人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》遗传密码的破译(选学)备课ppt课件

这是一份人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》遗传密码的破译(选学)备课ppt课件，共16页。PPT课件主要包含了问题探讨，破译过程，如何破译遗传密码呢，课堂小结，课后思考，课后检测等内容，欢迎下载使用。
我们知道了基因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。 那么碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢？
mRNA只有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有20种，这四种碱基是怎么决定蛋白质的20种氨基酸的呢？如果1个碱基决定一个氨基酸，那么4种碱基只能决定4种氨基酸，显然这种组合是不够的。
①如果2个相邻碱基决定一种氨基酸呢？②如果3个相邻碱基决定一种氨基酸呢？ ③由此分析你认为应该由多少个碱基编码一个氨基酸，4种碱基才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？
理论上应该是三个碱基决定一个氨基酸
一、碱基与氨基酸的数量对应关系
1.非重叠的阅读方式GGTTCGCACGCT GGTTCGCACGCT GGTTCGCACGCT
2.重叠的阅读方式GGTTCGCACGCT GGTTCGCACGCT GGTTCGCACGCT
以重叠和非重叠的方式阅读DNA序列
二、遗传密码的阅读方式
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。
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。
遗传密码真的是以3个碱基为一组吗？遗传密码的阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的？
上世纪50～60年代，DNA分子结构的发现者克里克研究表明：在T4噬菌体的相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。
为什么会产生这样的现象呢？请分析找出原因提示：把THE FAT CAT ATE THE BIG RAT中的单词看作决定一个氨基酸的密码子
信使RNA上的每三个碱基决定一个氨基酸，以非重叠的方式阅读
1、克里克T4噬菌体实验
1961年，尼伦伯格和马太利用大肠杆菌的破碎细胞溶液，建立了一种利用人工合成的RNA在试管里合成多肽链的实验系统，其中含有核糖体等合成蛋白质所需的各种成分。利用这个实验系统，尼伦伯格和马太设计了一个巧妙的实验，破译了第一个遗传密码，即UUU-苯丙氨酸。
2、尼伦伯格和马太的大肠杆菌实验
如果是你，如何设计实验破译遗传密码？
用单核苷酸人工合成RNA，分多个实验组，分别加入不同的氨基酸，即可破译UUU-苯丙氨酸。
提示：实验提供有多个试管和20种氨基酸溶液。
怎样破译其他的遗传密码呢？
1966年科学家霍拉纳发明了一种新的RNA合成方法，通过这种方法合成的RNA可以是2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，例如:将A、C两种核苷酸缩合为ACACACACAC……长链，以它作人工信使进行蛋白质合成，结果发现产物是苏氨酸和组氨酸的多聚体，说明苏氨酸的密码子可能是ACA，也可能是CAC；同样，组氨酸的密码子可能是CAC，也可能是ACA。
如何证明组氨酸和苏氨酸的密码子是ACA还是CAC呢？请设计实验证明。
运用此类方法就可以破译其他氨基酸的遗传密码。所有遗传密码破译之后就得到了完整的密码子表。
提示：参考霍拉纳的设计方法。
3、霍拉纳的RNA重复序列翻译实验
尼伦伯格和马太的大肠杆菌实验
信使RNA上的每3个碱基决定1个氨基酸、非重叠方式阅读
破译了遗传密码AAA、GGG、CCC、UUU
一、碱基与氨基酸的关系
三个碱基决定一个氨基酸
霍拉纳的RNA重复序列翻译实验
假如，我们利用(ACU)n核苷酸长链合成了含有苏氨酸的多肽，那么苏氨酸可能的密码子有哪些？如何运用实验方法确证苏氨酸的密码子究竟是什么？