第3节遗传密码的破译《选学）教案A教学目标一、知识与技能1.说出遗传密码的阅读方式。2.说出遗传密码的破译过程，包括伽莫夫的三联体推断，克里克的实验推断，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验。二、过程与方法了解遗传密码的破译过程，了解科学探究的方法，感受科学思维过程。三、情感、态度与价值观通过遗传密码的破译过程，产生与科学家的思维共鸣和良好的心理体验。教学重点、难点教学重点：遗传密码的破译过程。教学难点：尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验。教学突破阅读分析教材资料，结合已有转录、翻译的知识，通过对科学探索过程的分析学习，理解尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验，体会科学探究的思维过程，理解遗传密码的破译过程。教法与学法导航教法：指导分析法、直观教学法。学法：阅读分析、合作探究、直观演示等方法。教学准备教师准备：相关的挂图、研究资料等。学生准备：搜集遗传密码破译的史实。教学过程1.研究背景什么是莫尔思电码呢？它是由美国画家和电报发明人发明的一套有“点”和“划”构成的系统，通过“点”和“划”间隔的不同顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。请根据莫尔思电码表，将书本中问题探讨中的那段电文译成英文。学生：wherearegeneslocated学生：基因位于DNA上要破译一个未知的密码，一般的思路就是比较编码的信息，即密码和相应的译文。对遗传密码来说最简单的破译方法就是将DNA顺序或mRNA顺序和多肽相比较。但和一般的破译密码不同的是，遗传信息的译文一一蛋白质的顺序是已知的，未知的都是密码。2.遗传密码的阅读方式的探索1954年科普作家伽莫夫在理论上尝试了遇传密码的解S,他设想：若一种碱基与一种氨基酸对应的话，那么只可能产生斗种氨基酸，而已知的天然氨基酸有20种；因此不可由一种磁基对应一种氢基馥。若2亍鹹基与一沖氨基酸对应的话■4种碱基共有1甬种不同的排列组合，也不足以编码20种氨基酸©因此他认対3个减基编码一种氨基釀就可決解决问题。A个确基与一种氨蔓釀对应的话，就会产4256种排列组合电相比较而宫，只有三联体较初符合20种氮基酸。伽莫夭是用数学的排列组合釣方法在理论上作出推洌的，后来的实验证实这一推测是完全正确的*接下来，人们不禁要问在三联体中的每个碱基只读一次还是重复阅读呢今臥重養阅读和非重蠱方式阅读DNA序列会有什么不同9思考F74的问題:当图中的DNA的第3个碱基发生改变的时，如果密码子是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸?生：一个。如果密码子是重叠的，这一改变又将影响多少个氨基酸？生：三个。当图中的DNA的第3个碱基T后插入一个碱基A的话，如果密码子是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？生：将会影响后面所有的氨基酸。如果插入两个碱基呢？生：也会影响后面所有的氨基酸。如果插入3个碱基呢？生：将会在原氨基酸的序列中多一个氨基酸。当图中的DNA的的第3个碱基T后插入一个碱基A的话，如果密码子是重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果插入2个，3个呢？生：如果插入生：如果插入生：如果插入3.遗传密码的验证(克里克实验)1957年，克里克设计了一个实验，有力的证明三联密码的真实性，通过原黄素处理可以使DNA脱落和插入单个碱基，通过这样的方法他们发现加入或减少一个或两个碱基都会引起噬菌体突变，无法产生正常的蛋白质，而加入或减少三个碱基却可以合成正常的蛋白质，为什么会这样呢？结合书本74页有关句子中插入英语字母对语句产生的变化来理解。当插入1、2个碱基时，会对后面所有的氨基酸产生影响。当插入3个碱基时，则可能对部分的氨基酸有影响，所以有可能合成正常功能的蛋白质。补充遗传密码的特点：①不间断性：mRNA的三联体密码是连续排列的，相临密码之间无核苷酸间隔。②不重叠性：对于特定的三联体密码而言，其中每个核苷酸都具有不重叠性。不重叠性使密码简单而准确无误。并且当一个核苷酸被异常核苷酸取代时，不会在肽链中影响多个氨基酸。①简并性②通用性③起始密码和终止密码：GUG作为起始码，到目前为止只在一种噬菌体蛋白质中发现过，在正常情况下，它是缬氨酸的密码子。所以说肽链合成的第一个氨基酸总是甲硫氨酸。4.遗传密...