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2.1.8 遗传密码的破解在线视频

2.1.8 遗传密码的破解

下一节:2.1.9 遗传信息的翻译

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2.1.8 遗传密码的破解课程教案、知识点、字幕

我们知道了遗传信息

是可以从DNA传递到RNA

然后被解读后翻译成为蛋白质

从而执行功能

那么细胞是怎么样来解读

这个信息的呢

1944年

物理学家

薛定谔

在What is Life一书中指出

生物学和物理学的主要问题

是有机体的信息传递问题

基因由许多异构单位组成

这些单位的确切性和连续性

决定着微型密码

微型密码

是丝毫不错的

对应于一个高度复杂的

特定发育计划

并且包含了

使密码发生作用的手段

这一点已经不是很难想象的

简而言之

他的意思就是说在生物系统中的

信息实际上是通过特定的密码进行传递的

而我们将很快就会破译这个密码

1954年

俄裔美国物理学家Gamow

提出了遗传密码的设想

他当时认为在双螺旋结构中

四个碱基之间存在着一定空穴

而游离的氨基酸可以进入这些空穴

从而形成多肽链

而四个碱基中只有三个碱基

是用来确定这个氨基酸

虽然他的理论说明

碱基和氨基酸之间的关系和

我们现在所知道的具有很大的差距

但是他所推测的遗传密码

是由三个碱基决定

一个氨基酸的设想是正确的

三个碱基决定一个氨基酸

也是较为合理的

我们可以想象

如果一个碱基决定一个氨基酸

那么我们一共只有4种碱基

那么它只能决定4种氨基酸

如果是两个碱基决定一个

那么只能决定16种

以此类推

3个碱基可以决定64种

4个碱基可以决定256种

而我们生物体内实际上氨基酸的数量在20种

所以3个碱基决定

一种氨基酸是较为合理的

遗传密码的破译

有很多很多

科研工作者的努力

但主要归功于

Nirenberg和Matthaei

在当时

Nirenberg和Matthaei进行

这部分研究的时候

Crick已经和Brenner进行合作

利用大肠杆菌的T4噬菌体

做实验

证明遗传密码是三联体

而Matthaei在Nirenberg实验室

做博士后他做了一个实验

就是将不同的氨基酸

分别加入到

带有polyU

试管中去

然后观察是否可以合成蛋白质

通过连续5天通宵达旦的工作

Matthei终于得到了答案

polyU合成的肽链

全部是苯丙氨酸(Phe)

从而成为了世界上第一个

破译遗传密码的人

随后

他们利用人工合成的

mRNA

在无细胞蛋白质合成系统中

寻找氨基酸和三联体密码

之间的对应关系

他们发展了一个新的技术

称为核糖体结合技术

也就是说用人工合成的三核苷酸

取代掉原本用的mRNA

然后对带有不同氨基酸的tRNA

进行同位素标记

并与

核糖体一起混合

因为核苷酸三联体能与其

对应的氨酰tRNA

一起结合在核糖体上

形成大的复合体

从而无法通过

硝酸纤维素滤膜

从而根据

对同位素在硝酸纤维素滤膜上的滞留

我们可以确定

这个核苷酸三联体

所编码的氨基酸是什么

接下来Nirenberg全力的组织了

其他遗传密码的破译

而Matthaei

从Nirenberg

那边做完博士后回到德国

开展独立进行研究

Nirenberg和其他科学家合作发现

3个核苷酸为一个密码子并决定了

氨基酸的翻译

与此同时另外一个科学家

Khorana发明了一种利用

重复序列按设计需要

连接任意核苷酸的方法

他发现

ACACAC

重复多少个

这条链

合成的实际上最后是

苏氨酸-组氨酸-苏氨酸-组氨酸

这些链的重复

从而链证明了ACA是决定

苏氨酸的密码子

而CAC是决定

组氨酸的密码子等等

为此

Nirenberg和Khorana

以及

与第一个当时解析了tRNA结构的

Holley

获得了

1968年的诺贝尔奖

而第一个解析了遗传密码的

Matthaei却没有在获奖名单中

这也成为了诺贝尔奖中的一个争论

1966年

所有的遗传密码

都被全部破译

就有了今天

我们可以随便用百度

就能够获得的遗传密码表

在全部的64个密码子中

有一个是起始密码

(AUG)

有三个是终止密码

(UAA UAG和UGA)

而剩余的61个密码子

则负责了20种氨基酸的翻译

遗传密码的基本特点在于

第一连续性

它每三个碱基

决定了一个氨基酸

按照mRNA上的序列

连续进行

第二 简并性

即同一种氨基酸可以对应有多个密码子

第三 专一性

一个密码子 只能对应一种氨基酸

第四 对应起始和终止

都有不同的密码子

第五 通用性 在不同的生物中

密码子都是一样的

所以我们可以通过这个通用的

密码子表去对照

研究每一个生物中密码子的情况

普通生物学课程列表:

绪论——走进生命科学

-绪论

--绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节 什么是精准医学

--第二节 精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节 精准医学的临床应用实例

--第四节 给医学生的建议

--第五节 精准医学的发展展望

第一章 细胞生物学基础

-第一节 细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述

-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节 真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构

-第四节 细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢

-第五节 细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化

第二章 分子生物学基础

-第一节 遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础

-第二节 基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控

-第三节 生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用

-第四节 人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病

第三章 高等植物体的结构与功能

-第一节 高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织

-第二节 植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长

-第三节 植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育

-第四节 植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的?

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输

-第五节 植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.6 乙烯

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控

第四章 高等动物体的结构与功能

-第一节 动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.5 软骨

--4.1.6 硬骨

--4.1.7 血液

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节 动物的组织--作业

-第二节 消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统

-第三节 呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节 呼吸系统--作业

-第四节 循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统

-第五节 内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制

-第六节 内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统

-第七节 神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节

-第八节 生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

2.1.8 遗传密码的破解笔记与讨论

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