第四章第3节遗传密码的破译(选学)

第四章第3节遗传密码的破译（选学）【考点解读】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：知识点观察与思考归纳与总结遗传密码的阅、.十, 2读方式回顾“问题探讨”并参照课本74页图4-10以重叠和非重叠的方式阅读DNA序列，思考遗传密码的阅'读方^式，结论：重叠和非重叠的方式阅读冋一DNA序列其结果是 ，并且产生的影响也是克里克的实验证据以T4噬菌体为实验材料，研究其中某个基因的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。实验现象：1、 2、 3、 结论：1、 2、 遗传密尼伦伯格和马太的蛋白质思路：

码对应规则的发现体外合成实验要点： 结论： 2、例题精析：例1已知某tRNA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、GATB、GAUA、GATB、GAUC、CUAD、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.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。 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。 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。 第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子UUUO1959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 。 继上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相同排列的mRNA为模版， 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： 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。 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。这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。【自我诊断】•基础题1、 把小鼠的信使RNA加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白。这个事实说明（）A.控制蛋白质合成的基因位于信使RNA上B.小鼠的信使RNA能使大肠杆菌向小鼠转化C.生物的遗传密码都相同D.小鼠是信使RNA在大肠杆菌体内控制合成了小鼠DNA2、 在DNA分子上，转录形成甲硫氨酸（AUG）的密码子的三个碱基是（）A、AUG B、TAC C、ATG D、UAC3、 控制合成蛋白质（含100个氨基酸）的基因中，含有的嘌吟碱基有（）B、300个C、100个D、不能B、300个C、100个D、不能下列物质从结构层次看，从简单到复杂的顺序是( ) A、脱氧核苷酸f基因f染色体fDNA B、脱氧核苷酸f基因fDNAf染色体 C、基因f脱氧核苷酸f染色体fDNA D、基因fDNAf脱氧核苷酸f染色体 由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为()A、na/6 B、na/3—18(n/3—1)C、na—18(n—1)D、na/6—18(n/6—1)•拓展题 遗传工程技术正使医学行业发生着很大的变化，比如20世纪90年代诞生 的动物乳腺反应器技术就是一个生动例子。几年前科学家将人体控制合成胰岛素的 基因成功地导入到一奶牛体内，从而稳定地从其乳汁中获得了大量的胰岛素。分析回答： 遗传工程的理论基础是 法则，它可以用下面的公式表示 胰岛素基因与奶牛的其他基因相比主要差别在于 ，这也反映出不同生物的DNA分子具有 性。 若只有一个胰岛素基因成功地导入奶牛体细胞并定位于某一条常染色体上，则此奶牛将胰岛素基因传给所生后代的几率是 。 由此可知， 生殖产生的后代很难保持遗传性状的稳定，所以该 奶牛最理想的繁殖是用 技术繁殖。该技术繁殖出奶牛后代中雄牛占 人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时需经过 和翻译两个 步骤，在“翻译”中需要的模板是 ,原料是氨基酸，直接能源是ATP,搬 运工兼装配工是 ,将氨基酸以肽链连接成蛋白质的场所是 。“翻译”可理解为将由 个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由 个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整体来看 RNA在翻译中充任着“译员”。 如果将药物蛋白质基因转移到牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用其尿液生 产提取药物比用乳汁提取药物的优越性在于：处于不同发育期的 动物都可 生产药物。 7、科学工作者发现野猪某一个基因在于家猪的对应基因的某些片段不同，下表是家猪和野猪的某个基因转录的两种不同'的信使RNA分子片段(每个密码只写出前两个碱基)：表j:UAUAUA UAUAUA 家猪 信使RNAUUUU UUUCUCUC 野猪信使RNA表11: 密码子表(部分)第一个字母第二个字母第三个1字母UCAGU笨丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氣酸u■1苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱處酸C亮氯酸丝氨酸终止終止A亮氨酸丝氨酸終止色氣酸G请根据表J、表11分析回答下列问题：（1） 野猪和家猪的信使RNA翻译成的蛋白质分子中可能存在的氨基酸的种数分别为和 。（2） 比较上表密码子和氨基酸的关系可以作出哪些推断？（3） 在决定野猪信使RNA片段第一个密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将产生异常的蛋白质吗？为什么？有何生物学意义？答案：（1）3、1（2）一种氨基酸可以有几种不同的密码子决定，一种密码子只能决定一种氨基酸；个别密码子不能决定氨基酸（3）不一定。如UUU密码子决定的氨基酸是苯丙氨酸，决定该密码子的DNA碱基对是AAA//TTT，当发生变化成为AAG//TTC,AAG转录的密码子是UUC,翻译的仍然是苯丙氨酸。维持遗传性状的相对稳定。8、浙江省农业科学院陈锦清教授发现了油菜产油机制：光合作用产生磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子的两条途径，如甲图所示。图乙是控制PEPcas酶合成的基因，其中a链是转录链，陈教助手诱导b链也能转录，从而转录出双链信使RNAO并根据这一机制培养出世界上含油量最高的油菜新品系。请回答：你认为提高油菜产量的基本思路是 。控制酶11合成的基因的结构单位是 。从图乙到合成出图甲中的蛋白质遗传信息的传递过程是O据研究，油菜产量提高的原因是双链信使RNA的形成阻碍了形成酶11的 过程。【相关链接】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，编玛相同氨基酸的密码子称同义密码子。由于兼并性，某些DNA