高中生物第四章第三节遗传密码的破译导学案新人教版必修

1、第三节 遗传密码的破译教学目标说出遗传密码的阅读方式。说出遗传密码的破译过程。教学重点遗传密码的破译过程。教学难点尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。自主学习一、遗传密码的阅读方式1954年科普作家伽莫夫对破译遗传密码首先提出了挑战。当年，他在自然Nature杂志首次发表了遗传密码的理论研究的文章，指出 个碱基编码一个氨基酸。但是，3个碱基决定1个氨基酸，在这三个碱基中的每个碱基是只读一次还是重复阅读呢？以重叠方式和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？思考：课本74页思考与讨论。遗传密码的验证（克里克的实验）实验材料： 研究方法：增加或减少某个基因的碱基对其所编码的蛋白质的影响。实验结

2、果：在相关碱基序列中增加或者删除一个碱基， （能或不能）产生正常功能的蛋白质；增加或者删除两个碱基， （能或不能）产生正常功能的蛋白质；当增加或者删除三个碱基时， （能或不能）合成具有正常功能的蛋白质。4、实验结论：克里克是第一个用实验证明遗传密码中 的科学家。5、同时表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以 的方式阅读，编码之间没有 。三、遗传密码对应规则的发现尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。1、实验技术： 。2、实验过程：在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去了 的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。3、实验结果：只有加入了 的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。4、实验结

3、论：3个碱基决定1个氨基酸，与苯丙氨酸对应的密码子应该是 。 在此后的六七年里，科学家沿着 的思路，不断地改进实验方法，破译出了全部的密码子，并编制出了密码子表（图4-1）。知识总结遗传密码的特点：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，若在某基因编码区的DNA序列或其mRNA中间插入或删除12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。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

4、具有2个以上不同的密码子，这一现象称做简并性。由于简并性，某些DNA碱基变化不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变，这对维持物种的稳定性有重要意义。4、通用性：生物界通用一套遗传密码，细菌、动物和植物等不同物种之间，蛋白质合成机制及其mRNA都是可以互换的。例如，真核生物的基因可以在原核生物中表达，反之亦然。巩固练习1、在下列基因的改变中，合成出具有正常功能蛋白质的可能性最大的是：（ ）A在相关的基因的碱基序列中删除或增加一个碱基对B在相关的基因的碱基序列中删除或增加二个碱基对C在相关的基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对D在相关的基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对2、最早提出3个碱基编码一个氨

5、基酸的科学家和首次用实验的方法加以证明的科学家分别是：（ ）A克里克、伽莫夫 B克里克、沃森式化 C摩尔根、尼伦伯格 D伽莫夫、克里克3、采用蛋白质体外合成的技术揭示遗传密码实验中，改变下列哪项操作，即可测出全部的遗传密码与氨基酸的对应规则：( )A无DNA和mRNA细胞的提取液B人工合成的多聚核苷酸C加入的氨基酸种类和数量D测定多肽链中氨基酸种类的方法 4、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则：（ ）A不能转录 B在转录时造成插入点以前的遗传密码改变C不能翻译 D在转录时造成插入点以后的遗传密码改变5、如果DNA分子模板链上的TAA变成了TAC，那么相应的遗传密码将会：（ ）A由AUU

6、变为AUG B由UUA变为UACC由AUG变为AUU D由UAA变为UAC6、关于密码子的叙述中错误的是：（ ）A能决定氨基酸的密码子有64个BCTA肯定不是密码子C一种氨基酸可有一到多个对应的密码子D同一密码子在人和猴子细胞中可决定同一种氨基酸7、把小鼠的信使RNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明：（ ）A控制蛋白质合成的基因位于信使RNA上B小鼠的信使RNA能使大肠杆菌向小鼠转化C生物的遗传密码都相同D小鼠的信使RNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠DNA8、大肠杆菌某基因原有183对碱基，现经过突变，成为180对碱基（减少的碱基对与终止密码子无关），它指