課  題第四章第3節(jié)    遺傳密碼的破譯（選學(xué)）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 教學(xué)方法講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合教材分析重點(diǎn)遺傳密碼的破譯過程 難點(diǎn)尼倫伯格和馬太設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn) 教具實(shí)物投影儀，計(jì)算機(jī)    教  學(xué)  過  程一、遺傳密碼的閱讀方式觀察與思考回顧“問題探討”并參照課本74頁圖4-10以重疊和非重疊的方式閱讀DNA序列，思考遺傳密碼的閱讀方式？歸納與總結(jié)結(jié)論：重疊和非重疊的方式閱讀同一DNA序列其結(jié)果是________，并且產(chǎn)生的影響也是         ____________________________________ 二、克里克的實(shí)驗(yàn)證據(jù)以T4噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，研究其中某個(gè)基因的增加或減少對(duì)其所編碼的蛋白質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：                    結(jié)論：             教  學(xué)  過  程三、遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)尼倫伯格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實(shí)驗(yàn)思路：________________________________要點(diǎn)：________________________________結(jié)論：________________________________典型例題：例1已知某tRNA一端的三個(gè)堿基序列是GAU，它轉(zhuǎn)運(yùn)的是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼子是下面哪個(gè)堿基序列轉(zhuǎn)錄來的？ （   ）A、GAT      B、GAU      C、CUA      D、CTA解析：從轉(zhuǎn)錄、翻譯逆行推理。tRNA的特定的三個(gè)堿基是GAU，那么根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，決定此氨基酸的mRNA上的密碼子是CUA。mRNA是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的，所以mRNA上CUA是由DNA上的GAT轉(zhuǎn)錄來的.答案:A例2揭示基因化學(xué)本質(zhì)的表述是（ ）    A．基因是遺傳物質(zhì)的功能單位          B．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段    C．基因是蘊(yùn)含遺傳信息的核苷酯序列    D．基因在染色體上呈線性排列  解析：考查基因的概念，從遺傳學(xué)角度，基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位；從細(xì)胞學(xué)角度，基因在染色體上呈線性排列；從分子學(xué)角度，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，這也就揭示了基因的化學(xué)本質(zhì)是DNA。答案：B例3、科學(xué)家已經(jīng)證明密碼子是mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。（1）據(jù)理論推測(cè)，mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基可以構(gòu)成________種排列方式，實(shí)際上決定氨基酸的密碼子共有________種。（2）第一個(gè)被科學(xué)家破譯的是決定苯丙氨酸的密碼子UUU。1959年，科學(xué)家M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA為模版，在一定條件下合成只有苯丙氨酸組成的多肽，這里一定的條件應(yīng)是________________________________________________。（3）繼上述實(shí)驗(yàn)后，又有科學(xué)家用C、U兩種堿基相同排列的mRNA為模版，檢驗(yàn)一個(gè)密碼子是否含有三個(gè)堿基。如果密碼子是連續(xù)翻譯的：    ①假如一個(gè)密碼子中含有兩個(gè)或四個(gè)堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽中應(yīng)由_______種氨基酸組成。②假如一個(gè)密碼子中含有三個(gè)堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽鏈中應(yīng)由________種氨基酸組成。解析：（1）mRNA上堿基共有A、G、C、U四種，三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，根據(jù)數(shù)學(xué)原理應(yīng)有43即64種。這其中有三種是終止密碼子，實(shí)際上mRNA上決定氨基酸的密碼子共有61種。（2）這里一定的條件是指基因控制蛋白質(zhì)合成的第二階段既翻譯階段所需條件。（3）C、U兩種堿基相間排列，假如一個(gè)密碼子中含有兩個(gè)或四個(gè)堿基，則密碼子為CU或CUCU，決定一種氨基酸組成。②假如一個(gè)密碼子中含有三個(gè)堿基，則密碼子CUC、UCU，決定兩種氨基酸組成。 答案：（1）43＝64   61     （2）tRNA、氨基酸、能量、酶、核糖體等   （3）① 1  ②  2  目標(biāo)檢測(cè)：1、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(gè)事實(shí)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．小鼠是信使RNA在大腸桿菌體內(nèi)控制合成了小鼠DNA 2、在DNA分子上，轉(zhuǎn)錄形成甲硫氨酸（AUG）的密碼子的三個(gè)堿基是（  ）A、AUG         B、TAC         C、ATG          D、UAC 3、控制合成蛋白質(zhì)（含100個(gè)氨基酸）的基因中，含有的嘌呤堿基有（  ）A、600個(gè)        B、300個(gè)       C、100個(gè)        D、不能確定 4、下列物質(zhì)從結(jié)構(gòu)層次看，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序是（    ）A、脫氧核苷酸→基因→染色體→DNA      B、脫氧核苷酸→基因→DNA→染色體C、基因→脫氧核苷酸→染色體→DNA      D、基因→DNA→脫氧核苷酸→染色體 5.由n個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為（  ）A、na/6     B、na/3－18(n/3－1)   C、na－18(n－1)   D、na/6－18(n/6－1)答案    1：C 2：B 3：B 4：B 5：D 6、科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)野豬某一個(gè)基因在于家豬的對(duì)應(yīng)基因的某些片段不同，下表I是家豬和野豬的某個(gè)基因轉(zhuǎn)錄的兩種不同的信使RNA分子片段（每個(gè)密碼只寫出前兩個(gè)堿基）：表I：UA  UA  UA  UA  UA   UA        家豬   信使RNA      UU  UU  UU  UC  UC   UC       野豬   信使RNA 表II：  密碼子表（部分）         請(qǐng)根據(jù)表I、表II分析回答下列問題：（1）野豬和家豬的信使RNA翻譯成的蛋白質(zhì)分子中可能存在的氨基酸的種數(shù)分別為    和            。（2）比較上表密碼子和氨基酸的關(guān)系可以作出哪些推斷？（3）在決定野豬信使RNA片段第一個(gè)密碼子的DNA三個(gè)堿基對(duì)中，任意一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)嗎？為什么？有何生物學(xué)意義？ 答案：（1）3、1（2）一種氨基酸可以有幾種不同的密碼子決定，一種密碼子只能決定一種氨基酸；個(gè)別密碼子不能決定氨基酸（3）不一定。如UUU密碼子決定的氨基酸是苯丙氨酸，決定該密碼子的DNA堿基對(duì)是AAA//TTT，當(dāng)發(fā)生變化成為AAG//TTC，AAG轉(zhuǎn)錄的密碼子是UUC，翻譯的仍然是苯丙氨酸。維持遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。作業(yè)  教學(xué)后記   

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第3節(jié) 遺傳密碼的破譯（選學(xué)）

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年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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