高中生物《遺傳與變異》15第四章第三節(jié) 遺傳密碼的破譯導學案 必修2

1、第三節(jié) 遺傳密碼的破譯一、 教學目標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、 教學重點遺傳密碼的破譯過程。三、 教學難點尼倫伯格和馬太設(shè)計的蛋白質(zhì)體外合成實驗。自主學習一、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，科學家沿著 的思路，不斷地改進實驗方法，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確無誤。并且，當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，反之亦然。鞏固練習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家和首次用實驗的方法加以證明的科學家分別是：（ ）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)），