高中生物 第四章第三節(jié) 遺傳密碼的破譯導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2

1、第三節(jié) 遺傳密碼的破譯一、 教學(xué)目標(biāo)1、 說出遺傳密碼的閱讀方式。2、 說出遺傳密碼的破譯過程。二、 教學(xué)重點遺傳密碼的破譯過程。三、 教學(xué)難點尼倫伯格和馬太設(shè)計的蛋白質(zhì)體外合成實驗。自主學(xué)習(xí)一、遺傳密碼的閱讀方式1954年科普作家伽莫夫?qū)ζ谱g遺傳密碼首先提出了挑戰(zhàn)。當(dāng)年，他在自然Nature雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究的文章，指出 個堿基編碼一個氨基酸。但是，3個堿基決定1個氨基酸，在這三個堿基中的每個堿基是只讀一次還是重復(fù)閱讀呢？以重疊方式和非重疊方式閱讀DNA序列會有什么不同呢？思考：課本74頁思考與討論。二、 遺傳密碼的驗證（克里克的實驗）1、 實驗材料： 2、 研究方法：增加或減

2、少某個基因的堿基對其所編碼的蛋白質(zhì)的影響。3、 實驗結(jié)果：在相關(guān)堿基序列中增加或者刪除一個堿基， （能或不能）產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；增加或者刪除兩個堿基， （能或不能）產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；當(dāng)增加或者刪除三個堿基時， （能或不能）合成具有正常功能的蛋白質(zhì)。4、實驗結(jié)論：克里克是第一個用實驗證明遺傳密碼中 的科學(xué)家。5、同時表明：遺傳密碼從一個固定的起點開始，以 的方式閱讀，編碼之間沒有 。三、遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)尼倫伯格和馬太破譯了第一個遺傳密碼。1、實驗技術(shù)： 。2、實驗過程：在每個試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去了 的細(xì)胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。3、實驗結(jié)果：只

3、有加入了 的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈。4、實驗結(jié)論：3個堿基決定1個氨基酸，與苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子應(yīng)該是 。 在此后的六七年里，科學(xué)家沿著 的思路，不斷地改進(jìn)實驗方法，破譯出了全部的密碼子，并編制出了密碼子表（圖4-1）。知識總結(jié)遺傳密碼的特點：1、不間斷性：mRNA的三聯(lián)體密碼是連續(xù)排列的，相鄰密碼之間無核苷酸間隔。所以，若在某基因編碼區(qū)的DNA序列或其mRNA中間插入或刪除12個核苷酸，則其后的三聯(lián)體組合方式都會改變，不能合成正常的蛋白質(zhì)。2、不重疊性：對于特定的三聯(lián)體密碼而言，其中的每個核苷酸都具有不重疊性。不重疊性使密碼解讀簡單而準(zhǔn)確無誤。并且，當(dāng)一個核苷酸被異常核苷酸取代時，不

4、會在肽鏈中影響到多個氨基酸。3、簡并性：絕大多數(shù)氨基酸具有2個以上不同的密碼子，這一現(xiàn)象稱做簡并性。由于簡并性，某些DNA堿基變化不會引起相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變，這對維持物種的穩(wěn)定性有重要意義。4、通用性：生物界通用一套遺傳密碼，細(xì)菌、動物和植物等不同物種之間，蛋白質(zhì)合成機制及其mRNA都是可以互換的。例如，真核生物的基因可以在原核生物中表達(dá)，反之亦然。鞏固練習(xí)1、在下列基因的改變中，合成出具有正常功能蛋白質(zhì)的可能性最大的是：（ ）A在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加一個堿基對B在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加二個堿基對C在相關(guān)的基因的堿基序列中刪除或增加三個堿基對D在相關(guān)的基因的堿基序

5、列中刪除或增加四個堿基對2、最早提出3個堿基編碼一個氨基酸的科學(xué)家和首次用實驗的方法加以證明的科學(xué)家分別是：（ ）A克里克、伽莫夫 B克里克、沃森式化 C摩爾根、尼倫伯格 D伽莫夫、克里克3、采用蛋白質(zhì)體外合成的技術(shù)揭示遺傳密碼實驗中，改變下列哪項操作，即可測出全部的遺傳密碼與氨基酸的對應(yīng)規(guī)則：( )A無DNA和mRNA細(xì)胞的提取液B人工合成的多聚核苷酸C加入的氨基酸種類和數(shù)量D測定多肽鏈中氨基酸種類的方法 4、在一個DNA分子中如果插入了一個堿基對，則：（ ）A不能轉(zhuǎn)錄 B在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以前的遺傳密碼改變C不能翻譯 D在轉(zhuǎn)錄時造成插入點以后的遺傳密碼改變5、如果DNA分子模板鏈上的TAA

6、變成了TAC，那么相應(yīng)的遺傳密碼將會：（ ）A由AUU變?yōu)锳UG B由UUA變?yōu)閁ACC由AUG變?yōu)锳UU D由UAA變?yōu)閁AC6、關(guān)于密碼子的敘述中錯誤的是：（ ）A能決定氨基酸的密碼子有64個BCTA肯定不是密碼子C一種氨基酸可有一到多個對應(yīng)的密碼子D同一密碼子在人和猴子細(xì)胞中可決定同一種氨基酸7、把小鼠的信使RNA加入到大腸桿菌提取液中，在一定條件下，能合成出小鼠的血紅蛋白，這個事實說明：（ ）A控制蛋白質(zhì)合成的基因位于信使RNA上B小鼠的信使RNA能使大腸桿菌向小鼠轉(zhuǎn)化C生物的遺傳密碼都相同D小鼠的信使RNA在大腸桿菌體內(nèi)控制合成了小鼠DNA8、大腸桿菌某基因原有183對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為180對堿基（減少的堿基對與終止密碼子無關(guān)），