定义 遗传密码是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,即密码子。
从哪来 本节为起点,无前置知识点。
为什么 DNA双螺旋结构限制了碱基配对方式,但mRNA是单链且需与tRNA反密码子配对。若密码子由1个碱基组成,4种碱基仅能编码4种氨基酸,远少于20种;若由2个碱基组成,4²=16种,仍不足;只有3个碱基一组(4³=64种),才能覆盖20种氨基酸并保留冗余性(简并性),从而保证遗传信息翻译的准确性与容错性。
讲法
类比法:电报密码本
适合
形象思维强、喜欢类比的学生。
将mRNA比作一串电报密码,每3个字母代表一个汉字(氨基酸)。比如“TGG”代表“天”,“CAG”代表“地”。强调必须每3个一组读,不能乱读,否则意思全变。
讲法
数学推导法:组合计数
适合
逻辑性强、擅长数学的学生。
提问:20种氨基酸,4种碱基。
1个碱基:4种组合 < 20,不够。
2个碱基:4×4=16种组合 < 20,不够。
3个碱基:4×4×4=64种组合 > 20,足够。
结论:必须是3个碱基一组。
讲法
实验证据法:尼伦伯格实验
适合
喜欢探究、重视科学史的学生。
讲述尼伦伯格用多聚尿嘧啶(UUUU...)合成多聚苯丙氨酸,证明UUU是苯丙氨酸密码子。说明密码子是通过实验破译的,不是凭空猜测。