的传递者,所以叫做信使因为它是遗传信息的传递者,所以叫做信使RNARNA。它是。它是DNADNA的信使。的信使。转录小结转录小结场所场所: :模板模板: :原料原料: :酶和能量酶和能量: :产物产物: :特点特点: :原则原则: :主要在细胞核主要在细胞核DNADNA的一条链的一条链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸(A(A、G G、C C、U U)RNARNA聚合酶和聚合酶和ATPATP单链的单链的mRNAmRNA边边解旋边转录解旋边转录碱基碱基互补配对原则互补配对原

8、则(A=UA=U,T=AT=A、C=GC=G、G=CG=C)DNA复制复制转录转录场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量原则原则特点特点产物产物细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解有只解有遗传效应片段遗传效应片段DNA的两条链均为模板的两条链均为模板DNA的一条链为模板的一条链为模板四种四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-T、T-A、C-G、G-CA-U、T-A、G-C、C-G半保留复制,边解旋边复制半保留复制,边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录2个子代个子代DNA分子分子1个个mRNA

9、mRNA通过核孔进入细通过核孔进入细胞质中,开始它新的历程胞质中,开始它新的历程翻译翻译。 转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列,而不仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,是蛋白质。那么,RNARNA上的碱基序列如何上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和能决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢?排列顺序呢?mRNAmRNA如何将信息翻译成蛋如何将信息翻译成蛋白质?白质?二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 游离在细胞质中的各种游离在细胞质中的各种氨基酸氨基酸,以,以信使信使RNARNA为模板,为模板,合成具有合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做的蛋白质的过

10、程叫做翻译翻译。 l DNADNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种种碱基,而组成生碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有物体蛋白质的氨基酸有2020种种。这。这4 4种碱基是种碱基是怎样决定蛋白质的怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的?种氨基酸的?碱基与氨基酸之间的对应关系?碱基与氨基酸之间的对应关系?如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸,个氨基酸,4 4种碱基能决定多少种碱基能决定多少种氨基酸?种氨基酸?如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸?氨基酸?一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基,才足以组一个氨基酸的编码至少需要多

11、少个碱基,才足以组合出构成蛋白质的合出构成蛋白质的2020种氨基酸?种氨基酸?4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸,种氨基酸,4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码1616种,种,4 42 2=16=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种,种,4 43 3=64=64,足够有余。,足够有余。碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA密码子:密码子:mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基酸的三个相邻三个相邻的的碱

12、基。(碱基。(6464种)种)(1)一个密码子决定一个特定的氨基酸;一个密码子决定一个特定的氨基酸;(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子;有的氨基酸可能有一个以上的密码子;(3)起始密码子(起始密码子(2个)、终止密码子个)、终止密码子(3个)特点:特点:蛋白质的装配机器蛋白质的装配机器-游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到合成蛋白质的送到合成蛋白质的“生产线生产线”上的呢上的呢?需要搬运工需要搬运工-tRNA核糖体核糖体运载工具运载工具:转运(或转移)转运(或转移) RNARNA(tRNAtRNA) )ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸 反密码子

13、反密码子-注意:一种注意:一种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸tRNA上上3个个相邻的碱基相邻的碱基(61种)种)ACGUG A UUAmRNA细胞质中的mRNAAGTAC A AATUCAUGUUUAACGUG A UUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 核糖体核糖体mRNA 与核糖体结合AGTAC A AATUCAUGUUUAAUG异亮氨酸ACGUG A UUA 两个氨基酸分子缩合缩合AUG异亮氨酸AGTAC A AATUCAUGUUUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUAAGTAC A AATUCAUG

14、UUUA甲硫氨酸AC U天冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUG A UUA tRNA离开,再去转运下一个氨基酸AGTAC A AATUCAUGUUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸AGTACA AATUCAUGUUUAUCAUG A UUA以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 甲硫氨酸天冬氨酸异亮氨酸翻译小节翻译小节1.1.场所场所:2.2.条件条件: :细胞质细胞质( (核糖体)核糖体)(1)(1)模板:模板:mRNAmRNA(2)(2)原料:原料:2020种氨基酸种氨基酸(3)(3)能量:能量:ATPATP(4)(4)酶:多种酶酶:多种酶(5)工具:搬运工或翻译者工具:搬运工或翻译者-

15、tRNA装配机器装配机器-核糖体核糖体3.原则:遵循碱基互补配对原则;由反密原则:遵循碱基互补配对原则;由反密码子与密码子配对;码子与密码子配对;4.结果:形成多肽链(蛋白质)结果:形成多肽链(蛋白质) 多肽链合成之后,从核糖体中脱离,多肽链合成之后,从核糖体中脱离,再经过盘曲折叠形成一定空间结构,最再经过盘曲折叠形成一定空间结构,最终形成具有一定功能的蛋白质分子。终形成具有一定功能的蛋白质分子。遗传信息的遗传信息的表达表达DNADNA上的遗传信息上的遗传信息(脱氧核苷酸的(脱氧核苷酸的排列顺序)排列顺序)转录转录细胞核细胞核mRNA(mRNA(核糖核苷核糖核苷酸的排列顺序酸的排列顺序) )翻

16、译翻译细胞质细胞质蛋白质(特定蛋白质(特定的氨基酸顺序)的氨基酸顺序)遗传信息的遗传信息的传递传递1 1个个DNADNA2个个DNADNA的功能:遗传信息的传递和表达的功能:遗传信息的传递和表达生物呈现多样性生物呈现多样性1.1.翻译的场所:翻译的场所: 2.2.翻译时的模板:翻译时的模板:3.3.翻译的原料:翻译的原料:4.4.翻译的起始密码有翻译的起始密码有: : 个,终止密码有个,终止密码有: : 个个5.5.决定氨基酸的密码子决定氨基酸的密码子 种。种。7.7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8.8.翻译的条件:翻译的条件: 3 3 6161肽键肽

17、键2 2细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸酶酶,ATPATP、模板、原料、模板、原料翻译小结翻译小结阶段阶段项目项目转录(有解旋转录(有解旋)翻译(无解旋)翻译(无解旋)定义定义场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向原料原料产物产物实质实质在细胞核中,以在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNA的过程。的过程。以信使以信使RNA为模板,合为模板,合成具有一定氨基酸顺序成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程的蛋白质的过程细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体DNA的一条链的一条链信使信使RNADNAmRN

18、AmRNA蛋白质蛋白质含含A、U、C、G的的4种核糖核苷酸种核糖核苷酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基酸种氨基酸信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多有一定氨基酸排列顺序的多肽,进一步加工为蛋白质肽,进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达DNADNARNARNA蛋白质蛋白质1 13 36 66n6n3n3nn n碱基数碱基数碱基数碱基数氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数(n-mn-m)0 0重点:弄清基因中的碱基、重点:弄清基因中的碱基、RNARNA中的碱基和蛋白质中中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系氨基酸的数量关系基因中的碱基、基因中的碱基、RNARN

19、A中的碱基和蛋白质中氨基酸中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量比为:的数量比为:6 6:3 3:1 1遗传信息遗传信息()储存于储存于mRNA蛋白质蛋白质分类()()决定决定含有含有缩合缩合属于属于RNAmRNArRNA()氨基酸氨基酸缩合缩合转运转运DNA密码子密码子氨基酸氨基酸转录转录翻译翻译tRNA体现体现性状性状课堂小结1 1、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有(、组成人的核酸的碱基和核苷酸各共有( ) A A、5 5、5 B5 B、5 5、8 8 C C、8 8、5 D5 D、4 4、4 42 2、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有(、组成噬菌体的核酸的碱基和核苷酸各共有( ) A A、5

20、 5、5 B5 B、5 5、8 8 C C、8 8、5 D5 D、4 4、4 4【课堂练习课堂练习】3 3、已知一段信使、已知一段信使RNARNA上有上有1212个个A A和和G G,该信使该信使RNARNA上共有上共有3030个碱基,那么转录成信使个碱基,那么转录成信使RNARNA的这一段的这一段DNADNA分子中应有分子中应有C C和和T T( )个)个 A A、12 B12 B、18 C18 C、24 D24 D、30304 4、一个双链、一个双链DNADNA分子中碱基分子中碱基A A占占30%30%,其转录成,其转录成的信使的信使RNARNA上的上的U U为为35%35%,则信使,则信

21、使RNARNA上的碱基上的碱基A A为为( ) A A、30% B30% B、35% C35% C、40% D40% D、25%25%精氨酸精氨酸氨基酸氨基酸转运转运RNARNAG G信使信使RNARNAG GG GDNADNA双链双链5 5 5 5、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,精氨酸的密码子是精氨酸的密码子是精氨酸的密码子是精氨酸的密码子是_C CC CC CA AA AT T G GU U C CC G AC G A第四章第四章基因的表达基因的表

22、达第二节第二节基因对性状的控制基因对性状的控制 同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸 在水中的叶,表现出了两种不同的形态。在水中的叶,表现出了两种不同的形态。 讨论:讨论:1.这两种叶形有什么区别?这两种叶形有什么区别?水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些2.这两种形态的叶,其细胞的基因组成这两种形态的叶,其细胞的基因组成 一样吗?一样吗? 一样一样3.你能提出什么问题吗?你能提出什么问题吗?为什么细胞的基因组成相同,而性状为什么细胞的基因组成相同,而性状却表现出明显不同?却表现出明显不同?根据根据DNA复制、基因指导蛋白复制、基

23、因指导蛋白质合成过程,画一张遗传信息质合成过程,画一张遗传信息的传递方向图的传递方向图动动手动动手一、中心法则的提出及其发展1 1、19571957年克里克提出中心法则:年克里克提出中心法则:转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译DNADNADNADNARNARNARNARNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质n个基因个基因(脱氧核苷酸序列)(脱氧核苷酸序列)核糖核苷酸排列序列核糖核苷酸排列序列遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列1、1965年,科学家在年,科学家在RNA病毒里发现了一种病毒里发现了一种RNA复制酶,像复制酶,像DNA复制酶能对复制酶能对DNA进行复制进行复制一样,一样,RNA

24、复制酶能对复制酶能对RNA进行复制。进行复制。2、1970年,科学家在致癌的年,科学家在致癌的RNA病毒中发现逆病毒中发现逆转录酶,它能以转录酶,它能以RNA为模板合成为模板合成DNA。3、1982年,科学家发现疯牛病是由一种结构异年,科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质,错误折叠而形成的结构异常的蛋白质,可能可能促使促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误,从而导致大量结构异常的蛋白质形成。叠错误,从而导致大量结构异常的蛋白质形成

25、。2.历史的步伐历史的步伐1、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心、你认为上述实验证据是否推翻了传统的中心法则,为什么?法则,为什么?2、作为生物学的核心规律之一,中心法则应该全面、作为生物学的核心规律之一,中心法则应该全面地反映遗传信息的传递规律。根据上述资料,你认为地反映遗传信息的传递规律。根据上述资料,你认为传统的中心法则是否需要修改?如果需要,应该怎样传统的中心法则是否需要修改?如果需要,应该怎样修改?修改?3、请根据讨论结果,修改原中心法则图解,建议、请根据讨论结果,修改原中心法则图解,建议用实线表示确信无疑的结论,用虚线表示可能正确用实线表示确信无疑的结论,用虚线表示可能正确的结

26、论。的结论。没有,实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传没有,实验证据指出了原有的中心法则没包含的遗传信息的可能传递途径,是对中心法则的补充而非否定信息的可能传递途径,是对中心法则的补充而非否定转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译DNADNADNADNARNARNARNARNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质逆转录逆转录逆转录逆转录n个基因个基因(脱氧核苷酸序列)(脱氧核苷酸序列)核苷酸排列序列核苷酸排列序列遗传信息遗传信息遗传密码遗传密码氨基酸序列氨基酸序列基因、蛋白质与性状有何关系?基因、蛋白质与性状有何关系?3.中心法则的地位:是生命体系中最核心、中心法则的地位:是生命体系中最核心、最简约、最本质

27、的规律最简约、最本质的规律二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 DNADNA中插入了一段外来的中插入了一段外来的DNADNA序列序列,打乱了编码淀粉分支酶的,打乱了编码淀粉分支酶的基因基因淀粉分支酶淀粉分支酶不能正常合成不能正常合成蔗糖不合成为淀粉蔗糖不合成为淀粉,蔗糖含量升高,蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而显得淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩(皱缩(性状:皱粒性状:皱粒)编码淀粉分支酶的编码淀粉分支酶的基因基因正常正常淀粉分支酶淀粉分支酶正常合成正常合成蔗糖合成为淀粉蔗糖合成为淀粉,淀粉含量升高,淀粉含量升高淀粉含量高,有效保留水分,豌豆显淀粉含量高,有效保留水

28、分,豌豆显得圆鼓鼓得圆鼓鼓(性状:圆粒)(性状:圆粒)白白化化病病 白化病是一白化病是一种较常见的皮肤种较常见的皮肤及其附属器官黑及其附属器官黑色素缺乏所引起色素缺乏所引起的疾病。的疾病。 这类病人通这类病人通常是全身皮肤、常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏毛发、眼睛缺乏黑色素,表现出黑色素,表现出怕光等行为怕光等行为 人的白化病人的白化病控制酶形成的控制酶形成的基因基因异常异常控制酶形成的控制酶形成的基因基因正常正常酪氨酸酶酪氨酸酶不能正常合成不能正常合成酪氨酸酶酪氨酸酶正常合成正常合成酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸不能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素酪氨酸能正常转化为黑色素缺乏黑色素而

29、表现为缺乏黑色素而表现为白化病白化病表现正常表现正常由这二个实例大家可以总结出什么共同点?由这二个实例大家可以总结出什么共同点?结论:结论:基因通过控制酶或激素的合成来基因通过控制酶或激素的合成来控制代谢的过程,进而控制生物体的性状控制代谢的过程,进而控制生物体的性状m氨基酸氨基酸结构蛋白质结构蛋白质正常正常异常异常缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸突变突变镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症控制血红蛋白形成的控制血红蛋白形成的基因中一个碱基对变化基因中一个碱基对变化血红蛋白的结构发生变化血红蛋白的结构发生变化红细胞红细胞呈镰刀状呈镰刀状红细胞容易破裂,患溶血性贫血红细胞容易破裂,患溶血性贫血囊性纤维病囊性

30、纤维病CFTRCFTR基因缺失了基因缺失了3 3个碱基个碱基结构蛋白结构蛋白(CFTR(CFTR蛋白蛋白) )异常,导致功能异常异常,导致功能异常患者支气管内黏液增多患者支气管内黏液增多黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染治疗方法治疗方法基因治疗基因治疗基因、蛋白质与性状的关系是基因、蛋白质与性状的关系是基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构生物性状生物性状酶或激素酶或激素细胞代谢细胞代谢生物性状生物性状蛋白质蛋白质直接作用直接作用间接作用间接作用总之:总之:a.a.生物性状主要是由蛋白质体现生物性状主要是由蛋白质体现 b.b.蛋白质的合成又受基因的控制蛋白质的合

31、成又受基因的控制所以:生物的性状是由基因控制的所以:生物的性状是由基因控制的 三、基因型与表现型的关系三、基因型与表现型的关系遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度为为25,将孵化后,将孵化后47d的长翅果蝇幼虫在的长翅果蝇幼虫在3537处理处理624h后,后,得到了某些残翅果蝇,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后得到了某些残翅果蝇,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。代仍然是长翅果蝇。1、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说,进行解释。、请针对出现残翅果蝇的原因提出假说,进行解释。提示:翅的发育是否经过酶催化的

32、反应?酶与基因的关系是提示:翅的发育是否经过酶催化的反应?酶与基因的关系是怎样的?酶与温度的关系是怎样的?怎样的?酶与温度的关系是怎样的?2、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的?、这个实验说明基因与性状的关系是怎样的?假设假设:翅的发育需要经过酶催化的反翅的发育需要经过酶催化的反应,而酶是在基因指导下合成的,酶应,而酶是在基因指导下合成的,酶的活性受温度、的活性受温度、pH等条件影响等条件影响。结论结论:基因控制生物体的性状,而基因控制生物体的性状,而性状的形成同时还受到环境的影响。性状的形成同时还受到环境的影响。性状性状 基因基因外界环境外界环境性状的形成往往是内因(基因)与外因性状的形成

33、往往是内因(基因)与外因(环境因素等)相互作用的结果(环境因素等)相互作用的结果人的身高可能是由多个基人的身高可能是由多个基因决定的。后天营养和锻因决定的。后天营养和锻炼也很重要。炼也很重要。四、生物体性状的多基因因素四、生物体性状的多基因因素基因与基因、基因与基因基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间产物、基因与环境之间存在着存在着复杂的相互作用复杂的相互作用,这种相互作,这种相互作用形成了一个错综复杂的网络,用形成了一个错综复杂的网络,精细地精细地调控着生物体的性状。调控着生物体的性状。细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合基因数量基因

34、数量遗传方式遗传方式功能功能五、细胞质基因与细胞核基因的区别五、细胞质基因与细胞核基因的区别叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体细胞核中细胞核中否,否,DNA分子裸露分子裸露与蛋白质合成与蛋白质合成为染色体为染色体少少多多母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律半自主复制半自主复制转录、翻译转录、翻译复制复制转录、翻译转录、翻译1、揭示生物体内揭示生物体内遗传信息传递遗传信息传递一般一般规律的是(规律的是()A基因的遗传定律基因的遗传定律B碱基互补配对原则碱基互补配对原则C中心法则中心法则D自然选择学说自然选择学说C2 2、如下图是设想的一条生物合成途径的示、如下图是设想的一条生物合成途径

35、的示意图。若意图。若将缺乏此途径中必需的某种酶的微将缺乏此途径中必需的某种酶的微生物生物置于含置于含X X的培养基中生长,发现微生物的培养基中生长,发现微生物内有大量的内有大量的M M和和L L,但没有但没有Z Z,试问基因突变试问基因突变影响到哪种酶影响到哪种酶( )MYLXZB酶酶C酶酶E酶酶D酶酶A酶酶A、E酶酶B、B酶酶C、C酶酶D、A酶和酶和D酶酶C3 3、下图所示的过程,正常情况下在动植、下图所示的过程,正常情况下在动植物细胞中都物细胞中都不可能不可能发生的是(发生的是( )A、 B、 C、 D、B4 4、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,、甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,由非同

36、源染色体上的两个相对基因共同由非同源染色体上的两个相对基因共同控制,只有当同时存在两个显性基因(控制,只有当同时存在两个显性基因(A A和和B B)时,花中的紫色素才能合成,下列时,花中的紫色素才能合成,下列说法正确的是(说法正确的是( )A A一种性状只能由一种基因控制一种性状只能由一种基因控制B B生物体的性状完全由基因控制生物体的性状完全由基因控制C C每种性状都是由两个基因控制的每种性状都是由两个基因控制的D D基因之间存在着相互作用基因之间存在着相互作用D1、观观赏赏植植物物藏藏报报春春,在在20-2520-25的的条条件件下下,红红色色(A A)对对白白色色(a a)为为显显性性,

37、基基因因型型为为AAAA或或AaAa的的藏藏报报春春开开红红花花,基基因因型型为为aaaa的的藏藏报报春春开开白白花花。但但是是,如如果果把把开开红红花花的的藏藏报报春春移移到到3030条条件件下下,虽虽然然基基因因型型仍仍为为AAAA或或AaAa,但新开的花全是白花,这说明了什么?但新开的花全是白花,这说明了什么?表现型是基因型与环境相互作用的结果表现型是基因型与环境相互作用的结果拔高练习拔高练习引发非典型肺炎的引发非典型肺炎的SARSSARS病毒为单链病毒为单链RNARNA病毒,复制不病毒,复制不经过经过DNADNA中间体,使用标准密码子。下图为中间体,使用标准密码子。下图为SARSSAR

38、S病毒病毒在宿主细胞内的增殖示意图:在宿主细胞内的增殖示意图:请概括出请概括出SARSSARS病毒遗传信息传递和表达的主要途径:病毒遗传信息传递和表达的主要途径:。(病毒)(病毒)(病毒)(病毒)RNARNA(互补)(互补)(互补)(互补)RNARNA(病毒)(病毒)(病毒)(病毒)RNARNA蛋白质或蛋白质或蛋白质或蛋白质或RNARNA(自我复制)(自我复制)(自我复制)(自我复制)蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质点击高考点击高考第二节第二节 基因对性状的控制基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系二、基因、蛋白质和性状的关系三、基因型和表现型

39、的关系三、基因型和表现型的关系四、生物性状是由多个基因控制的四、生物性状是由多个基因控制的五、细胞质基因五、细胞质基因DNADNA转录转录复复制制逆转录逆转录RNARNA蛋白质蛋白质翻译翻译RNARNA复制复制基因基因酶或激素酶或激素结构蛋白结构蛋白细胞代谢细胞代谢细胞结构细胞结构生物性状生物性状生物性状生物性状第四章基因的表达第三节遗传密码的破译(选学) 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,翻译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,那碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢?历史的步伐历史的步伐1 1、18661866年,孟德尔提出遗传定律。年,孟德尔提出遗

40、传定律。2 2、18831883年,科学家发现马蛔虫配中的染色体数目只有体细胞中的一半。年,科学家发现马蛔虫配中的染色体数目只有体细胞中的一半。3 3、18901890年,科学家确认了减数分裂产生配子。年,科学家确认了减数分裂产生配子。4 4、18911891年,科学家描述了减数分裂的全过程。年,科学家描述了减数分裂的全过程。5 5、19021902年,鲍维丰年,鲍维丰( (T.BoveriT.Boveri) )和和19031903年萨顿年萨顿( (W.SuttonW.Sutton) )在研究减数分裂时,发现在研究减数分裂时,发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系,提出染色体是遗传因子载体,

41、可说遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系,提出染色体是遗传因子载体,可说是染色体遗传学说的初步论证。是染色体遗传学说的初步论证。6 6、19091909年的约翰逊年的约翰逊( (W.JohannsenW.Johannsen) )称孟德尔假定的称孟德尔假定的“遗传因子遗传因子”为为“基因基因”,并明,并明确区别基因型和表型。确区别基因型和表型。7 7、19091909年,詹森斯年,詹森斯 ( (F.A.JanssenF.A.Janssen) )观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象,为解观察到染色体在减数分裂时呈交叉现象,为解释基因连锁现象提供了基础。释基因连锁现象提供了基础。8 8、1909190

42、9年,摩尔根年,摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945)(T.H.Morgan,1866-1945)开始对果蝇迸行实验遗传学研究,发开始对果蝇迸行实验遗传学研究,发现了伴性遗传的规律。他和他的学生还发现了连锁、交换和不分离规律等。并现了伴性遗传的规律。他和他的学生还发现了连锁、交换和不分离规律等。并进一步证明基因在染色体上呈直线排列,从而发展了染色体遗传学说。进一步证明基因在染色体上呈直线排列,从而发展了染色体遗传学说。 19261926年摩尔根提出基因学说,发表年摩尔根提出基因学说,发表基因论基因论历史的步伐历史的步伐9 9、 2020世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和世纪

43、中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNADNA组成的。组成的。1010、19281928年格里菲思的肺炎双球菌实验。年格里菲思的肺炎双球菌实验。1111、19401940年艾弗里用纯化因子研究肺炎双球菌的转化的实验。年艾弗里用纯化因子研究肺炎双球菌的转化的实验。1212、19411941年提出了一个基因一种酶的假说。一个基因一种酶假说暗示了基因的作用年提出了一个基因一种酶的假说。一个基因一种酶假说暗示了基因的作用 是指导蛋白质分子的最后构型,从而决定其特异性。是指导蛋白质分子的最后构型,从而决定其特异性。 1313、19441944年,理论物理学家薛定谔发表的年,理论物理学家薛定谔发表的什

44、么是生命什么是生命一书中就大胆地预言,遗传一书中就大胆地预言,遗传物质是一种信息分子,可能类似作为一般民用的莫尔斯电码的两个符号:物质是一种信息分子,可能类似作为一般民用的莫尔斯电码的两个符号:“ ”、“”,通过排列组合来储存遗传信息。,通过排列组合来储存遗传信息。 1414、19521952年赫尔希和蔡斯的年赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。确认噬菌体侵染大肠杆菌的实验。确认DNADNA是遗传物质。是遗传物质。1515、19531953年,沃森和克里克发现年,沃森和克里克发现DNADNA双螺旋结构。双螺旋结构。1616、19571957年提出一个中心法则:遗传信息可以从年提出一

45、个中心法则:遗传信息可以从DNADNA流向流向DNADNA,也可以从,也可以从DNADNA流向流向RNARNA, 进而流向蛋白质。进而流向蛋白质。 1717、19581958年科学家以大肠杆菌为实验材料,证实了年科学家以大肠杆菌为实验材料,证实了DNADNA的半保留复制。的半保留复制。1818、19611961年克里克等证明了他于年克里克等证明了他于19581958年提出的关于遗传三联密码的推测,年提出的关于遗传三联密码的推测,19691969年年 NirenbergNirenberg 等解译出全部遗传密码。等解译出全部遗传密码。1919、6060年代,阐明年代,阐明mRNAmRNA、tRNA

46、tRNA 及核糖体的功能、蛋白质生物合成的过程。及核糖体的功能、蛋白质生物合成的过程。研究的背景:研究的背景:1941年比德尔(G.Beadle)和塔特姆(E.Tatum)的工作则强有力地证明了基因突变引起了酶的改变,而且每一种基因一定控制着一种特定酶的合成,从而提出了一个基因一种酶一个基因一种酶一个基因一种酶一个基因一种酶的假说。人们逐步地认识到基因和蛋白的关系。“中心法则”提出后更为明确地指指出了遗传信息传递的方向,总体上来说是从DNARNA蛋白质。那DNA和蛋白质之间究竟是什么关系?或者说DNA是如何决定蛋白质?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。1944年

47、,理论物理学家薛定谔发表的什么是生命一书中就大胆地预言预言预言预言,染色体是由一些同分异构的单体分子连续所组成。这种连续体的精确性组成了遗传密码。他认为遗传物质是一种信息分子遗传物质是一种信息分子遗传物质是一种信息分子遗传物质是一种信息分子,同分异构单体可能作为一般民用的莫尔斯电码莫尔斯电码莫尔斯电码莫尔斯电码的两个符号:“”、“”,通过排列组合来储存遗传信息。莫尔斯电报莫尔斯电报:短音短音念作念作滴(滴(di):长音长音念作念作答(答(da)字码:A:B:C:D:E:F:G:H:I:J:K:L:M:N:O:P:Q:R:S:T:U:V:W:X:Y:Z:?:/:数码(长码):1:2:3:4:5:

48、6:7:8:9:0:研究的背景:研究的背景: 19441944年,理论物理学家薛定谔发表的年,理论物理学家薛定谔发表的什么是什么是生命生命一书,而当时遗传物质的化学本质是尚未明一书,而当时遗传物质的化学本质是尚未明确的,十年后确的,十年后DNADNA双螺旋模型才得以建立,在这样双螺旋模型才得以建立,在这样的背景下能将遗传信息设想成一种电码式的遗传密的背景下能将遗传信息设想成一种电码式的遗传密码形式,实在是一种超越时代的远见卓识。码形式,实在是一种超越时代的远见卓识。 到到19531953年双螺旋模型的建立,给予科学家们以很大的激年双螺旋模型的建立,给予科学家们以很大的激励。破译遗传密码也就成了

49、势在必行的工作。励。破译遗传密码也就成了势在必行的工作。 遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索对于遗传密码来说最简单的破译方法应是将DNA顺序或mRNA顺序和多肽相比较。但和一般破译密码不同的是,遗传信息的译文蛋白的顺序是已知的,未知的都是密码。1954年Sanger用纸层析分析了胰岛素的结构后,对蛋白质的氨基酸序列了解得越来越多。但是直到1969年前后经历了十多年时间,多位科学家的执着研究才破译了密码,其中最为重要的几项工作其思路之新颖、方法之精巧都闪烁着科学的智慧之光。遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索1954年科普作家伽莫夫伽莫夫伽莫夫伽

50、莫夫G.GamorG.Gamor对破译密码首先提出了挑战。他以著有奇异王国的汤姆金斯等优秀的科学幻想作品而著称,具有丰富的想象力,但他不是一位实验科学家,所以只能从理论上来尝试密码的解读。当年,他在自然Nature杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章,指出三个碱三个碱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遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索接下来,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?以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢?思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索遗传密码的试拼

51、与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索19571957年年年年Brenner.SBrenner.S发表了一篇令人兴奋的理论文发表了一篇令人兴奋的理论文发表了一篇令人兴奋的理论文发表了一篇令人兴奋的理论文章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存在氨章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存在氨章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存在氨章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存在氨基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读的可能性。同时人们也发

52、现在镰刀形细胞贫血的例子的可能性。同时人们也发现在镰刀形细胞贫血的例子的可能性。同时人们也发现在镰刀形细胞贫血的例子的可能性。同时人们也发现在镰刀形细胞贫血的例子中,血红蛋白中仅有一个氨基酸发生改变。中,血红蛋白中仅有一个氨基酸发生改变。中,血红蛋白中仅有一个氨基酸发生改变。中,血红蛋白中仅有一个氨基酸发生改变。遗传密码的试拼与阅读方式的遗传密码的试拼与阅读方式的探索探索很遗憾,伽莫夫也许是考虑到效率的问题,认为一个碱基可能被重复读多次,也就是说遗传密码的阅读是完全重叠的,因此氨基酸数目和核苷酸数目存在着一对一的关系。智者千虑,必有一失。很多著名的科学家也有过智者千虑,必有一失。很多著名的科学

53、家也有过智者千虑,必有一失。很多著名的科学家也有过智者千虑,必有一失。很多著名的科学家也有过类似的失误。在资料较少的情况下,对未知的真理作类似的失误。在资料较少的情况下,对未知的真理作类似的失误。在资料较少的情况下,对未知的真理作类似的失误。在资料较少的情况下,对未知的真理作出推断,难免会发生偏差,但瑕不掩瑜,人们对他们出推断,难免会发生偏差,但瑕不掩瑜,人们对他们出推断,难免会发生偏差,但瑕不掩瑜,人们对他们出推断,难免会发生偏差,但瑕不掩瑜,人们对他们的那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神,巧妙的构思的那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神,巧妙的构思的那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神,巧妙的构思的

54、那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神,巧妙的构思仍敬佩不已。仍敬佩不已。仍敬佩不已。仍敬佩不已。遗传密码子的验证(克里克的遗传密码子的验证(克里克的实验)实验)他们用T4噬菌体染色体上的一个基因通过用原黄素处理,可以使DNA脱落或插入单个碱基,插入叫“ “加字加字加字加字” ”突变突变突变突变,脱落叫“ “减字减字减字减字” ”突变突变突变突变,无论加字和减字都可以引起移码突变。Crick小组用这种方法获得一系列的T4噬菌体“加字”和“减字”突变,再进行杂交来获得加入或减少一个,二个,三个的不同碱基数的系列突变。通过这样的方法他们发现加入或减少一个和二个碱基都会引起噬菌体突变,无法产生正常功能的蛋

55、白,而加入或减少3个碱基时却可以合成正常功能的蛋白质,为什么会这样呢?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,尼伦伯格(M.W.Nirenberg,1927)和马太(H.Matthaei)的实验:遗传密码对应规则的发现遗传密码对应规则的发现这一结果不仅证实了无细胞系统的成功,同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。这是第一个遗传密码子被破译。尼伦伯格的实验巧妙之处在于利用无细胞系统进行体外合成蛋白质,他这富有创新的实验方法为他带来了重大的成功!对比克里克和尼伦伯格的实对比克里克和尼伦伯格的实验验克里克的克里克的T T4 4噬菌体实验噬菌体实验尼伦伯格体外蛋白质合成实尼伦伯

56、格体外蛋白质合成实验验主主主主要要要要思思思思路路路路通过研究碱基的改变对蛋白质合成的影响推断遗传密码的性质。建立体外蛋白质合成系统,直接破解遗传密码规则。前前前前提提提提找到使DNA脱落或插入单个碱基的方法原黄素处理多核苷酸磷酸化酶的发现,为得到poly U提供条件优优优优势势势势不需要理解蛋白质合成过程,就能作出推断密码子的总体特征。快速,直接不不不不足足足足证据相对间接,工作量较大。需要首先了解细胞中蛋白质合成所需的条件。遗传密码对应规则的发现遗传密码对应规则的发现在接下来的六七年里,科学家沿着体外合成蛋白质的思路,不断地改进实验方法,破译出了全部的密码子,并编制出了密码子表。这项工作成

57、为生物学史上的一个伟大的里程碑!为人类探索和提示生命的本质的研究向前迈进一大步,为后面分子遗传生物学的发展有着重要的推动作用。 遗传密码的破译,测序方法的建立以及体外重遗传密码的破译,测序方法的建立以及体外重遗传密码的破译,测序方法的建立以及体外重遗传密码的破译,测序方法的建立以及体外重组的实现是基因工程的三大基石。组的实现是基因工程的三大基石。组的实现是基因工程的三大基石。组的实现是基因工程的三大基石。小结小结1 1、 19411941年提出了一个基因一种酶的假说。一个基因一种酶假说暗示了基因的作用年提出了一个基因一种酶的假说。一个基因一种酶假说暗示了基因的作用是指导蛋白质分子的最后构型,从

58、而决定其特异性。是指导蛋白质分子的最后构型,从而决定其特异性。 2 2、19441944年,理论物理学家薛定谔发表的年,理论物理学家薛定谔发表的什么是生命什么是生命一书中就大胆地预言,遗一书中就大胆地预言,遗传物质是一种信息分子,可能类似作为一般民用的莫尔斯电码的两个符号:传物质是一种信息分子,可能类似作为一般民用的莫尔斯电码的两个符号:“ ” ”、“”,通过排列组合来储存遗传信息。,通过排列组合来储存遗传信息。 3 3、19531953年,沃森和克里克发现年,沃森和克里克发现DNADNA双螺旋结构。双螺旋结构。4 4、19541954年年SangerSanger用纸层析分析了胰岛素的结构后,

59、对蛋白质的氨基酸序列了解得用纸层析分析了胰岛素的结构后,对蛋白质的氨基酸序列了解得越来越多。越来越多。5 5、19541954年科普作家伽莫夫年科普作家伽莫夫G.GamorG.Gamor对破译密码首先提出了挑战。指出三个碱基编码对破译密码首先提出了挑战。指出三个碱基编码一个氨基酸,他同时也认为遗传密码的阅读是完全重叠的,因此氨基酸数目和一个氨基酸,他同时也认为遗传密码的阅读是完全重叠的,因此氨基酸数目和核苷酸数目存在着一对一的关系。核苷酸数目存在着一对一的关系。 6 6、19571957年提出一个中心法则:遗传信息可以从年提出一个中心法则:遗传信息可以从DNADNA流向流向DNADNA,也可以

60、从,也可以从DNADNA流向流向RNARNA,进而流向蛋白质。,进而流向蛋白质。 7 7、19571957年年Brenner.SBrenner.S发表的理论文章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存发表的理论文章,他通过蛋白质的氨基酸顺序分析,发现不存在氨基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读的可能性。在氨基酸的邻位限制作用,从而否定了遗传密码重叠阅读的可能性。 8 8、19611961年克里克等证明了关于遗传三联密码的推测。年克里克等证明了关于遗传三联密码的推测。9 9、19621962年尼伦伯格和马太蛋白质体外合成实验破译出了第一个遗传密码年尼伦伯格和马太蛋白质体外合成实验破译出

61、了第一个遗传密码UUUUUU。1010、19691969年科学家们解译出全部遗传密码。年科学家们解译出全部遗传密码。小结小结1.1.19441944年理论物理学家薛定谔发表的年理论物理学家薛定谔发表的什么是生命什么是生命一书中一书中就大胆地预言,遗传密码可能与莫尔斯电码类似,通过排就大胆地预言,遗传密码可能与莫尔斯电码类似,通过排列组合来储存遗传信息。列组合来储存遗传信息。2.2.19541954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3 3个碱基编码一个个碱基编码一个氨基酸。氨基酸。3.3.19571957年年Brenner.SBrenner.S发表文章,在理论上否定

62、了遗传密码重叠发表文章,在理论上否定了遗传密码重叠阅读的可能性。阅读的可能性。4.4.19611961年克里克第一个用年克里克第一个用T4T4噬菌体实验证明了遗传密码中噬菌体实验证明了遗传密码中3 3个个碱基编码一个氨基酸。碱基编码一个氨基酸。5.5.19611961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行体外重组破译年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行体外重组破译了第一个遗传密码。了第一个遗传密码。6.6.19691969年科学家们破译了全部的密码。年科学家们破译了全部的密码。小结小结我们注意整个破译过程中科学家思维的变化,薛定谔是以富有远见卓识的大胆的想象来预测遗传密码的形式的,伽莫夫通过数学的排

63、列组合的计算来推测密码子是由三个碱基组成的,同时他也预测了密码的阅读方式,尽管智者千虑,必有一失,但巧妙的构思依然显示了其睿智和创新。克里克则是巧妙地设计实验,利用原黄素处理噬菌体,使DNA脱落或插入单个碱基的方法从实验上证明了伽莫夫的三联体密码子的推测,由理论走向实验,为密码子的破译迈出重要的一步。而尼伦伯格的实验则更富有创新性,他建立巧妙的无细胞系统进行体外蛋白质合成成功地破译了第一个密码子,随后的方法不断创新最终破译了所有的密码子。他的贡献不仅仅在于对遗传密码的破译,更重要的也在对生物研究方法上开启了新的思维方式。归结起来,我们看到,敏锐、大胆、睿智和创新是科学家的重要素养,也正如尼伦伯

64、格在1968年诺贝尔生理学或医学奖获时说过:一个善于捕捉细节的人才是能领略事物真谛的人。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练习练习C C(1)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:()A在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个碱基对B在相关的基因的碱基序列中删除或增加二个碱基对C在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对D在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对练习练习D D(2)最早提出3个碱基编码一个氨基酸的科学家和首次用实验的方法加以证明的科学家分别是:()A克里克、伽莫夫B克里克、沃森式化C摩尔根、尼伦伯格D伽莫夫、克里克练习练习B B(3)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密码与氨基酸的对应规则:A无DNA和mRNA细胞的提取液B人工合成的多聚核苷酸C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

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