第3节遗传密码的破译(选学)教案 教学目标 1、说出遗传密码的阅读方式 2、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 教学方法:直观教学法。 教学过程 导入:194年奥地利物理学家薛定谔就在他的《生命是什么》一书中,最早提出了遗 传密码的设想。他猜想染色体中的有机单体严格、精确地排列,构成了遗传密码。遗传密 码决定了生物的遗传性状。这个大胆的猜想,吸引了一批优秀的科学家投身到生命科学的研 究中,去破译遗传密码。 [问题探讨]展示教材P乃3莫尔斯密码表及相关问题,学生回答:译成英文为: Where are genes located.用莫尔斯密码回答为—…/-·/·基因位于DNA上 自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后,科学家就围绕遗传密码的破译展开了全方 位的探索。 、遗传密码的阅读方式 1954年科普作家伽莫夫对破译密码首先提出了挑战。他设想:若一种碱基与一个氨基 酸对应的话,那么只可能产生4种氨基酸,而已知天然的氨基酸有20种,因此不可由一个 碱基编码一种氨基酸;若2个碱基编码一种氨基酸的话,4种碱基共有42=16种,也不足 以编码20种氨基酸:因此他认为3个碱基,编码一种氨基酸。伽莫夫用数学的排列组合的 方法在理论上作出推测的,后来的实验证实这一推测是完全正确的 接下来,人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢?以 重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢?呈现教材P74图片 思考与讨论]1、学生回答:如密码子是非重叠的可能影响1个氨基酸,如是重叠的,可能 影响3个氨基酸。2、学生回答:插入1个A,非重叠将会影响后面所有的氨基酸。插入2 个碱基,非重叠则影响后面所有的氨基酸。插入3个碱基,非重叠将会在原氨基酸序列中多 个氨基酸;插入1个A,重叠将会影响3个氨基酸,多肽比原来正常多肽多1个氨基酸。 插入2个碱基,重叠则影响4个氨基酸。多肽比原来正常多肽多2个氨基酸。插入3个碱基 重叠则影响5个氨基酸,多肽比原来正常多肽多3个氨基酸。 遗传密码真的是以3个碱基为一组吗?阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的?必须拿 出实验证据。 二、克里克的实验证据 学生阅读教材P74相关内容,结合有关句子中插入英语字母对语句产生的变化来理解 进行类比分析。克里克对遗传密码提出了4个特点:(1)3个碱基一组,编码一个氨基酸。(2) 密码是不重叠的。(3)碱基的顺序是从固定起点解读的。(4)密码是简并的,即某个特定的氨基 酸可以由几个碱基三联体来编码 遗传密码对应规则的发现 如何找出64种密码子到底对应哪种氨基酸呢? 呈现教材P75蛋白质体外合成的实验示意图,结合下列问题讲解:第 3 节 遗传密码的破译（选学）教案 教学目标 1、说出遗传密码的阅读方式。 2、说出遗传密码的破译过程。 教学重点：遗传密码的破译过程。[来源:学科网 ZXXK] 教学难点：尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。[来源:学科网 ZXXK] 教学方法：直观教学法。[来源:学科网] 教学过程 导入：1944 年奥地利物理学家薛定谔就在他的《生命是什么》一书中，最早提出了遗 传密码的设想。他猜想染色体中的有机单体严格、精确地排列，构成了遗传密码。遗传密 码决定了生物的遗传性状。这个大胆的猜想，吸引了一批优秀的科学家投身到生命科学的研 究中，去破译遗传密码。 [问题探讨]展示教材 P73 莫尔斯密码表及相关问题，学生回答：译成英文为：Where are genes located. 用莫尔斯密码回答为—··/—·/·基因位于 DNA 上。 自 1953 年 DNA 双螺旋结构模型提出以后，科学家就围绕遗传密码的破译展开了全方 位的探索。[来源:Z,x x ,k.Co m] 一、遗传密码的阅读方式 1954 年科普作家伽莫夫对破译密码首先提出了挑战。他设想：若一种碱基与一个氨基 酸对应的话，那么只可能产生 4 种氨基酸，而已知天然的氨基酸有 20 种，因此不可由一个 碱基编码一种氨基酸；若 2 个碱基编码一种氨基酸的话，4 种碱基共有 4 2＝16 种，也不足 以编码20 种氨基酸；因此他认为 3 个碱基，编码一种氨基酸。伽莫夫用数学的排列组合的 方法在理论上作出推测的，后来的实验证实这一推测是完全正确的。 接下来，人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢？以 重叠和非重叠方式阅读 DNA 序列会有什么不同呢？呈现教材 P74 图片。 [思考与讨论]1、学生回答：如密码子是非重叠的可能影响 1 个氨基酸，如是重叠的，可能 影响 3 个氨基酸。2、学生回答：插入 1 个 A，非重叠将会影响后面所有的氨基酸。插入 2 个碱基，非重叠则影响后面所有的氨基酸。插入 3 个碱基，非重叠将会在原氨基酸序列中多 一个氨基酸；插入 1 个 A，重叠将会影响 3 个氨基酸，多肽比原来正常多肽多 1 个氨基酸。 插入 2 个碱基，重叠则影响 4 个氨基酸。多肽比原来正常多肽多 2 个氨基酸。插入 3 个碱基， 重叠则影响 5 个氨基酸，多肽比原来正常多肽多 3 个氨基酸。 遗传密码真的是以 3 个碱基为一组吗？阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的？必须拿 出实验证据。 二、克里克的实验证据[来源:学科网] 学生阅读教材 P74 相关内容，结合有关句子中插入英语字母对语句产生的变化来理解， 进行类比分析。克里克对遗传密码提出了 4 个特点：⑴3 个碱基一组，编码一个氨基酸。⑵ 密码是不重叠的。⑶碱基的顺序是从固定起点解读的。⑷密码是简并的，即某个特定的氨基 酸可以由几个碱基三联体来编码。 三、遗传密码对应规则的发现 如何找出 64 种密码子到底对应哪种氨基酸呢？ 呈现教材 P 75 蛋白质体外合成的实验示意图，结合下列问题讲解：