备课素材：尼伦伯格遗传密码的破译-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

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 $$