最新高中生物-遗传密码的破译2 精品
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高一必修2生物第四章知识点: 遗传密码的破译(选学)对人类来说, 生物太重要了, 人们的生活处处离不开生物。
以下是查字典物理网为大家整理的高一必修2生物第四章知识点, 希望可以解决您所遇到的相关问题, 加油, 查字典物理网一直陪伴您。
(一)、遗传密码子的验证(克里克的实验)1961年,克里克对T4噬菌体DNA上的一个基因进行处理, 使DNA增加或减少碱基。
通过这样的方法他们发现加入或减少1个和2个碱基都会引起噬菌体突变, 无法产生正常功能的蛋白质, 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.这只能解释为:遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸.请比较分析下图:插入__3_个碱基对原有氨基酸序列影响最小.原序列:GGTTCGCACGCTTTGAG.插一个碱基GGTATCGCACGCTTTGAGC插二个碱基GGTAATCGCACGCTTTGAGC 插三个碱基GGTAAATCGCACGCTTTG进一步分析: 减少_3__个碱基对原有氨基酸序列影响最小。
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。
(二)、遗传密码子的性质:1.不间断性mRNA的三联体密码是连续排列的, 相邻密码之间无核苷酸间隔。
所以若在某基因编码区(能指导蛋白质合成的区域)的DNA序列或mRNA中间插入或删除1~2个核苷酸,则其后的三联体组合方式都会改变,不能合成正常的蛋白质.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。
例如如果RNA分子UCAGACUGC的密码解读顺序为:UCA、GAC、UGC,则它不可以同时解读为:UCA、CAG、AGA、GAC??等.不重叠性使密码解读简单而准确无误.并且,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.3.简并性绝大多数氨基酸具有2个以上不同的密码子, 这一现象称做简并性, 编玛相同氨基酸的密码子称同义密码子。
尼伦伯格遗传密码的破译2019版高中生物学必修二简单提到了遗传密码的破解:那么,遗传密码是如何破解的?1961年,尼伦伯格用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(poly-U)和体外无细胞蛋白质合成体系证明了UUU是苯丙氨酸的密码子,之后又破译了AAA和CCC。
因为poly-G会自发形成四聚体,无法与核糖体结合,因此GGG没有破译。
当时,尼伦伯格是用多核苷酸磷酸化酶催化溶液中的游离核苷酸随机合成多聚核苷酸的,不需要模板,也不能控制碱基序列。
1964年,他用数量比为5:1的A和C为原料合成了A、C随机排列的RNA,然后按下图进行实验。
这种RNA中各种密码子所占的比率是可以计算出来的,AAA占125/216,AAC、ACA和CAA各占25/216,ACC、CCA和CAC各占5/216,CCC占1/216。
上图的20个试管中,有6个试管中合成的肽链有放射性,表明上述8种密码子分别对应这6种带有放射性标记的氨基酸。
含14C赖氨酸的试管中多肽链放射性最强,若将此强度记为1,则6支试管中多肽链放射性强度如下:推理可知,AAA对应赖氨酸;(AAC、ACA、CAA)对应(天冬酰胺、谷氨酰胺和苏氨酸),(ACC、CCA、CAC)对应(苏氨酸、组氨酸和脯氨酸),但具体的一一对应关系不清楚;CCC对应脯氨酸。
利用这种方法,尼伦伯格又破译了一些密码子。
1964年,尼伦伯格又发现一个现象:在信使RNA存在下,大肠杆菌核糖体能结合特定的氨酰tRNA。
例如,将核糖体和poly-U、苯丙胺酰tRNA共同温育,核糖体与poly-U和苯丙胺酰tRNA结合,但若换成别的氨酰tRNA,则核糖体无法与其结合。
此时,已能使用化学方法人工合成短的确定序列的RNA,尼伦伯格就用人工合成的密码子(核苷酸三联体)作为模板,观察核糖体从介质中“捞起”的tRNA及其所携带的氨基酸,终于将64个密码子完全破译。
例、下列有关遗传密码破译工作的论述哪些是正确的?( )A.遗传密码的破译主要归功于Nirenberg和Khorana开拓性的工作B.无细胞蛋白质合成体系的建立使破译密码子成为可能C.利用核糖体结合技术破译了大部分密码子;用人工合成的重复序列多聚核苷酸为模板,检查氨基酸掺入情况,破译了全部密码子D.所用的无细胞蛋白质合成体系外加的人工模板无需起始信号就可以开始指令氨基酸掺入答案:A 、B、 C 、D。
第3节遗传密码的破译(选学)知识梳理
1.
克里克的实验证据
克里克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,并通过实验证明了遗传密码是三联体的,从一个固定的起点开始,以连续不间隔非重叠方式阅读。
2.
遗传密码对应规则的发现
(1)尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
(2)尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术,证明了苯丙氨酸对应的密码子是UUU。
(3)科学家沿着蛋白质体外合成的思路,不断改进实验方法,破译出了全部的密码子。
知识导学
本节的主要内容是遗传密码的破译过程,希望大家可以通过这一节的学习,学会科学研究的一般方法。
特别是提高实验设计方面的能力。
疑难突破
1.如何理解遗传密码以3
个碱基为一组?其阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的?
剖析:以T4噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。
他们发现在相关碱基序列中:(1)增加或删除一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质;(2)增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质;(3)当增加或删除三个碱基时,能产生正常功能的蛋白质。
这就说明:(1)密码中三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,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分割符。
2.尼伦伯格和马太是怎么做蛋白质的体外合成实验的?
剖析:
实验过程:
(1)取20支试管,并分别编号,每支试管内分别加入一种氨基酸,每支试管内再分别加入等量除去了DNA和mRNA 的细胞提取液。
(2)每支试管内再分别加入等量人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,观察每一支试管中的物质变化情况。
1。