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第4章 基因的表达
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问题探讨
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莫尔斯密码是一种电报密码
1、请你根据左侧提供的莫尔斯密码表，将下面用莫尔斯密码编写的问题译成英文，每个密码之间已用斜线分隔开。
2、请用莫尔斯密码回答上面的问题。
3、如果没有左图，你能够根据用莫尔斯密码写成的句子及其对应的英文，破译莫尔斯密码，总结出左图这样的密码表吗？
莫尔斯密码表
1954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3个碱基编码一个氨基酸。
三联体（密码子）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？
一、遗传密码的阅读方式
非重叠的阅读方式
GGTTCGCACGCT
GGTTCGCACGCT
GGTTCGCACGCT
GGTTCGCACGCT
GGTTCGCACGCT
GGTTCGCACGCT
重叠的阅读方式
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 个氨基酸,如果是重叠的又将影响 个氨基酸。
1
3
在图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A,如果密码是非重叠的,这一改变将影响 个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影响 个氨基酸。
3
3
克里克发现，在相关碱基序列中增加或者删除1个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；
但是增加或者减少3个碱基时，却可以合成正常功能的蛋白质。
增加或者删除2个碱基，也无法产生正常功能的蛋白质；
这只能解释为：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸
1961年,克里克对T4噬菌体为实验材料，研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其编码的蛋白质的影响。
二、克里克的实验证据
请比较分析下图:插入 个碱基对原有氨基酸序列影响最小。
GGTTCGCACGCTTTGAGC
插二个碱基
GGTATCGCACGCTTTGAGC
插一个碱基
GGTAATCGCACGCTTTGAGC
GGTAAATCGCACGCTTTGAGC
插三个碱基
3
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。
三、遗传密码对应规则的发现
1961年尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成技术，破译了第一个遗传密码；
在每支试管中各加入一种氨基酸，再加入除去DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
各管加入多聚尿嘧啶核苷酸
Tyr:酪氨酸Ser:丝氨酸Phe:苯丙氨酸Cys:半胱氨酸
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
结论：苯丙氨酸对应的密码子是UUU。
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。
练习2、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
练习1、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
C．摩尔根、尼伦伯格 D．伽莫夫、克里克
D