20192020年高中生物 第三节基因控制蛋白质的合成第2课时示范教案 苏教版.pdf

2019-2020年高中生物第三节基因控制蛋白质的合成第2课时示范教案苏

教版

导入新课

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？

推进新课

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)

1

生(1)一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，4＝4不行。

2

(2)两个碱基决定一个氨基酸只能决定16种，4＝16不行。

3

(3)三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，4＝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