【名師課堂-備課包】2013-2020學(xué)年高一下學(xué)期生物必修2學(xué)案-第四章第3節(jié)

第四章基因的表達(dá)第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）班級(jí)______姓名________學(xué)號(hào)____________【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、說出遺傳密碼的閱讀方式2、說出遺傳密碼的破譯過程學(xué)習(xí)重點(diǎn)：遺傳密碼的破譯過程教學(xué)難點(diǎn)：尼倫伯格和馬太設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)體外合成試驗(yàn)【自主探究】學(xué)問點(diǎn)觀看與思考?xì)w納與總結(jié)遺傳密碼的閱讀方式回顧“問題探討”并參照課本74頁(yè)圖4-10以重疊和非重疊的方式閱讀DNA序列，思考遺傳密碼的閱讀方式？結(jié)論：重疊和非重疊的方式閱讀同一DNA序列其結(jié)果是________，并且產(chǎn)生的影響也是_________________________________________________________克里克的試驗(yàn)證據(jù)以T4噬菌體為試驗(yàn)材料，爭(zhēng)辯其中某個(gè)基因的增加或削減對(duì)其所編碼的蛋白質(zhì)的影響。試驗(yàn)現(xiàn)象：1、________________________________2、________________________________3、________________________________結(jié)論：1、________________________________2、________________________________遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)章的發(fā)覺尼倫伯格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成試驗(yàn)思路：________________________________要點(diǎn)：________________________________結(jié)論：________________________________【例題精析】例1已知某tRNA一端的三個(gè)堿基序列是GAU，它轉(zhuǎn)運(yùn)的是亮氨酸，那么打算此氨基酸的密碼子是下面哪個(gè)堿基序列轉(zhuǎn)錄來的？（）A、GATB、GAUC、CUAD、CTA解析：從轉(zhuǎn)錄、翻譯逆行推理。tRNA的特定的三個(gè)堿基是GAU，那么依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，打算此氨基酸的mRNA上的密碼子是CUA。mRNA是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的，所以mRNA上CUA是由DNA上的GAT轉(zhuǎn)錄來的.答案:A例2揭示基因化學(xué)本質(zhì)的表述是（）

A．基因是遺傳物質(zhì)的功能單位

B．基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

C．基因是蘊(yùn)含遺傳信息的核苷酯序列

D．基因在染色體上呈線性排列

解析：考查基因的概念，從遺傳學(xué)角度，基因是把握生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位；從細(xì)胞學(xué)角度，基因在染色體上呈線性排列；從分子學(xué)角度，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，這也就揭示了基因的化學(xué)本質(zhì)是DNA。答案：B例3、科學(xué)家已經(jīng)證明密碼子是mRNA上打算一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。（1）據(jù)理論推想，mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基可以構(gòu)成________種排列方式，實(shí)際上打算氨基酸的密碼子共有________種。（2）第一個(gè)被科學(xué)家破譯的是打算苯丙氨酸的密碼子UUU。1959年，科學(xué)家M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA為模版，在肯定條件下合成只有苯丙氨酸組成的多肽，這里肯定的條件應(yīng)是________________________________________________。（3）繼上述試驗(yàn)后，又有科學(xué)家用C、U兩種堿基相同排列的mRNA為模版，檢驗(yàn)一個(gè)密碼子是否含有三個(gè)堿基。假如密碼子是連續(xù)翻譯的：①假如一個(gè)密碼子中含有兩個(gè)或四個(gè)堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽中應(yīng)由_______種氨基酸組成。②假如一個(gè)密碼子中含有三個(gè)堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽鏈中應(yīng)由________種氨基酸組成。解析：（1）mRNA上堿基共有A、G、C、U四種，三個(gè)相鄰的堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，依據(jù)數(shù)學(xué)原理應(yīng)有43即64種。這其中有三種是終止密碼子，實(shí)際上mRNA上打算氨基酸的密碼子共有61種。（2）這里肯定的條件是指基因把握蛋白質(zhì)合成的其次階段既翻譯階段所需條件。（3）C、U兩種堿基相間排列，假如一個(gè)密碼子中含有兩個(gè)或四個(gè)堿基，則密碼子為CU或CUCU，打算一種氨基酸組成。②假如一個(gè)密碼子中含有三個(gè)堿基，則密碼子CUC、UCU，打算兩種氨基酸組成。答案：（1）43＝6461（2）tRNA、氨基酸、能量、酶、核糖體等（3）①1②2【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1、把小鼠的信使RNA加入到大腸桿菌提取液中，在肯定條件下，能合成出小鼠的血紅蛋白。這個(gè)事實(shí)說明（）A．把握蛋白質(zhì)合成的基因位于信使RNA上B．小鼠的信使RNA能使大腸桿菌向小鼠轉(zhuǎn)化C．\o"全品高考網(wǎng)"生物的遺傳密碼都相同D．小鼠是信使RNA在大腸桿菌體內(nèi)把握合成了小鼠DNA答案：C2、在DNA分子上，轉(zhuǎn)錄形成甲硫氨酸（AUG）的密碼子的三個(gè)堿基是（）A、AUGB、TACC、ATGD、UAC答案：B3、把握合成蛋白質(zhì)（含100個(gè)氨基酸）的基因中，含有的嘌呤堿基有（）A、600個(gè)B、300個(gè)C、100個(gè)D、不能確定答案：B4、下列物質(zhì)從結(jié)構(gòu)層次看，從簡(jiǎn)潔到簡(jiǎn)單的挨次是（）A、脫氧核苷酸→基因→染色體→DNAB、脫氧核苷酸→基因→DNA→染色體C、基因→脫氧核苷酸→染色體→DNAD、基因→DNA→脫氧核苷酸→染色體答案：B5.由n個(gè)堿基組成的基因，把握合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量最大為（）A、na/6B、na/3－18(n/3－1)C、na－18(n－1)D、na/6－18(n/6－1)答案：D6.遺傳工程技術(shù)正使醫(yī)學(xué)行業(yè)發(fā)生著很大的變化，比如20世紀(jì)90年月誕生的動(dòng)物乳腺反應(yīng)器技術(shù)就是一個(gè)生動(dòng)例子。幾年前科學(xué)家將人體把握合成胰島素的基因成功地導(dǎo)入到一奶牛體內(nèi)，從而穩(wěn)定地從其乳汁中獲得了大量的胰島素。分析回答：（1）遺傳工程的理論基礎(chǔ)是法則，它可以用下面的公式表示________________。（2）胰島素基因與奶牛的其他基因相比主要差別在于______________________，這也反映出不同生物的DNA分子具有________性。（3）若只有一個(gè)胰島素基因成功地導(dǎo)入奶牛體細(xì)胞并定位于某一條常染色體上，則此奶牛將胰島素基因傳給所生后代的幾率是________。（4）由此可知，________生殖產(chǎn)生的后代很難保持遺傳性狀的穩(wěn)定，所以該奶牛最抱負(fù)的繁殖是用________技術(shù)繁殖。該技術(shù)繁殖出奶牛后代中雄牛占________。（5）人的基因在異種\o"全品高考網(wǎng)"生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時(shí)需經(jīng)過________和翻譯兩個(gè)步驟，在“翻譯”中需要的模板是________，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運(yùn)工兼裝配工是________，將氨基酸以肽鏈連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是________?！胺g”可理解為將由________個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由________個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”，從整體來看________RNA在翻譯中充任著“譯員”。（6）假如將藥物蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)移到牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用其尿液生產(chǎn)提取藥物比用乳汁提取藥物的優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育期的________動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。轉(zhuǎn)錄翻譯答案：（1）中心DNA――→RNA――→蛋白質(zhì)（2）堿基對(duì)的排列挨次不同特異（3）0（4）有性克隆0（5）轉(zhuǎn)錄mRNAtRNA核糖體420轉(zhuǎn)運(yùn)（6）雌雄7、科學(xué)工作者發(fā)覺野豬某一個(gè)基因在于家豬的對(duì)應(yīng)基因的某些片段不同，下表=1\*ROMANI是家豬和野豬的某個(gè)基因轉(zhuǎn)錄的兩種不同的信使RNA分子片段（每個(gè)密碼只寫出前兩個(gè)堿基）：表=1\*ROMANI：UAUAUAUAUAUA家豬信使RNAUUUUUUUCUCUC野豬信使RNA表=2\*ROMANII：密碼子表（部分）請(qǐng)依據(jù)表=1\*ROMANI、表=2\*ROMANII分析回答下列問題：（1）野豬和家豬的信使RNA翻譯成的蛋白質(zhì)分子中可能存在的氨基酸的種數(shù)分別為和。（2）比較上表密碼子和氨基酸的關(guān)系可以作出哪些推斷？（3）在打算野豬信使RNA片段第一個(gè)密碼子的DNA三個(gè)堿基對(duì)中，任意一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化都將產(chǎn)生特別的蛋白質(zhì)嗎？為什么？有何生物學(xué)意義？答案：（1）3、1（2）一種氨基酸可以有幾種不同的密碼子打算，一種密碼子只能打算一種氨基酸；個(gè)別密碼子不能打算氨基酸（3）不肯定。如UUU密碼子打算的氨基酸是苯丙氨酸，打算該密碼子的DNA堿基對(duì)是AAA//TTT，當(dāng)發(fā)生變化成為AAG//TTC，AAG轉(zhuǎn)錄的密碼子是UUC，翻譯的仍舊是苯丙氨酸。維持遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。8、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳錦清教授發(fā)覺了油菜產(chǎn)油機(jī)制：光合作用產(chǎn)生磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運(yùn)向種子的兩條途徑，如甲圖所示。圖乙是把握PEPcas酶=2\*ROMANII合成的基因，其中a鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，陳教授及助手誘導(dǎo)b鏈也能轉(zhuǎn)錄，從而轉(zhuǎn)錄出雙鏈信使RNA。并依據(jù)這一機(jī)制培育出世界上含油量最高的油菜新品系。請(qǐng)回答：（1）你認(rèn)為提高油菜產(chǎn)量的基本思路是。（2）把握酶=2\*ROMANII合成的基因的結(jié)構(gòu)單位是。（3）從圖乙到合成出圖甲中的蛋白質(zhì)遺傳信息的傳遞過程是。（4）據(jù)爭(zhēng)辯，油菜產(chǎn)量提高的緣由是雙鏈信使RNA的形成阻礙了形成酶=2\*ROMANII的過程。答案：（1）提高酶=1\*ROMANI的活性，抑制酶=2\*ROMANII的活性。（2）脫氧核苷酸轉(zhuǎn)錄翻譯（3）DNA――→信使RNA――→蛋白質(zhì)（4）翻譯參考答案【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1、答案：C2、答案：B3、答案：B4、答案：B5.答案：D6.轉(zhuǎn)錄翻譯答案：（1）中心DNA――→RNA――→蛋白質(zhì)（2）堿基對(duì)的排列挨次不同特異（3）0（4）有性克隆0（5）轉(zhuǎn)錄mRNAtRNA核糖體420轉(zhuǎn)運(yùn)（6）雌雄7、答案：（1）3、1（2）一種氨基酸可以有幾種不同的密碼子打算，一種密碼子只能打算一種氨基酸；個(gè)別密碼子不能打算氨基酸（3）不肯定。如UUU密碼子打算的氨基酸是苯丙氨酸，打算該密碼子的DNA堿基對(duì)是AAA//TTT，當(dāng)發(fā)生變化成為AAG//TTC，AAG轉(zhuǎn)錄的密碼子是UUC，翻譯的仍舊是苯丙氨酸。維持遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。8、答案：（1）提高酶=1\*ROMANI的活性，抑制酶=2\*ROMANII的活性。（2）脫氧核苷酸轉(zhuǎn)錄翻譯（3）DNA――→信使RNA――→蛋白質(zhì)（4）翻譯【相關(guān)鏈接】遺傳密碼的特點(diǎn)：1、不間斷性mRNA的三聯(lián)體密碼是連續(xù)排列的，相鄰密碼之間無核苷酸間隔。所以若在某基因編碼區(qū)(能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)域)的DNA序列或mRNA中間插入或刪除1~2個(gè)核苷酸,則其后的三聯(lián)體組合方式都會(huì)轉(zhuǎn)變,不能合成正常的蛋白質(zhì).2、不重疊性對(duì)于特定的三聯(lián)體密碼而言，其中的每個(gè)核苷酸都具有不重疊性。例如假如RNA分子UCAGACUGC的密碼解讀挨次為:UCA、GAC、UGC,則它不行以同時(shí)解讀為:UCA、CAG、AGA、GAC……等.不重疊性使密碼解讀簡(jiǎn)潔而精確?????無誤.并且,當(dāng)一個(gè)核苷酸被特別核