生物必修2《遗传与进化》第3节 遗传密码的破译（选学）教案

课  题

第四章第3节    遗传密码的破译（选学）

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

方法

讲述与学生练习、讨论相结合

教

材

分

析

重点

遗传密码的破译过程

难点

尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验

教具

实物投影仪，计算机

教

学

过

程

一、遗传密码的阅读方式

观察与思考

回顾“问题探讨”并参照课本74页图4-10以重叠和非重叠的方式阅读DNA序列，思考遗传密码的阅读方式？

归纳与总结

结论：

重叠和非重叠的方式阅读同一DNA序列其结果是________，并且产生的影响也是         ____________________________________

二、克里克的实验证据

以T4噬菌体为实验材料，研究其中某个基因的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。

实验现象：                    结论：

教

学

过

程

三、遗传密码对应规则的发现

尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验

思路：________________________________

要点：________________________________

结论：________________________________

典型例题：

例1已知某tRNA一端的三个碱基序列是GAU，它转运的是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是下面哪个碱基序列转录来的？ （   ）

A、GAT      B、GAU      C、CUA      D、CTA

解析：从转录、翻译逆行推理。tRNA的特定的三个碱基是GAU，那么根据碱基互补配对原则，决定此氨基酸的mRNA上的密码子是CUA。mRNA是由DNA转录而来的，所以mRNA上CUA是由DNA上的GAT转录来的.

答案:A

例2揭示基因化学本质的表述是（ ）

    A．基因是遗传物质的功能单位          B．基因是有遗传效应的DNA片段

    C．基因是蕴含遗传信息的核苷酯序列    D．基因在染色体上呈线性排列

  解析：考查基因的概念，从遗传学角度，基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位；从细胞学角度，基因在染色体上呈线性排列；从分子学角度，基因是具有遗传效应的DNA片段，这也就揭示了基因的化学本质是DNA。

答案：B

例3、科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

（1）据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式，实际上决定氨基酸的密码子共有________种。

（2）第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子UUU。1959年，科学家M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA为模版，在一定条件下合成只有苯丙氨酸组成的多肽，这里一定的条件应是________________________________________________。

（3）继上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相同排列的mRNA为模版，检验一个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的：

    ①假如一个密码子中含有两个或四个碱基，则该RNA指导合成的多肽中应由_______种氨基酸组成。

②假如一个密码子中含有三个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组成。

解析：（1）mRNA上碱基共有A、G、C、U四种，三个相邻的碱基构成一个密码子，根据数学原理应有43即64种。这其中有三种是终止密码子，实际上mRNA上决定氨基酸的

密码子共有61种。（2）这里一定的条件是指基因控制蛋白质合成的第二阶段既翻译阶

段所需条件。（3）C、U两种碱基相间排列，假如一个密码子中含有两个或四个碱基，

则密码子为CU或CUCU，决定一种氨基酸组成。②假如一个密码子中含有三个碱基，则密码子CUC、UCU，决定两种氨基酸组成。

答案：（1）43＝64   61     （2）tRNA、氨基酸、能量、酶、核糖体等  

（3）① 1  ②  2 

目标检测：

1、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．小鼠是信使RNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠DNA

2、在DNA分子上，转录形成甲硫氨酸（AUG）的密码子的三个碱基是（  ）

A、AUG         B、TAC         C、ATG          D、UAC

3、控制合成蛋白质（含100个氨基酸）的基因中，含有的嘌呤碱基有（  ）

A、600个        B、300个       C、100个        D、不能确定

4、下列物质从结构层次看，从简单到复杂的顺序是（    ）

A、脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA      B、脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体

C、基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA      D、基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体

5.由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为（  ）

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、科学工作者发现野猪某一个基因在于家猪的对应基因的某些片段不同，下表I是家猪和野猪的某个基因转录的两种不同的信使RNA分子片段（每个密码只写出前两个碱基）：

表I：UA  UA  UA  UA  UA   UA        家猪   信使RNA

      UU  UU  UU  UC  UC   UC       野猪   信使RNA

 表II：  密码子表（部分）

请根据表I、表II分析回答下列问题：

（1）野猪和家猪的信使RNA翻译成的蛋白质分子中可能存在的氨基酸的种数分别为    和            。

（2）比较上表密码子和氨基酸的关系可以作出哪些推断？

（3）在决定野猪信使RNA片段第一个密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将产生异常的蛋白质吗？为什么？有何生物学意义？

答案：（1）3、1（2）一种氨基酸可以有几种不同的密码子决定，一种密码子只能决定一种氨基酸；个别密码子不能决定氨基酸（3）不一定。如UUU密码子决定的氨基酸是苯丙氨酸，决定该密码子的DNA碱基对是AAA//TTT，当发生变化成为AAG//TTC，AAG转录的密码子是UUC，翻译的仍然是苯丙氨酸。维持遗传性状的相对稳定。

作

业

教

学

后

记