遗传密码的破译——教学设计

《遗传密码的破译》教学设计方案

遗传密码对应规则的发现

尼伦伯格和马太的实验:

每个试管各加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和

mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核

苷酸,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的

肽链。

学生阅读教材75页的实验过程和结果,思考并讨论以下

几个问题。

(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么?

(作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)的合成)

(2)为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA?

(原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结

果;DNA可能作为mRNA合成的模板,而新合成的mRNA

也会干扰实验结果。)

(3)如果你是马太或尼伯格,为使实验结果更具说服力,

作为本节课

的难点,采用学生

阅读教材、教师讲

解和问题串探究

三方面学习相结

合,让学生层层递

进,逐渐突破难

点。从实验中认识

到遗传密码是如

何被破译的,提高

学生的实验探究

能力。

遗传密码的

展示密码子表,通过以上学习总结密码子特点:不间断性、不重叠性、简并性、通用性、有起始密码与终止密码

课堂小结纵观下遗传密码的破译过程和遗传密码破译的意义。课外视频:了解下近百年来人类探索生命的历史步伐。

习题巩固

(2019,全国Ⅰ卷2)用体外实验的方法可合成多肽链。

已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记

的多肽链,所需的材料组合是(C )

①同位素标记的tRNA

②蛋白质合成所需的酶

③同位素标记的苯丙氨酸

利用今年高

考题,提高学生对

于知识的重视程

度,并检测知识的

学习程度。

板书

设计

第3节遗传密码的破译

人教版高中生物必修二第四章第3节《遗传密码的破译(选学)》 教学设计

《遗传密码的破译》教学设计 桐城八中毛玉 一、教材分析 这节课是必修二《分子与细胞》第四章第三节的内容,属于选学范围。虽然是选学内容,但遗传密码的破译这一事件本身在生物学史上占有重要地位,有很高的科学教育价值,体现了科学理论和科学实验在科学研究中的重要作用,为学生学习探究方法提供了难得的范例。所以,将这节内容纳入课堂授课范围。二、学情分析 同学们在第一节学习了基因的表达,即遗传信息的转录和翻译。熟悉了遗传密码子表以及遗传密码子在翻译过程中的重要作用,理解了碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的,对进一步了解遗传密码子是如何破译的,有强烈的兴趣。 三、教学目标 1、知识目标: ⑴、遗传密码是如何破译的 ⑵、遗传密码有哪些特点 2、能力目标: ⑴、从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练学生科学推理能力 ⑵、通过再现科学史培养学生实验设计与科学探究能力 ⑶、通过总结遗传密码的特点训练学生对比分析、归纳总结能力 3、情感目标: ⑴、通过再现科学史让学生体验科学方法与科学态度 ⑵、通过再现科学史让学生感受科学知识发现过程的艰辛和漫长 四、教学重难点 教学重点 遗传密码的破译过程 教学难点 遗传密码的破译过程 五、教学方法

引导学生通过数学方法推理和猜想“碱基与氨基酸的对应关系”;根据科学资料,运用英语词句类比推理“碱基与氨基酸的对应关系”;借鉴科学家的实验方法,小组合作设计实验方案,探究与体验破译遗传密码的方法和过程。 六、教学过程 1、导入新课(问题导入) mRNA是怎样把其中的碱基序列转化为蛋白质中相应氨基酸排列次序的?mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的? 下面将通过同学们的探究性学习活动,研究碱基与氨基酸之间的对应关系。 2、从数学角度认识碱基与氨基酸的对应关系 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?如果1个碱基决定一个氨基酸,那么4种碱基只能决定4种氨基酸,显然这种组合是不够的。 想一想,①如果2个相邻碱基决定一种氨基酸呢?②如果3个相邻碱基决定一种氨基酸呢?③由此分析你认为应该由多少个碱基编码一个氨基酸,4种碱基才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸? 学生通过数学运算、小组讨论、推理猜想,即可确定“理论上应该是三个碱基决定一个氨基酸”。 上述结论仅为数学推理,如何证明呢?留下问题一。 3、遗传密码的阅读方式 思考与讨论: (1)、当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响______个氨基酸,如果是重叠的又将影响______个氨基酸; (2)、在图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A,如果密码是非重叠的,这一改变将影响_____个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影响______个氨基酸。 那遗传密码的阅读方式是重叠的还是非重叠的呢?这是问题二。 4、科学实验 4.1 克里克T4噬菌体实验 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

遗传密码的破译——教学设计

《遗传密码的破译》教学设计方案

遗传密码对应规则的发现 尼伦伯格和马太的实验: 每个试管各加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和 mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核 苷酸,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的 肽链。 学生阅读教材75页的实验过程和结果,思考并讨论以下 几个问题。 (1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么? (作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)的合成) (2)为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA? (原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结 果;DNA可能作为mRNA合成的模板,而新合成的mRNA 也会干扰实验结果。) (3)如果你是马太或尼伯格,为使实验结果更具说服力, 作为本节课 的难点,采用学生 阅读教材、教师讲 解和问题串探究 三方面学习相结 合,让学生层层递 进,逐渐突破难 点。从实验中认识 到遗传密码是如 何被破译的,提高 学生的实验探究 能力。 遗传密码的 展示密码子表,通过以上学习总结密码子特点:不间断性、不重叠性、简并性、通用性、有起始密码与终止密码 课堂小结纵观下遗传密码的破译过程和遗传密码破译的意义。课外视频:了解下近百年来人类探索生命的历史步伐。

习题巩固 (2019,全国Ⅰ卷2)用体外实验的方法可合成多肽链。 已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记 的多肽链,所需的材料组合是(C ) ①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 利用今年高 考题,提高学生对 于知识的重视程 度,并检测知识的 学习程度。 板书 设计 第3节遗传密码的破译

高中生物必修二学案6:4.3 遗传密码的破译(选学)

遗传密码的破译(选学) 一、教学目标: 1.说出遗传密码的阅读方式 2.简述遗传密码的破译过程 二、教学重点: 1.遗传密码的破译过程 2.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验 三、教学难点: 1.遗传密码的破译过程 2.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验 [预习案] 1、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? 2.克里克的实验证据 克里克以为实验材料,研究其中某个基因的对的影响。克里克发现,在相关碱基序列中增加或者删除碱基,都不能产生正常功能的蛋白质;而当增加或者删除______个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克是第一个用实验证明遗传密码中_________________的科学家。其实验表明:遗传密码从________开始,以的方式阅读,编码之间分隔符。 3.遗传密码对应规则的发现 尼伦伯格和马太采用了技术。他们在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入的细胞提取液,以及人工合成的,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了___________________实验结果说明:导致了多聚苯丙氨酸的合成。结合克里克得出的_________的实验结论,结果说明与苯丙氨酸对应的密码子应该是。 [探究案] 探究一克里克的实验证据

阅读课本74页图4-10,讨论下列问题: 1. 当图中DNA的第三个碱基T发生改变时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是重叠的,又将产生怎样的影响? 2.在图中DNA的第三个碱基T后插入一个碱基A,如果密码是非重叠的,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是重叠的,又将产生怎样的影响?如果插入2个、3个碱基呢? 探究二遗传密码规则的发现 1.阅读教材75页“遗传密码对应规则的发现”,思考并讨论: ①实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么? ②尼伦伯格和马太的实验中为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA? ③如果你是尼伦伯格或马太,你将如何设计对照组的实验,确保你的重大发现得到同行的认可? ④尼伦伯格和马太的实验巧妙之处是什么? ⑤要想知道更多氨基酸的密码子,你如何改变上述实验? 2.比较克里克和尼伦伯格所采用的实验方法,这两种方法各有哪些优势和不足? [训练案] 1.下列哪位科学家第一个用实验证明遗传密码中每相邻三个碱基编码一个氨基酸()A.伽莫夫B.克里克C.尼伦伯格D.马太 2.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 3.A、C、G各表示核酸的一个基本单位,则“ACG”表示的一定不是()

生物人教版高中必修2 遗传与进化遗传密码的破译

学案(4.3 遗传密码的破译) 一、学习目标 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、重点、难点知识 重点知识:遗传密码的破译过程。 难点知识:尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 三、知识梳理 1.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,同时实验还表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的阅读方式阅读,编码之间没有分隔符。 2.两个名不见经传的年轻人尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码,苯丙氨酸对应的密码子是UUU 四、知识点拔 1.遗传信息和遗传密码的比较 遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序,遗传密码是指mRNA中的碱基排列顺序,其中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫一个密码子。 2.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(能指导蛋白质合成的区域)的DNA序列或mRNA中间插入或删除1—2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。例如如果RNA分子UCAGACUGC的密码解读顺序为:UCA、GAC、UGC,则它不可以同时解读为:UCA、CAG、AGA、GAC……等.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,编码相同氨基酸的密码子称同义密码子。由于兼并性,某些DNA碱基变化不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变。 ④.通用性:除线粒体的个别密码外,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。 ⑤.起始密码与终止密码: UAG、UAA、UGA为终止码,它们不为任何氨基酸编码,而代表蛋白质翻译的终止。AUG是甲硫氨酸的密码,同时又是起始密码。 [经典体验]1.科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 (1)据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式,实际上决定氨基酸的密码子共有________种。 (2)第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子UUU。1959年,科学家M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA为模版,在一定条件下合成只有苯丙氨酸组成的多肽,这里一定的条件应是________________________________________________。 (3)继上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的: ①假如一个密码子中含有两个或四个碱基,则该RNA指导合成的多肽中应由_______种氨基酸组成。 ②假如一个密码子中含有三个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组成。 解析:(1)mRNA上碱基共有A、G、C、U四种,三个相邻的碱基构成一个密码子,根据数学原理应有43即64种。其中有三种是终止密码子,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有61种。(2)这里一定的条件是指基因控制蛋白质合成的第二阶段既翻译阶段所需条件。(3)C、U两种碱基相间排列,假如一个密码子中含有两个或四个碱基,则密码子为CU或CUCU,决定一种氨基酸组成。②假如一个密码子中含有三个碱基,则密码子CUC、UCU,决定两种氨基酸组成。 答案:(1)43=64 61 (2)tRNA、氨基酸、能量、酶、核糖体等

遗传密码的破译第一一版

教学设计 教材分析 本课内容属于选学,由教师根据实际的教学进度等情况进行自主安排。本节课主要阐述了遗传密码破译的过程,是对本章第一节“基因指导蛋白质的合成”的一个非常重要的补充。第一节“基因指导蛋白质的合成”中虽然学习了遗传密码,但是,学生并不了解遗传密码到底是怎样被破译的,破译的过程和方法学生都不清楚,所以,学生通过本节课内容的学习,可以深刻地感受到破译过程的艰辛,并使学生通过这一研究过程学习其中蕴涵的科学研究方法——类比的研究方法。 在理解遗传密码的阅读方式时,有非重叠的阅读方式和重叠的阅读方式,到底是哪一种,我们是利用不同的阅读方式来阅读同一段DNA的碱基序列,然后通过实验证据,最后证明遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。 在学习“遗传密码对应规则”的时候,通过重现尼伦伯格和马太的实验,分析研究不同的氨基酸到底是由怎样的遗传密码来进行编码的,最终破译了第一个遗传密码,即苯丙氨酸对应的密码子应该是UUU。后来,科学家沿着尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成的思路,不断地改进实验方法,终于破译出了全部的遗传密码,并在此基础上编制出了密码子表。 通过本课内容的学习,我们不仅要让学生掌握关于密码子的知识,知道密码子对应规则发现的历程,更要让学生学习科学家们在探索过程中的精神,以及科学的探索方法,做到学以致用,这才是我们真正要让学生理解和掌握的。 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。 3.理解类比的研究方法。 4.能够运用证据和逻辑分析实验现象,得出结论。 内容提要 教学重点和难点 1.遗传密码的破译过程。 2.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 课时安排 1课时 课前准备 1.教学过程中配套的学案

备课素材:尼伦伯格遗传密码的破译 高一下学期生物人教版必修2

尼伦伯格遗传密码的破译2019版高中生物学必修二简单提到了遗传密码的破解: 那么,遗传密码是如何破解的? 1961年,尼伦伯格用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸(poly-U)和体外无细胞蛋白质合成体系证明了UUU是苯丙氨酸的密码子,之后又破译了AAA和CCC。因为poly-G会自发形成四聚体,无法与核糖体结合,因此GGG没有破译。 当时,尼伦伯格是用多核苷酸磷酸化酶催化溶液中的游离核苷酸随机合成多聚核苷酸的,不需要模板,也不能控制碱基序列。1964年,他用数量比为5:1的A和C为原料合成了A、C随机排列的RNA,然后按下图进行实验。

这种RNA中各种密码子所占的比率是可以计算出来的,AAA占125/216,AAC、ACA和CAA各占25/216,ACC、CCA和CAC各占5/216,CCC占1/216。上图的20个试管中,有6个试管中合成的肽链有放射性,表明上述8种密码子分别对应这6种带有放射性标记的氨基酸。含14C赖氨酸的试管中多肽链放射性最强,若将此强度记为1,则6支试管中多肽链放射性强度如下: 推理可知,AAA对应赖氨酸;(AAC、ACA、CAA)对应(天冬酰胺、谷氨酰胺和苏氨酸),(ACC、CCA、CAC)对应(苏氨酸、组氨酸和脯氨酸),但具体的一一对应关系不清楚;CCC对应脯氨酸。利用这种方法,尼伦伯格又破译了一些密码子。 1964年,尼伦伯格又发现一个现象:在信使RNA存在下,大肠杆菌核糖体能结合特定的氨酰tRNA。例如,将核糖体和poly-U、苯丙胺酰tRNA共同温育,核糖体与poly-U和苯丙胺酰tRNA结合,

但若换成别的氨酰tRNA,则核糖体无法与其结合。此时,已能使用化学方法人工合成短的确定序列的RNA,尼伦伯格就用人工合成的密码子(核苷酸三联体)作为模板,观察核糖体从介质中“捞起”的tRNA及其所携带的氨基酸,终于将64个密码子完全破译。 例、下列有关遗传密码破译工作的论述哪些是正确的?( ) A.遗传密码的破译主要归功于Nirenberg和Khorana开拓性的工 作 B.无细胞蛋白质合成体系的建立使破译密码子成为可能 C.利用核糖体结合技术破译了大部分密码子;用人工合成的重复 序列多聚核苷酸为模板,检查氨基酸掺入情况,破译了全部密码子 D.所用的无细胞蛋白质合成体系外加的人工模板无需起始信号 就可以开始指令氨基酸掺入 答案:A 、B、 C 、D

高中生物4_3《遗传密码的破译》教学设计新人教版必修21

高中生物4_3《遗传密码的破译》教学设计新人教版必修21 4.3《遗传密码的破译》的教学设计 一、设计思路 科学史展现了科学家探索生物新知的过程,不同的科学家在不同时期都对某同一个问题进行反复的研究和验证,资料中涉及的一些知识背景、设计思路、技术手段与学生的认知水平存在一定的距离。在本节课中,通过还原遗传密码破译的研究场景,让学生亲历科学知识的获得过程,运用问题引导的教学模式,采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略理解科学的本质,领悟科学方法。 二、教学分析 1.教材分析 《遗传密码的破译》是高中生物必修2第4章《基因的表达》的一节内容,是对本章第一节《基因指导蛋白质的合成》的重要补充,在教材中本来属于选学内容。该内容是理解基因突变和基因工程的理论基础,同时也蕴涵着丰富的科学史探究素材,包含了“假说-演绎”的完整案例,也体现了实验设计的许多科学方法,非常适合学生进行探究性学习活动。通过探究性学习活动,能使学生经历和体验科学探究的过程,体味科学的本质,激发其学习生物学的兴趣,培养学生的生物科学达素养,是达成三维目标之一“情感态度价值观“的难得载体。 2.学情分析 (1)学生对基因指导蛋白质合成的具体过程有了一定的知识准备,对遗传密码的特点、作用有了清楚的认识,为进一步认识和理解遗传密码的发现创造了条件。 (2)高二的学生的学习兴趣浓厚、思维较活跃。通过高中阶段生物课程的学习,具有较强的实验设计、分析能力。学生对科学探究的一般过程的理解程度,将影响其对于蛋白质体外合成实验的设计。因此在探究实验设计的过程中应加强引导,细化各步骤的问题,做好知

识的铺垫。 3.教学重难点 (1)教学重点:通过遗传密码破译的过程,理解科学的本质,体会“假说-演绎”的重要作用, 体验科学探究的方法态度。 (2)教学难点:遗传密码阅读方式的实验证据,无细胞系统破译遗传密码的实验设计。 三、教学目标 1.知识与能力 (1)遗传密码的破译过程。(2)遗传密码的特点。2.过程与方法 (1)从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练学生科学推理能力。(2)通过再现科学史,培养实验设计与科学探究能力。(3)通过总结遗传密码的特点,提高对比分析、归纳总结能力。3.情感态度与价值观 (1)通过再现科学史,体验科学探究的方法和态度。(2)感受科学知识发现过程的艰辛和漫长,理解科学的本质。(3)培养敢于质疑、勇于创新的精神。四、教学策略和手段 运用问题引导的教学模式,采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略开展教学。 五、教学过程

人教版高中生物必修二《遗传密码的破译(选学)》教案

《遗传密码的破译》教案 一、选题原因及教材分析: 《遗传密码的破译》是人教版高中生物必修2第4章《基因的表达》中的一节内容。在教材中属于选学内容,但考虑到该内容蕴涵有丰盛的科学史探究素材,非常适合学生进行探究性学习活动。通过探究性学习活动,能使学生经历和体验科学探究的过程,体味科学的本质,激发其学习生物学的兴趣,培养学生的生物科学素养,达到知识、能力、情感三者合一的教学目标。同时本课通过对遗传密码破译的深入认识,也为之后学习理解基因突变的内容打下了坚实的基础。 二、学情分析及教学目标的设定: 通过对本章第一节的学习,学生对遗传密码的作用及原理已经有清晰的认识,但是对遗传密码的破译过程并不了解,而且有着较强的学习欲望。高二学生的逻辑推理能力较强,已经可以理解克里克和尼伦伯格的实验原理及实验结论的推导过程。所以根据以上学情,我设立了以下教学目标: 知识与能力目标: (1)通过教师讲解、阅读文本,能够简述遗传密码的结构特点及阅读方式。 (2)通过师生互动、小组讨论,能够说明克里克及尼伦伯格实验原理及结论。 学科素养 (1)基础知识(遗传密码的结构特点及阅读方式;克里克及尼伦伯格实验原理及结论); (2)基本技能(通过再现科学史培养学生实验设计与科学探究能力;通过总结遗传密码的特点训练学生对比分析、归纳总结能力); (3)基本思想(通过遗传密码的结构特定及阅读方式的学习,能够再现科学史让学生体验科学方法与科学态度);

(4)基本活动经验(通过遗传密码的结构特定及阅读方式的学习,感受科学知识发现过程的艰难和漫长)。 三、教学重点难点及突破方法: 本课的教学重点及难点是克里克及尼伦伯格实验原理及结论的认识过程。教师利用多媒体课件辅助教学,同时引导学生层层深入理解实验原理,通过讨论学习的方法了解学生的学习过程,及时修正一些错误的想法,使学生最终理解实验的原理及结论。 四、教学过程: 新课导入:本课教师杜撰了一个小故事:“校园内奇异的谋杀案”柯南发留在被害人衣服内的一张秘密纸条“AUGCUAUUGUAA”怎样来破译这张纸条的信息呢?引导学生阅读并利用遗传密码子表发现其中包含了“甲硫氨酸、亮氨酸、亮氨酸、终止密码子”4个密码子的信息,最终将犯罪嫌疑人锁定为贾亮亮。利用以上故事,激发学生的学习兴趣,同时复习了遗传密码的使用过程。最后引导学生思考遗传密码子表在历史上是怎样被破译的呢?从而导入新课的教学。 (一)遗传密码的破译--阅读方式 教师展示“AUGCUAUUGUAA...........”一串密码字符,引导学生了解破译密码首先要解决的两个问题:问题1:每个遗传密码是由几个碱基组成?问题2:遗传密码的阅读方式是“重叠方式”还是“非重叠方式”? 教师讲授:1954年伽莫夫G.Gamor在《Nature》杂志首次推测:三个碱基编码一个氨基酸。并推测遗传密码的阅读方式是“重叠方式”。引导学生思考伽莫夫的理论依据分别是什么? 学生:根据组成蛋白质的氨基酸有20种,组成RNA的核苷酸只有4种可以推断遗传密码必定为3个或3个以上碱基组成。同一段遗传密码以非重叠方式阅读可编码氨基酸的氨基酸个数远远少于以重叠阅读方式编码氨基酸的氨基酸个数。 (二)、遗传密码的破译--克里克的实验证据

高中生物必修2学案4:4.3遗传密码的破译(选学)

高中生物必修2学案4:4.3遗传密码的破译(选学) 遗传密码的破译(选学) [学习目标] 1.说出遗传密码的阅读方式。 2.说出遗传密码的破译过程。 [课前预习] 请同学们阅读课本P73—75页,完成下列知识填空。 一、遗传密码的阅读方式 1.____________的阅读方式:以3个碱基决定1个氨基酸,依次阅读。 2.________的阅读方式:同一个碱基,被不同的遗传密码重复读取,解读出不同的含义。 二、克里克的实验证据 1.克里克以T4噬菌体为实验材料。 2.实验发现 (1)在相关的碱基序列中增加或删除一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质。 (2)增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质。 (3)增加或删除三个碱基时,合成了具有正常功能的蛋白质。 3.实验证明:遗传密码从一个固定的起点开始,以__________的方式阅读,编码之间没有分隔符。 三、遗传密码对应规则的发现 尼伦伯格和马太采用__________________方法:在每支试管中预先加入ATP、游离的氨基酸、酶和核糖体等,再加入当时并不清楚是否带有遗传信息的______________。实验过程设计得非常巧妙,实验结果更令人兴奋。在加入多聚尿嘧啶核苷酸和苯丙氨酸的试管中产生了一些多肽。他们成为世界上破译第一个遗传密码的人。 通过艰辛的实验,1967年科学家终于破译了全部遗传密码。

尼伦伯格等的研究表明,在全部64个密码子中有61个密码子负责20种氨基酸的编码,其中AUG不仅编码甲硫氨酸,同时也是真核细胞唯一的起始密码子;有3个是终止密码子(UAA、UAC、UGA),不编码任何氨基酸。尼伦伯格等因破译遗传密码而荣获1968年的诺贝尔生理学或医学奖。 [我的疑惑] 同学们,通过你的预习,你有哪些疑惑想老师帮助?请写下来: [课堂活动与探究] 活动一:比较本节“问题探讨”中的莫尔斯密码与遗传密码的异同,完成P74“思考与讨论”,总结遗传密码的特点。 1.当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果密码是非重叠的,将影响1个氨基酸;如果密码是重叠的,将影响3个氨基酸。 2.提示:先写出改变后的碱基序列,再按照非重叠阅读的方式和重叠阅读的方式分别写出其对应的氨基酸序列,分别与原序列编码的氨基酸序列进行比较就可得出[答案]。 可以从密码间有无分隔符、长度是否固定、阅读方式是否重叠、密码所采用的符号等多方面进行比较。 活动二:分析“尼伦伯格和马太实验”的设计思路,理解遗传密码是如何破译的? 旁栏思考题:为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA? 细胞中原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果,细胞中原有的DNA可能作为mRNA合成的模板,而新合成的mRNA也会干扰实验结果,因此需要除去细胞提取液中的DNA和mRNA。 旁栏思考题:如果你是尼伦伯格或马太,你将如何设计对照组的实验,确保你的重大发现得到同行的认可? 作为对照实验的试管中,所有成分都与实验组的试管相同,但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。[自我检测] 1.mRNA的碱基序列GAUCGA中,每三个碱基决定一个氨基酸,按重叠和非重叠方式阅读,分别能决定几种氨基酸()

破译遗传密码

破译遗传密码 DNA双螺旋结构表明了基因的存在形式,也解开了遗传物质的传递之谜。可是,基因是怎么使下一代和上一代一样呢?儿子和父亲为什么长得一样,仅仅解释为儿子体内有父亲的基因,还远远不够。科学家指出,遗传基因只有“表达”出来,就像密电码要翻译成能被人读懂的文字的过程一样,才能完成遗传的过程。这种过程是通过基因控制生命的基本物质——蛋白质的合成来实现的。 基因控制蛋白质的合成是一个十分复杂的过程,需要细胞里面很多物质的参与。简单地讲,可以分成两步,即“转录”和“翻译”。下面,让我们来看看这两个过程。“转录”就是把DNA含有的遗传信息(基因),经过一个复杂的过程,传递给RNA(核糖核酸)。RNA是另一类核酸,它的组成成分与DNA相似,转录以后的RNA叫做DNA的副本。接下来,就是按RNA所含有的遗传信息,把构成蛋白质的基本单位(氨基酸)按顺序排列连接,合成特定的蛋白质,这个过程就叫做“翻译”。进行翻译时,表面上看起来RNA决定着蛋白质的构成,实际上,是DNA的信息通过RNA而起决定作用。也就是说,DNA通过转录,由RNA执行蛋白质的合成。可以用下面的图来表示: 从上述过程不难发现,特定基因决定了特定的蛋白质。可是,DNA中基因是如何编排的,又怎么可能决定着生物体的各种性状呢? 前面谈到了,DNA分子中有4种不同的碱基,即A、T、G、C,它们的排列组合就构成了不同的编码,这种编码正是决定蛋白质的遗传密码。然而,碱基只有4种,构成蛋白质的氨基酸则有20种之多。如果每1个碱基对应1种氨基酸,则只有4种变化方式,遗传密码就太少了,显然,这种想法是不对的。如果4种碱基中任意2个碱基对应1种氨基酸,则只有16种碱基排列方式,也是不够用的。如果3个碱基组成1个编码,情况如何呢?这时可以有64种编码方式,对于20种氨基酸来说,已经绰绰有余了!用3个碱基的组合作为遗传密

教学设计5:4.3 遗传密码的破译(选学)

遗传密码的破译(选学) 教学目标 遗传密码子的破译。 教学重点/难点 1.教学重点:三个碱基决定一个氨基酸这一结论的探索过程。 2.教学难点:重叠阅读方式和非重叠阅读方式。 教学过程 一、课程的导入 通过给同学几分钟时间让学生对应左图的莫尔斯密码表将书上给的那一段密码文字翻译出来,然后问“学生如果没有这个密码表,他们能译出来吗?再问那么密码表重要吗?” “同学们那你们知道我们身体里也藏有一个密码表吗?知道它是什么吗?了解它吗?好,这节课我们就来学习这个我们身体里的密码子-----遗传密码子” 二、新课的展开 我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,翻译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,那么碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢? “中心法则”提出后更为明确地指出了遗传信息传递的方向,总体上来说是从DNA→RNA→蛋白质。那DNA和蛋白质之间究竟是什么关系?或者说DNA是如何决定蛋白质?这个有趣而深奥的问题在五十年代末就开始引起了一批研究者的极大兴趣。 1954年科普作家伽莫夫G.Gamor对破译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,指出三个碱基编码一个氨基酸。 (一)遗传密码子的阅读方式 人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢?以重叠和非重叠 当图中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响1个氨基酸,如果是重叠的又将影响3个氨基酸。 当图中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A,如果密码是非重叠的,这一改变将影响3个氨基酸,如果密码是重叠的,又将影响3个氨基酸。

2012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

第二课时遗传密码的破译 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“35343213 2728”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

教学设计6:4.3 遗传密码的破译(选学)

遗传密码的破译(选学) 学情分析 遗传密码的破译是高中生物必修2第4章“基因的表达”的一节内容,在教材中本来属于选学内容,但考虑到该内容蕴涵有丰富的科学史探究素材,非常适合学生进行探究性学习活动。通过探究性学习活动,能使学生经历和体验科学探究的过程,体味科学的本质,激发其学习生物学的兴趣,培养学生的生物科学素养,达到知识、能力情感三者合一的教学目标。 学生对基因指导蛋白质合成的具体过程有了一定的知识准备,对遗传密码的特点、作用有了清楚的认识,为进一步认识和理解遗传密码的发现创造了条件。 高二学生的学习兴趣浓厚、思维较活跃。通过高中阶段生物课程的学习,具有较强的实验设计、分析能力。学生对科学探究的一般过程的理解程度,将影响其对于蛋白质体外合成实验的设计的理解。因此学习科学家的实验设计的过程中应细化各步骤的问题,适时引导和启发思考,加强对破译过程的理解与掌握。 一、知识结构 二、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。 三、教学重点.难点及解决方法 1.教学重点及解决方法 [教学重点] 遗传密码的破译过程。 [解决方法] 利用“英尔斯密码”,英文句子类比的方法帮助学生理解遗传密码,分析尼伦伯格和马太实验的设计思路,理解遗传密码的破译方法。 2.教学难点及解决方法 [教学难点] 尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。

[解决方法] 结合教材中蛋白质体外合成的实验示意图,提出相关问题,理解遗传密码的破译过程。 四、课时安排1课时。 五、教学方法直观教学法。 六、教具准备课件。 七、学生活动学生思考、讨论回答相关问题。 八、教学过程 (一)明确目标 (二)重点、难点的学习与目标完成过程 导入:1944年奥地利物理学家薛定谔就在他的《生命是什么》一书中,最早提出了遗传密码的设想。他猜想染色体中的有机单体严格.精确地排列,构成了遗传密码。遗传密码决定了生物的遗传性状。这个大胆的猜想,吸引了一批优秀的科学家投身到生命科学的研究中,去破译遗传密码。 [问题探讨]展示教材P73莫尔斯密码表及相关问题,学生回答:译成英文为:Where are genes located. 用莫尔斯密码回答为—··/—·/·基因位于DNA上。 自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后,科学家就围绕遗传密码的破译展开了全方位的探索。 一、遗传密码的阅读方式 1954年科普作家伽莫夫对破译密码首先提出了挑战。他设想:若一种碱基与一个氨基酸对应的话,那么只可能产生4种氨基酸,而已知天然的氨基酸有20种,因此不可由一个碱基编码一种氨基酸;若2个碱基编码一种氨基酸的话,4种碱基共有42=16种,也不足以编码20种氨基酸;因此他认为3个碱基,编码一种氨基酸。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。 接下来,人们不禁又要问在三联体中的每个碱基作为信息只读一次还是重复阅读呢?以重叠和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢?呈现教材P74图片。 [思考与讨论] 1.学生回答:如密码子是非重叠的可能影响1个氨基酸,如重叠的,可能影响3个氨基酸。 2.学生回答:插入1个A,非重叠将会影响后面所有的氨基酸。插入2个碱基,非重叠则

人教版高中生物必修2-4.3《遗传密码的破译(选学)》导学案

第3节遗传密码的破译(选学)【学习目标】 1、说出遗传密码的阅读方式。 2、说出遗传密码的破译过程。 【教学重点】 遗传密码的破译过程。 【教学难点】 尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 【自主探究】 1、学海导航:

2、例题精析: 例1、已知某tRNA一端的三个碱基序列是GAU,它转运的是亮氨酸,那么决定此氨基酸的密码子是下面哪个碱基序列转录来的?() A、GAT B、GAU C、CUA D、CTA 解析:从转录、翻译逆行推理。tRNA的特定的三个碱基是GAU,那么根据碱基互补配对原则,决定此氨基酸的mRNA上的密码子是CUA。mRNA是由DNA 转录而来的,所以mRNA上CUA是由DNA上的GAT转录来的. 答案:A 例2、揭示基因化学本质的表述是() A.基因是遗传物质的功能单位 B.基因是有遗传效应的DNA片段 C.基因是蕴含遗传信息的核苷酯序列 D.基因在染色体上呈线性排列 解析:考查基因的概念,从遗传学角度,基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位;从细胞学角度,基因在染色体上呈线性排列;从分子学角度,基因是具有遗传效应的DNA片段,这也就揭示了基因的化学本质是DNA。 答案:B 例3、科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。(1)据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式,实际上决定氨基酸的密码子共有________种。 (2)第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子UUU。1959年,科学家M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA为模版,在一定条件下合成只

甘肃省金昌一中高中生物 4.3 遗传密码的破译(选学)导

甘肃省金昌一中高中生物 4.3遗传密码的破译(选学)导学案新人教版必修2 第周第课时 学习目标1、说出遗传密码的阅读方式。 2、说出遗传密码的破译过程。 学习重点遗传密码的破译过程。 学习难点尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 学生活动教学设计自 主研讨目 标 与 导 入 导入:1944年奥地利物理学家薛定谔就在他的《生命是什么》一书中, 最早提出了遗传密码的设想。他猜想染色体中的有机单体严格、精确 地排列,构成了遗传密码。遗传密码决定了生物的遗传性状。这个大 胆的猜想,吸引了一批优秀的科学家投身到生命科学的研究中,去破 译遗传密码 小组合作,问题 探讨 独立思考,基础 巩固 自 学 与 诊 断 一、遗传密码的阅读方式 1954年科普作家伽莫夫对破译密码首先提出了挑战。他设想:若 一种碱基与一个氨基酸对应的话,那么只可能产生4种氨基酸,而已 知天然的氨基酸有20种,因此不可由一个碱基编码一种氨基酸;若2 个碱基编码一种氨基酸的话,4种碱基共有42=16种,也不足以编码 20种氨基酸;因此他认为3个碱基,编码一种氨基酸。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。

合作互动互 动 与 展 示 二、克里克的实验证据 学生阅读教材P74相关内容,结合有关句子中插入英语字母对语 句产生的变化来理解,进行类比分析。克里克对遗传密码提出了4个 特点:⑴3个碱基一组,编码一个氨基酸。⑵密码是不重叠的。⑶碱 基的顺序是从固定起点解读的。⑷密码是简并的,即某个特定的氨基 酸可以由几个碱基三联体来编码。 三、遗传密码对应规则的发现 1、尼伦伯格和马太的实验巧妙之处是什么? 2、为什么要除去细胞提取液中的DNA和RN A? 3、如果你是尼伦伯格或马太,你准备如何设计对照组的实验,确 保你的重大发现得到同行的认可? 小组合作,思考 探究 精 讲 与 点 拨 1944年薛定谔提出了遗传密码的设想 1954年伽莫夫用数学的方法,推断3个碱基编码一个氨基酸 遗传密码的破译1957年否定遗传密码重叠阅读的可能性 1961年克里克实验证明了遗传密码中3 个碱基编码一个氨基酸 1961年尼伦伯格和马太破译了 第一个遗传密码 1965年破译了全部的密码 独立思考,提高 升华 检测总 结 与 升 华 教材中安排了蛋白质体外合成的实验示意图,意在帮助学生理解这个 实验的设计思路。作为示意图,它只画出了4种氨基酸。实际实验中, 测试的是组成蛋白质的20种氨基酸。在这20种氨基酸中,只有加入了 苯丙氨酸的试管才出现多聚苯丙氨酸的肽链。教材中的旁栏思考题意在 让学生学会科学实验中对照组的设置。只有对照设置正确,实验结果才 无懈可击。 独立思考,归纳 总结

高一生物人教版必修二教案:4.3《遗传密码的破译》

教案 B 教学重点 遗传密码的破译过程。 教学难点 1.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 2.运用数学方法及实验方法探究“碱基与氨基酸的对应关系”。 教学策略 本节的主要内容是遗传密码的破译过程,是对本章第1节的重要补充。学生在第1节中已经学习了遗传密码,但并不了解遗传密码是如何破译的,本节引导学生认识遗传密码的破译过程,使学生通过这一研究过程学习其中蕴含的科学研究方法。 1.采用类比的学习方法,使复杂的问题更容易理解。 2.以分析“尼伦伯格和马太实验”的设计思路为突破口,初步理解遗传密码的破译方法。 教学方法 探究式教学。 引导学生通过数学方法推理和猜想“碱基与氨基酸的对应关系”;根据科学资料,运用英语词句类比推理“碱基与氨基酸的对应关系”;借鉴科学家的实验方法,小组合作设计实验方案,探究与体验破译遗传密码的方法和过程。 教学过程 一、导入新课 以“问题探讨”导入本课的学习。 教师引导学生思考P73“问题探讨”,讨论后回答问题。 提示1:根据莫尔思密码表,将书本中用莫尔思密码编写的问题译成英文就是:where are genes located。 二、新课教学 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——蛋白质的顺序是已知的,未知的都是密码。 莫尔思密码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。

(一)遗传密码的阅读方式 构成蛋白质的氨基酸有20种,而mRNA上的碱基只有4种,这就出现几个碱基决定一个氨基酸的问题,请大家探讨一下几个碱基决定一个氨基酸? 学生探讨: 若一种碱基与一种氨基酸对应的话,那么只可能产生4种氨基酸,而已知的天然氨基酸有20种,因此不可由一种碱基对应一种氨基酸。 若2个碱基与一种氨基酸对应的话,4种碱基共有16种不同的排列组合,也不足以编码20种氨基酸。 3个碱基编码一种氨基酸就可以解决问题。4个碱基与一种氨基酸对应的话,就会产生256种排列组合。相比较而言,只有三联体较为符合20种氨基酸。 过渡: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?以重叠阅读和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同? 教师引导学生阅读P74图4-10。 思考与讨论: 1.当图4-10中DNA的第三个碱基(T)发生改变时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是重叠的,又将产生怎样的影响? 提示:密码是非重叠的:1个氨基酸;密码是重叠的:3个氨基酸。 2.当图4-10中DNA的第三个碱基(T)后插入一个碱基A,时,如果密码是非重叠的,这一改变将影响多少个氨基酸?如果密码是重叠的,又将产生怎样的影响?如果插入2个、3个碱基呢? 提示:如果密码是非重叠的:插入1、2个碱基,将会影响后面所有的氨基酸(无法产生正常功能的蛋白质),插入3个碱基将会在原氨基酸序列中多一个氨基酸。 如果密码是重叠的: 如果插入1个碱基,影响3个氨基酸,多肽比原正常多肽多1个氨基酸; 如果插入2个碱基:影响4个氨基酸,多肽比原正常多肽多2个氨基酸; 如果插入3个碱基:影响5个氨基酸,多肽比原正常多肽多3个氨基酸。 (二)克里克的实验证据 (三)遗传密码对应规则的发现 马太和尼伦伯格和克里克的方法和思路完全不同,他们采用的体外合成蛋白质的技术。制备去模板的细胞提取液:即除去DNA和mRNA,此时细胞提取液中含有核糖体、ATP及各种氨基酸,是一个完整的翻译系统。加入多聚尿嘧啶核苷酸代替天然的mRNA,发现合

人教版高中生物必修二第四章第3节《遗传密码的破译(选学)》 教案

第3节遗传密码的破译 三维目标 1.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,克里克的实验证据,尼伦伯格和马太的蛋白质的体外合成实验。 2.过程与方法 (1)感受和重温科学家的思维历程。 (2)类比的学习方法。 3.情感态度与价值观 (1)对科学家那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神还有那种巧妙的构思表达敬佩。 (2)认同遗传密码的破译对生物学发展的重要意义。 教学重点 遗传密码的破译过程,引导学生感受这种思维过程并产生与科学家的思维共鸣。 教学难点 1.克里克的T4噬菌体实验。 2.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。 教具准备 多媒体演示课件 课时安排 1课时 教学过程 [情境创设] 在第1节我们学习了有关基因指导蛋白质合成的过程,我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息,翻译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列,那碱基序列与氨基酸序列是如何对应的呢?就是通过密码子。(呈现密码子表) 现在大家已经十分清楚了这些遗传密码,而当时是经过许多科学家艰辛的思考和探索,最后被几个年轻人的富有创新的实验才破译的,这个过程充满了思维的智慧。那这些遗传密码是怎样被破译的呢?让我们重新重温一下这段科学史,追寻科学家探索的足迹,对我们的思维会有好的启迪作用的。 [师生互动] 1.研究背景 在孟德尔遗传规律于1900年被再次证实之后,许多科学家投入到遗传问题的研究上来,试图揭示基因的本质和作用原理。 “中心法则”提出后更为明确地指出了遗传信息传递的方向,总体上来说是从DNA →RNA→蛋白质。那DNA和蛋白质之间究竟是什么关系?或者说DNA是如何决定蛋白质?这个有趣而深奥的问题在五十年代末就开始引起了一批研究者的极大兴趣。 1944年,理论物理学家薛定谔发表的《什么是生命》一书中就大胆地预言,染色体是由一些同分异构的单体分子连续所组成。这种连续体的精确性组成了遗传密码。他认为同分异构单体可能作为一般民用的莫尔斯电码的两个符号:“·”“—”,通过排列组合来储存遗传信息。 那什么是莫尔斯电码呢?我们来看下面的资料: 莫尔斯电码,是由美国画家和电报发明人莫尔斯于1838年发明的一套有“点”和“划”

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