2020-2021学年高中生物 第四章 基因的表达 第3节 遗传密码的破译教案2 新人教版必修2

遗传密码的破译
创设情境导入新课
展示莫尔斯电码图片。

莫尔斯密码，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。

“·”
读音为“滴（di）”“—”读音为“答
（da）”知道了什么是莫尔斯密码，
请你根据莫尔思电码表，将书本中
问题探讨中的那段电文译成英文。

在生物体的细胞内，也有类似的信
息的转化，比如在基因的表达过程
中将mRNA上的碱基序列翻译成氨基
酸的序列，导入新课。

根据电码表将电
文译成英文。

联系实际，分
享新奇消息，创
设情境，激发学
生兴趣，导入新
课。

问题探学精讲点拨探究一：几个碱基决定一个氨基
酸？
资料1:mRNA只有4种碱基，而组成
蛋白质的氨基酸有20种，这四种碱
基是怎么决定蛋白质的20种氨基酸
的呢?
1.如果1个碱基决定一个氨基酸
呢？
2.如果2个相邻碱基决定一种氨基
酸呢?
3.如果3个相邻碱基决定一种氨基
酸呢?
课件展示分析：
教师总结：实际上1954年科普作家
伽莫夫用数学的排列组合的方法在
理论上作出推测的，后来的实验证
实这一推测是完全正确的。

三联体中的每个碱基作为信息只读
一次还是重复阅读呢？
探究二：遗传密码的阅读方式
学生通过数学
运算、推理猜想。

思考对应的
问题，完成学案
上对应的内容。

倾听，思考。

回答对应的问
题。

提高学生的
分析归纳总结能
力。

通过对比分
析，训练学生的
信息加工能力，
突破重点。

（一）展示遗传密码的两种阅读方
式
思考：
1.当图中的DNA的第三个碱基T
发生改变时，如果密码子是非重叠
的，这一改变将影响多少个氨基
酸？
2.如果密码子是重叠的，这一改
变又将影响多少个氨基酸？
（二）课件展示镰刀型细胞贫血症
的病因：
人们早已经了解到镰刀型细胞贫
血症是一种遗传病。

直至1957年英
格兰姆发现镰刀型血红蛋白与正常
的血红蛋白相比只决定于一个氨基
师生共同分析原
因
小组合作完成学
培养学生参
与意识和合作探
酸（原来的谷氨酸变成了缬氨酸）
的差异。

克里克从这个实验结果中
推测遗传密码互不重叠的性质，并
最终用实验进行了证实。

资料2:上世纪50~60年代，DNA分
子结构的发现者克里克研究表明:
在T4噬菌体的相关碱基序列中增加
或者删除一个碱基，无法产生正常
功能的蛋白质;增加或删除两个碱
基，也不能产生正常功能的蛋白质;
但是，当增加或者删除三个碱基时，
却合成了具有正常功能的蛋白质。

为什么会有这种情况出现，师生共
同分析正常序列插入一个碱基后对
编码氨基酸的影响.
小组合作完成学案上的探究二
师生共同总结：
案上的对应内容
在教师的引导下
讨论回答对应问
题。

索精神。

教师提出紧扣
主题的具有挑战
性、探索性的问
题，引导学生主
动探索。

锻炼学生的小
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。

这个实验还同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读。

探究三：遗传密码对应规则的发现1.细胞内有完成翻译的模板、对应产物、条件等，此实验是否能在细胞内完成？
2.在细胞外（体外）完成需要什么条件？
3.从由简入繁考虑，怎样的模板是最简单的？
课件辅助讲解尼伦伯格和马太的实验过程
资料3:1961年，尼伦伯格和马太利用大肠杆菌的破碎细胞溶液，建立了一种利用人工合成的RNA在试管里合成多肽链的实验系统，其中含有核糖体等合成蛋白质所需的各种成分。

利用这个实验系统，尼伦伯小组讨论完成学
案上的对应问
题。

学生在教师
的引导下学习密
码子表的相关内
容。

组合作能力，培
养学生实验设计
和科学探究的能
力。

介绍密码子表，
密码子表的查阅
方式以及密码子
的特点。

了解遗传密码
研究的进展。

格和马太设计了一个巧妙的实验，破译了第一个遗传密码，即UUU-苯丙氨酸。

小组讨论完成学案上的对应问题1．除了添加的氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸外，蛋白质体外合成系统为合成多肽链提供了哪些条件？2．为什么要除去破碎细胞溶液中存在的DNA和mRNA？
3．实验可能观察到什么现象，得出什么结论？
4.如何通过实验，确定AAA，CCC，GGG是哪种氨基酸的密码子？
5.任何多聚核苷酸模板都能合成多肽链吗？
介绍密码子表以及密码子的特点
四.遗传密码研究的进展
遗传密码的理论研究仍围绕着克里克所绘制的这张遗传密码表在继续进行，人们对遗传机制有了更深刻的认识。

不仅如此，人们已经开始向控制遗传机制、防治遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的密码应用方向前进。

课堂小结遗传密码破译历程：
1.1954年科普作家伽莫夫用数学
的方法推断3个碱基编码一个氨基
酸。

2.1961年克里克第一个用T4噬菌
学生回忆思考本
节课的内容，构
建知识网络。

形成对遗传密码
破译历程总体的
印象，感受科学
的进步是经过许
多科学家艰辛的
体实验证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。

3.1961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行体外合成破译了第一个遗传密码。

4.1969年科学家们破译了全部的密码。

努力和创造性思维实现的
板书设计
教学反思
本节课内容的重点是遗传密码的破译过程，破译过程是由三个实验展开的，因为课堂时间的限制，在实际教学授课时，讲解较多，留给学生讨论的时间比较少。

这是这节课最大的不足的地方。

本节课的难点是尼伦伯格和马太的实验，原本担心学生对这节内容难以理解，但发现学生的潜能是无限的，在充分理解了尼伦伯格和马太的大肠杆菌实验后，对不同碱基的遗传密码破译，也能充分理解。