单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新课导入,遗传密码,(genetic code):,DNA（或mRNA）中核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系。,密码子,(codon)：,mRNA上每3个相邻核苷酸编码多肽链中一个氨基酸，这三个核苷酸称一个密码子或三联体密码。,旧知回顾,基因指导蛋白质的合成,蛋白质合成体系的主要原料是20种氨基酸，怎样使这些氨基酸正确而有序的连接起来，最重要的一项工作就是破译信使RNA的密码子。,第,3节 遗传密码的破译（选学）,一、遗传密码的阅读方式,二、克里克的实验证据,三、遗传密码对应规则的发现,四、遗传密码的特点,教学目标,知识目标,1.,遗传密码的破译。,2.,遗传密码的特点。,能力目标,1.,从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练科学推理能力。,2.,通过再现科学史培养实验设计与科学探究能力。,3.,通过总结遗传密码的特点训练对比分析、归纳总结能力。,情感态度与价值观目标,1.,通过再现科学史体验科学方法与科学态度。,2.,通过再现科学史感受科学知识发现过程的艰辛和漫长。,重点,难点,教学重难点,遗传密码的破译过程。,运用数学方法及实验方法探究,“,碱基与氨基酸的对应关系,”,。,一、遗传密码的阅读方式,1.非重叠的方式阅读,2.重叠的方式阅读,1.当图中DNA的第三个碱基（T）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？如果密码是重叠的，又将产生怎样的影响？,密码是非重叠的：,1,个氨基酸，,密码是重叠的：,3,个氨基酸,2.当图中DNA的第三个碱基（T）后插入一个碱基A，时，如果密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是重叠的，又将产生怎样的影响？如果插入2个、3个碱基呢？,密码是非重叠的1、2个：后面所有的氨基酸（无法产生正常功能的蛋白质），3个碱基将会在原氨基酸序列中多一个氨基酸。,如果插入1个碱基，,3,个氨基酸，多肽比原正常多肽多,1,个氨基酸。,如果插入2个碱基：,4,个氨基酸，多肽比原正常多肽多,2,个氨基酸。,如果插入3个碱基：,5,个氨基酸，多肽比原正常多肽多,3,个氨基酸。,密码是重叠的：,二、克里克的实验证据,克里克以T4噬菌体为实验材料，研究其中某个碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响，发现：,在相关碱基序列中增加或删除1个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；,在相关碱基序列中增加或删除2个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；,在相关碱基序列中增加或删除3个碱基，却合成了正常功能的蛋白质。,1.遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。,2.遗传密码从一个固定的起点开始，以非重读的方式阅读，编码之间没有分隔符。,实验结论：,三、遗传密码对应规则的发现,尼伦柏格和马太的实验：,实验过程：,1.每个试管中分别加入一种氨基酸；,2.每个试管中分别加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；,3.每个试管中分别加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。,结果：加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。,多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成，而多聚尿嘧啶的碱基序列是由多个尿嘧啶组成的（UUUUUU），可见尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链；,苯丙氨酸UUU。,结果说明：,四、遗传密码的特点,1.,不间断性即连续性,mRNA的三联体密码是连续不断的，相邻密码之间无核苷酸间隔。,2.,不重叠性,对于特定的三联体密码而言，其中的每个核苷酸都具有不重叠性。不重叠性使密码解读简单而准确无误而且当一个核苷酸被异常核苷酸取代时，不会在肽链中影响到多个氨基酸，不过，在大肠杆菌噬菌体基因组中，确有部分遗传密码是重叠的，这可以看做是一种例外。,3.,简并性,绝大多数氨基酸具有,2个以上不同的密码子叫做简并性,编码相同氨基酸的密码子称同义密码子。由于简并性，某些DNA碱基变化不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变,这对维持物种的稳定性有重要意义。,4.,通用性,处线粒体的个别密码外，生物体通用一套遗传密码，细菌动物和植物之间蛋白质合成机制及其,mRNA都是可以互换的。例如，真核生物的基因可以在原核生物中表达，反之亦然。,课堂小结,四、遗传密码的特点,连续性、简并性、通用性,一、遗传密码的阅读方式,1.非重叠的方式阅读,2.重叠的方式阅读,二、克里克的实验证据,三、遗传密码对应规则的发现,高考链接,（,2007 上海）密码子存在于（）,B,A.DNA B.mRNA C.tRNA D.核糖体,解析：DNA中的碱基序列叫遗传信息；mRNA上决定氨基酸的三个连续碱基称为一个密码子；tRNA中具有反密码子。,课堂练习,1.,组成,mRNA分子的4种核苷酸能组成多少种密码子：（）,A.16 B.32 C.46 D.64,D,2.,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,C,3.,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,D,4.,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,B,习题答案,一、基础题,1.（D ）,项 目,莫尔斯电码,遗传密码,密码间有无隔符,长度是否固定,阅读方式是否重叠,密码所采用的符号,有间隔符,“,/,”,长度不固定，,1到4隔符号不等,非重叠方式阅读,无分隔符,长度固定，,3隔符号,非重读方式阅读,AUGC,2.,遗传密码的特点：,不间断性、不重叠性、简并性、通用性,.,二、拓展题,项 目,克里克的,T4噬菌体实验,尼伦柏格体外蛋白质合成实验,主要思路,前提,优势,不足,通过研究碱基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,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,polyU提供条件,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,证据相对间接，工作量较大,需要首先了解中细胞中蛋白质合成所需要的条件,