,*,*,4.3,遗传密码的破译,4.3遗传密码的破译,莫尔斯,密码,表,Morse code,（又译为,摩斯密码，莫尔斯密码,）,其代码主要由,点（.）、划,（）,、点和划之间的,停顿,（/）,组成,，,发明于1837年,，,是一种,时断时续,的信号代码，通过,点、划,不同的排列顺序来表达不同的,英文字母、数字和标点符号,。,莫尔斯密码表Morse code（又译为摩斯密码，莫尔斯密码,氨基酸1 氨基酸2 氨基酸3,Where are genes located,?,m,密码子,1,密码子,2,密码子,3,DNA,双螺旋,氨基酸1 氨基酸2 氨基酸3Where are genes,mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的？,mRNA的碱基4种 A、U、C、G,氨基酸20种,1954 伽莫夫,自然 Nature,一个碱基决定一种氨基酸时能决定,_,种,两个碱基决定一种氨基酸时能决定,_,种,三个碱基决定一种氨基酸时能决定,_,种,4,1,=4,43=64,42=16,mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的？mRNA的碱基4种,m,一遗传密码的阅读方式,非重叠的阅读方式,重叠的阅读方式,遗传密码的阅读方式是重叠还是非重叠？,m一遗传密码的阅读方式非重叠的阅读方式重叠的阅读方式遗传密,THEFATCATATETHEBIGRAT,THEFATCA,R,TATETHEBIGRAT,THEFATCA,R,TA,R,TETHEBIGRAT,THEFATCA,R,TA,R,T,O,ETHEBIGRAT,THE FAT CAT ATE THE BIG RAT,遗传密码真的是以三个碱基为一组吗？,THE FAT CA,R,TAT ETH EBI GRA T,THE FAT CA,R,TA,R,TET HEB IGR AT,THE FAT CA,R,TA,R,T,O,E THE BIG RA,T,THEFATCATATETHEBIGRATTHEFATCAR,GGT,TCG,CAC,GCT,TTG,AGC,TGC,插入一个碱基：,GGT,A,TCGCACGCTTTGAGC,二 克里克实验证据（,T4,噬菌体）,插入两个碱基：,GGT,A,TC,A,GCACGCTTTGAGC,插入三个碱基：,GGT,A,TC,A,GCACG,A,CTTTGAGC,密码是非重叠的，在插入或删除,12,个碱基后，后面氨基酸都会受到影响（即无法合成正常功能的蛋白质）,在插入或删除,3,个碱基后，将会在原来的氨基酸序列中多一个氨基酸，影响相对较小。,GGTTCGCACGCTTTGAGCTGC插入一个碱基：二,二 克里克实验证据,实验现象：,插入（或减少）3个碱基对原有氨基酸序列影响最小,实验结论：,1.遗传密码从一个,固定的起点开始,2.遗传密码以,非重叠,的方式阅读,3.遗传密码编码之间,没有分隔符,三个相邻的碱基对应何种氨基酸？,遗传密码对应规则的如何发现的,？,二 克里克实验证据实验现象：实验结论：2.遗传密码以非重叠的,合成蛋白质（肽链）需要哪些条件？,模板,：,mRNA,（碱基顺序代表遗传信息、密码子决定氨基酸）,原料,：,20,种游离的,氨基酸,工具,：各种,tRNA,条件,：,酶、,ATP,具备了这些条件是否能在,生物体外,合成蛋白质呢？,回顾旧知,合成蛋白质（肽链）需要哪些条件？模板：mRNA（碱基顺序代表,三 遗传密码对应规则的发现,大肠杆菌破碎细胞溶液里面有什么？,合成蛋白质所需要的条件，比如线粒体、酶等,人工合成,mRNA模板,大肠杆菌细胞提取液,除去DNA和mRNA的,蛋白质体外合成实验,模板（mRNA）原料（20种游离的氨基酸）,工具（各种tRNA）条件（酶、ATP）,三 遗传密码对应规则的发现大肠杆菌破碎细胞溶液里面有什么？合,人工合成,mRNA,（模板）多聚尿嘧啶,UUUUUUUUU.,多核苷酸磷酸化酶,尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验,UUU苯丙氨酸,每只试管中分别加入大肠杆菌提取液（,酶、,ATP,）和20种氨基酸中的一种（,原料,）,人工合成mRNA（模板）多聚尿嘧啶UUUUUUUUU.多,UCUCUCUCUCUCUCUC,UUU,苯丙氨,酸,AAA赖氨酸,CCC脯氨酸,Ser-,Leu-,Ser-,Leu-,Ser,-,Leu,UCU丝氨酸,CUC亮氨酸,AUC异亮氨酸,UCA丝氨酸,CAU组氨酸,UCUCUCUCUCUCUCUCUUU苯丙氨酸AAA赖氨,遗传密码的特性,遗传密码的特性,重要思想,生物在外界环境不断变化的情况下，总有保持自身稳定的倾向。,重要思想生物在外界环境不断变化的情况下，总有保持自身稳定的倾,一.,A U C G U G C A U G C A U C G A U G C A G C A,不间断性,mRNA,的密码子是连续排列的，,相邻密码之间无核苷酸间隔,。,一.A U C G U G C A U G C A U,甲硫氨酸,酪氨酸 甲硫氨酸 亮氨酸 丝氨酸,终止,AUG,UAC,AUG,CUG,AGC,UGA,AUG,UAC,AGC,UGA,GCU GA,甲硫氨酸,酪氨酸 苏氨酸,终止,不间断性,AUG UAC A,U,G CUG AGC UGA,AUG UAC A,GC UGA GCU GA,甲硫氨酸 酪氨酸 甲硫氨酸 亮氨酸 丝氨酸,对于特定的密码子而言其中每个核苷酸都具有不重叠性,二,.,不重叠性,对于特定的密码子而言其中每个核苷酸都具有不重叠性二.不重叠性,UCAG,A,CUGC,UCAG,C,CUGC,UCA G,C,C UGC,UCA CAG AG,C,G,C,C,C,CU CUG UGC,丝氨酸,丙氨酸,半胱氨酸,丝氨酸 谷氨酰酸,丝氨酸,丝氨酸,脯氨酸,亮氨酸,半胱氨酸,不重叠,不重叠性,UCAGACUGCUCAGCCUGCUCA GCC UG,亮氨酸,UUA,UUG,CUA,CUU,CUC,CUG,大多数氨基酸具有两个以上不同的密码子,。,三,.,简并性,亮氨酸UUAUUGCUACUUCUCCUG大多数氨基酸具有两,第3节-遗传密码的破译(选学)ppt课件,四,.,通用性,不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。,四.通用性不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。,五,.,起始码与终止码,起始,密码子有两种，一种是,AUG,，一种是,GUG,，肽链的合成从,AUG,或,GUG,开始,终止,密码子有,3,个，分别是,UAA,、,UAG,、,UGA,，直到,UAA,、,UAG,、,UGA,结束,五.起始码与终止码起始密码子有两种，一种是AUG，一种是GU,起始码,起始码,起始码起始码,总结,一,.,不间断性,：,mRNA,的密码子是连续排列的，相邻密码之间无核苷酸间隔,二,.,不重叠性,：对于特定的密码子而言其中每个核苷酸都具有不重叠性,三,.,简并性,：大多数氨基酸具有两个以上不同的密码子。,四,.,通用性,：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。,五,.,起始码与终止码,：起始密码子有两种，终止密码子有三个,总结一.不间断性：mRNA的密码子是连续排列的，相邻密码之间,小结,一、遗传密码的阅读方式,非重叠的形式,二、克里克的实验证据,1.遗传密码从一个固定的起点开始,2.遗传密码以非重叠的方式阅读,3.遗传密码编码之间没有分隔符,三、遗传密码对应规则的发现,尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验,UUU苯丙氨酸,四、遗传密码的特性,不间断性、不重叠性、简并性、通用性、有起始和终止密码,小结一、遗传密码的阅读方式二、克里克的实验证据三、遗传密码对,谢谢！,谢谢！,