高中生物第三节基因控制蛋白质的合成第2课示范教案-苏教版VIP专享VIP免费

第二课时遗传密码的破译\s\up7()师:上节课，我们了解了证明RNA与蛋白质关系的两个实验及Marmur和Duty利用DNA—RNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。从科学家的实验中可以清楚地看出，基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤。师:基因控制蛋白质合成的过程，可分为哪两个步骤？\s\up7()生第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转录”；第二步是转录出的RNA在核糖体通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。师:当沃森和克里克发现了DNA分子双螺旋结构后，全世界的科学家都认为破译遗传密码是下一个重大的研究课题。这时，人们首先想到了电报密码。课件展示：发电报人发报图像与接电报人的图像师:比如说“胰岛素”的电报密码是“353432132728”这样一串数字，这一密码通过电波传到目的地后，又按密码翻译成“胰岛素”。师:组成蛋白质的氨基酸一般有多少种？生一般有20种。师:氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基AGCU如何决定20种氨基酸？(要求学生进行逻辑推理)生(1)一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41＝4不行。(2)两个碱基决定一个氨基酸只能决定16种，42＝16不行。(3)三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43＝64足够有余。师:实验验证，1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子，可能有一些密码子并不为氨基酸编码，而某种氨基酸可能被一种以上的密码子所决定。前一种情况称为密码的剩余，后一种情况称为密码的兼并。师:给出三个遗传字母，它所对应的氨基酸究竟是哪种呢？这就是遗传密码的破译问题。师:遗传密码是怎样的呢？板书：积极思维：遗传密码是怎样破译的？课件展示：1960年，一些青年科学家来到美国国立卫生研究院，和那里从事体外蛋白质人工合成研究的尼论贝格一起开始了破译遗传密码的研究。研究的核心是哪种RNA可以促进多肽的合成。他们创造性地设计并实施了相关实验。实验步骤：(1)把大量的大肠杆菌细胞磨碎，制成无细胞提取液，用DNA酶处理这种提取液使细菌用心爱心专心1的DNA降解，然后通过离心沉淀，除去细胞壁和质膜。剩下的上清液中含有蛋白质合成所必需的核糖体、tRNA、蛋白质因子和酶系统，这时细菌的mRNA由于寿命很短早就降解了。(2)采用了蛋白质的体外合成技术，在每支试管中分别加入一种氨基酸，再加入上述制成的细菌无细胞提取液，加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，观察结果。师:(1)为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA?(2)上述科学家的实验能够说明什么问题？(3)如果加入的是只含两个碱基UC合成的多聚核苷酸链，又会出现了什么结果呢？学生活动：学生分组讨论，代表回答。生甲:因为实验中要以人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸作模板，除去细胞提取液中的DNA和mRNA是为了消除干扰。生乙:实验结果是加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。说明了苯丙氨酸的RNA的密码子之一是UUU。生丙:如果加入的是只含两个碱基UC合成的多聚核苷酸链，并用它们作模板进行大量的离体情况下的蛋白质合成的实验。结果发现合成的蛋白质中有苯丙氨酸，再次证明了苯丙氨酸的密码子是UUU。另外还有赖氨酸、亮氨酸、酪氨酸、异亮氨酸。由于U和A是随机排列的，所以会出现密码子UUU、AAA、UUA、UAU、AUU。师:怎么知道赖氨酸的密码子是AAA的呢？生在蛋白质的体外合成技术中，在每支试管中分别加入一种氨基酸，再加入上述制成的细菌无细胞提取液，加入人工合成的RNA多聚腺嘌呤核苷酸，观察结果，则发现加入了赖氨酸的试管中出现了多聚赖氨酸的肽链。师:亮氨酸、酪氨酸、异亮氨酸的密码子能确定吗？生无法确定。师:(1)上述困难很快就被科学家解决了，他成功地合成了具有规则重复碱基序列的多聚核苷酸链，其中有用两种核苷酸聚合而成的，也有用三种或四种核苷酸聚合而成的。例如：用尿嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸组成的具有规则重复碱基序列的多核苷酸链，它的碱基序列是：……UCUCUCUCUCUCUCUCUCUC……简写为(UC)n，上述序列按三个碱基一组应读成……UCU、CUC、UCU……从而形成具有规则重复的(交替)UCU和CUC密码子。用这种多聚核苷酸链作模板，在离体情况下进行蛋白质的...