【高中生物】人教高中生物必修2导学案：第四章第3节-遗传密码的破译(选学).doc

第三节 遗传密码的破译一、 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。二、 教学重点遗传密码的破译过程。三、 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。二、 遗传密码的验证（克里克的实验）1、 实验材料： 2、 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。3、 实验结果：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），它指导合成的蛋白质分子与原来基因指导合成的蛋白质分子相比较，差异可能为：（ ）A只差一个氨基酸，其他顺序不变 B除长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧：选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记，以便复查。（1）读题，标出关键词：如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。（2）读完所有的选项：一是防止遗漏，一是进一步验证所选答案。（3）不确定的先随意选一个，做需要做标记：一防涂卡出现错误，二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。（4）做完所有选择题，就转涂好答题卡。这一点特别重要，因为理综选择21个共126分，若最后涂卡，可能会因为心急造成的紧张导致涂卡出现严重的错误。高中生物答题技巧：图表题1、借助示意图这一截体，能让学生更深刻的理解某些生物学原理，同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字，要充分利用题干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问，有针对性的从图示中寻找有关信息，并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式，它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧：(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围，包括看清题干的文字说明，看清表格名称，看清表格的第一行和第一列，看清有关说明等;(2)筛选信息，就是根据解决问题的需要，有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换，即对表格中的数据进行整理，包括求总和、平均值、最大值、最小值、处理频率的高或低的数值等，有时可对表格中数据进行信息转换，如作图等，以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧：简答类大题(1)文字信息迁移题：解题时要认真阅读材料，针对材料提出的设问认真推敲，把握有效信息，找出真实内涵，揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意，观点准确，要点全面。(2)曲线信息迁移题：解题时要通过阅读和分析图像，正确识标、明点和析线，理解图像中所表达的生物学内涵，将提取的有效信息转换为可利用的信息，最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题：一要认真阅读，弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件，找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析，以获得准确答案。(4)表格信息迁移题：首先要看表格的名称、数据和备注等内容，明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较，找到解决问题的突破口;最后分析原因，找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息，然后根据所示信息，利用设问中的关键语句，搜索相应的信息，提取问题的答案。高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧：选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记，以便复查。（1）读题，标出关键词：如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。（2）读完所有的选项：一是防止遗漏，一是进一步验证所选答案。（3）不确定的先随意选一个，做需要做标记：一防涂卡出现错误，二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。（4）做完所有选择题，就转涂好答题卡。这一点特别重要，因为理综选择21个共126分，若最后涂卡，可能会因为心急造成的紧张导致涂卡出现严重的错误。高中生物答题技巧：图表题1、借助示意图这一截体，能让学生更深刻的理解某些生物学原理，同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字，要充分利用题干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问，有针对性的从图示中寻找有关信息，并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式，它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧：(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围，包括看清题干的文字说明，看清表格名称，看清表格的第一行和第一列，看清有关说明等;(2)筛选信息，就是根据解决问题的需要，有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换，即对表格中的数据进行整理，包括求总和、平均值、最大值、最小值、处理频率的高或低的数值等，有时可对表格中数据进行信息转换，如作图等，以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧：简答类大题(1)文字信息迁移题：解题时要认真阅读材料，针对材料提出的设问认真推敲，把握有效信息，找出真实内涵，揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意，观点准确，要点全面。(2)曲线信息迁移题：解题时要通过阅读和分析图像，正确识标、明点和析线，理解图像中所表达的生物学内涵，将提取的有效信息转换为可利用的信息，最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题：一要认真阅读，弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件，找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析，以获得准确答案。(4)表格信息迁移题：首先要看表格的名称、数据和备注等内容，明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较，找到解决问题的突破口;最后分析原因，找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息，然后根据所示信息，利用设问中的关键语句，搜索相应的信息，提取问题的答案。6