人教版高中生物必修2第4章 基因的表达第3节 遗传密码的破译(选学)习题(1)

第3节遗传密码的破译（选学）温故知新新知预习一、遗传密码的阅读方式在破译密码子的过程中，从理论上分析，遗传密码的阅读方式包括_______和_______。

同一个碱基序列，不同的阅读方式解读出来的含义会_______。

二、克里克的实验证据克里克以_______为实验材料，研究其中的某个_______的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。

他发现，在相关碱基序列中增加或者删除_______碱基时，能合成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_______编码一个氨基酸的科学家。

这个实验同时也表明：遗传密码从一个_______开始，以_______的方式阅读，编码之间_______分隔符。

三、遗传密码对应规则的发现1.第一个遗传密码是由_______和_______破译的，他们采取的是_______技术。

他们在每个试管中分别加入一种_______，再加入除去了_______和_______的细胞提取液，以及人工合成的_______，结果加入了_______的试管中出现了_______。

通过实验可见尿嘧啶的_______编码由苯丙氨酸组成的_______。

结合克里克得出的3个碱基决定1个氨基酸的实验结论，与苯丙氨酸对应的密码子应该是_______。

2.遗传密码有哪些特点？知识回顾密码子在64个密码子中有61个是各种氨基酸的密码子。

一种氨基酸可以只有一个密码子，如色氨酸只有UGG一个密码子；也可以有数个密码子，如苏氨酸有4个密码子，ACU、ACC、ACA、ACG。

一种氨基酸可以由几种不同的密码子决定，这种情况叫做密码子的兼并性。

此外，还有三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋白质合成过程中，它们却是肽链增长的停止信号，所以又把这三个密码子叫做终止密码子。

另外，密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸以外，还是翻译的起始信号，叫做起始密码子。

应该指出，当AUG和GUG不在起始点时，编码甲硫氨酸和缬氨酸；在起始点时，原核细胞的翻译过程证明，AUG将编码甲酰甲硫氨酸。

第四章第3节遗传密码的破译测试题知识点1：密码子识别及碱基的相关计算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，含有的嘌呤碱基有（）A．600个 B．300个 C．100个 D．不能确定4、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→基因→染色体→DNA B．脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体C．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA D．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体5、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)知识点2：遗传密码之阅读方式的发现6、遗传密码的阅读方式是（）A.非重叠的阅读方式B.重叠的阅读方式C.两种情况都有D.两种情况都无7、当基因中的一个碱基被替换，控制合成的蛋白质将（）A.一定改变B.一定不改变C.可能改变，也可能不改变D.不再控制蛋白质合成8、属于尼伦伯格和马太的贡献是（）A.提出了3个碱基编码1个氨基酸的设想B.提出了DNA双螺旋模型C.第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸D.破译了第一个遗传密码9、下列说法错误的是（）A.克里克T噬菌体实验不能证明苯丙氨酸的密码子是UUU4噬菌体实验表明遗传密码的阅读方式是非重叠的阅读方式B.克里克T4C.尼伦伯格和马太的实验可以说明三个碱基决定一个氨基酸D.以上两个实验对遗传密码的破译都作出了贡献，促进了科学的发展10、DNA和RNA的主要存在场所为（）A.细胞核细胞核B.细胞质细胞质C.细胞核细胞质D.细胞质细胞核11、尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术进行的实验没有说明（）A.尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成B.尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链C.结合克里克的研究成果，得出与苯丙氨酸对应的密码子是UUUD.细胞提取液中的遗传信息控制合成了多聚苯丙氨酸的肽链12、家兔皮下白色脂肪对黄色脂肪为显性，将纯种的白脂肪家兔与黄脂肪家兔杂交，生下的仔兔喂含有叶绿素的饲料时，仔兔的脂肪为白色，否则为黄色，这说明（）A.表现型相同，基因型一定相同B.基因型相同，表现型一定不同C.基因型相同，表现型一定相同D.表现型是基因型和环境条件共同作用的结果二、填空题13、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。

第4章第3节 遗传密码的破译〖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。

〖使用说明及学法指导〗课前自行完成预习内容和预习自测，探究案，我们在课堂上会进行讨论，当堂检测是你们在课内最后5分钟要完成的。

〖预习自测〗一、知识梳理1.克里克是第一个用实验证明 ，同时实验还表明：遗传密码从一个固定的起点开始，以 ，编码之间没有 。

2.两个名不见经传的年轻人 破译了第一个遗传密码，苯丙氨酸对应的密码子是 。

二、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。

第3节遗传密码的破译(选学)基础巩固1第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家是()A.伽莫夫B.克里克C.马太D.尼伦伯格解析:伽莫夫提出了3个碱基编码1个氨基酸的设想;克里克第一个用实验证明了遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸;尼伦伯格和马太用蛋白质的体外合成法破译了第一个三联体密码。

答案:B2蛋白质体外合成实验破译出的第一个密码子是哪一种氨基酸对应的?()A.亮氨酸B.甘氨酸C.苯丙氨酸D.丙氨酸答案:C3尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成技术,用人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸合成多聚苯丙氨酸的肽链时,加入细胞液。

下列是合成过程中利用的细胞液成分,其中正确的是()①ATP②酶③tRNA④苯丙氨酸⑤mRNA⑥DNA⑦rRNAA.①②③④⑦B.①②④⑤⑦C.②③④⑤⑥D.③④⑤⑥⑦答案:A4遗传密码的阅读方式为()A.重叠的B.非重叠的C.以任意3个碱基为1个阅读单位进行阅读D.以相邻的3个碱基为1个阅读单位即可答案:B5人类免疫缺陷病毒在逆转录酶的作用下,能形成DNA。

下列哪项是人类免疫缺陷病毒依据碱基互补配对原则进行的逆转录过程?()模板AGCUAGCTAGCUAGCT产物答案:C6若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a,tRNA2(ACG)可转运氨基酸b,tRNA3(UAC)可转运氨基酸c,今以DNA中一条链……A—C—G—T—A—C—A—T—T……为模板合成蛋白质,该蛋白质基本组成单位的排列顺序可能为()A.a—b—cB.c—b—aC.b—c—aD.b—a—c答案:C7科学工作者发现野猪某一个基因与家猪的对应基因的某些片段不同。

下表Ⅰ是家猪和野猪的某个基因转录的两种不同的mRNA分子片段(每个密码子只写出前面两个碱基)。

表Ⅰ:UA UA UA UA UA UA家猪mRNAUU UU UU UC UC UC野猪mRNA表Ⅱ:密码子表(部分)第一个字母第二个字母第三个字母U C A GU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸G请根据表Ⅰ、表Ⅱ分析回答下列问题。

第三节遗传密码的破译一、单选题1．遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”，含有密码子的某分子是（）A. 肽链B. DNAC. 信使RNAD. 转运RNA【答案】C【解析】试题分析：mRNA决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”。

2．几种氨基酸可能的密码子如下。

甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。

经研究发现，在编码某蛋白质的基因的某个位点上发生了一个碱基替换，导致对应位置上的氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸；接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸，则该基因未变时的甘氨酸的密码子应该是（）A. GGUB. GGCC. GGAD. GGG【答案】D【解析】试题分析：根据题干可知，基因中某个碱基发生替换，结果导致密码子中一个碱基发生改变，甲硫氨酸的密码子是AUG，对比甘氨酸和缬氨酸的密码子可知，只有GUG与AUG相差一个碱基，而GUG与甘氨酸的GGG密码子相差一个碱基，因此基因未突变时，甘氨酸的密码子是GGG，故D正确。

考点：本题主要考查基因突变和密码子，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和推断的能力。

3．最近，科学家在一种生物体内发现了第22种氨基酸--吡酪赖氨酸，并弄清楚了它的密码子，这是一项伟大的成就。

吡酪赖氨酸的密码子是A. 基因中的某三个脱氧核苷酸B. 转运RNA上的三个碱基C. DNA一条链上相邻的三个碱基D. 信使RNA的三个相邻的碱基【答案】D【解析】试题分析：密码子是信使RNA上的三个相邻的碱基，一个密码子决定一个氨基酸，D正确。

考点：本题考查蛋白质合成的知识。

意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

4．若细胞质中tRNA1(AUU)可转运氨基酸a,tRNA2(ACG)可转运氨基酸b,tRNA3(UAC)可携带氨基酸c(括号中的字母表示tRNA顶端环状结构外露的三个碱基),现在以DNA分子中的一条链…A—C —G—T—A—C—A—…为模板合成蛋白质,则该蛋白质基本组成单位的排列可能是( )A.a—b—cB.c—b—aC.b—a—cD.b—c—a【答案】D【解析】试题分析：氨基酸a对应的密码子是UAA，氨基酸b对应的密码子是UGC, 氨基酸c对应的密码子是AUG。

●习题详解
一、练习（课本P76）
（一）基础题
1.解析：3个碱基编码一种氨基酸，4种碱基组成三联密码，经排列组合可产生43=64种不同形式。

答案：D
遗传密码的特点：不间断性、不重叠性、简并性、通用性。

73
1.“where are genes located”。

2.—··/—·/·基因位于DNA上
3.（略）
三、本节聚焦（课本P73）
1.参见课堂小结和教师精讲。

2.遗传密码的特点：不间断性、不重叠性、简并性、通用性。

四、思考与讨论（课本P74）
1.以非重叠方式阅读，一个碱基发生改变，则会影响一个氨基酸。

以重叠方式阅读，一个碱基发生改变，则会影响三个氨基酸。

2.以非重叠方式阅读：
如果插入1个碱基，影响后面所有氨基酸。

如果插入2个碱基，也会影响后面所有氨基酸。

如果插入3个碱基，则产生的多肽比原正常多肽多1个氨基酸。

以重叠方式阅读：
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。

五、旁栏思考题（课本P75）
1.防止细胞原有的DNA和mRNA中的遗传信息起作用干扰实验结果。

2.在对照实验中的所有试管中加入成分均不变，但是不加入多聚尿嘧啶核苷酸。

课后集训基础达标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.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GA T转录来的。

答案:A2.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酸序列D.基因在染色体上呈线性排列解析：考查基因的概念。

从遗传学角度看，基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位；从细胞学角度看，基因在染色体上呈线性排列；从分子学角度看，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：B3.下列叙述不是遗传密码特点的是（）A.非重复性B.无分隔符C.三联性D.不连续性解析：遗传密码从一个固定的起点开始，以三联不重复的非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。

答案：D4.第一个破译的遗传密码是（）A.AAAB.GGGCD.UUU解析：尼伦伯格和马太所做的蛋白质的体外合成试验，结合克里克得出的3个碱基决定1个氨基酸的结论，得出第一个破译的遗传密码与苯丙氨酸对应的密码子是UUU。

答案：D5.mRNA碱基序列中，随机插入1个碱基，变化后的mRNA上的密码子的变化是（）A.全部密码子改变B.只有一个密码子改变C.基本不变D.插入碱基后的所有密码子均改变解析：在mRNA碱基序列中，随机插入1个碱基，则从插入的碱基开始的阅读发生改变。

所以，插入碱基后的所有密码子均改变。

答案：D6.mRNA碱基序列中，随机插入3个碱基，则此mRNA所控制的蛋白质的变化为（）A.没有改变B.插入第一个碱基后的密码子所控制的氨基酸全部改变C.插入第三个碱基后的密码子所控制的氨基酸全部改变D.插入第一和第三个碱基间的密码子所控制的氨基酸全部改变解析：在mRNA碱基序列中，随机插入3个碱基，由于是一个阅读单元，所以，插入第一和第三个碱基间的密码子所控制的氨基酸全部改变。

典题精讲例1 mRNA中的碱基序列GAUCGA中，每三联确定一个氨基酸，按重复和不重复方式阅读，分别能控制几种氨基酸（）A.4种和2种B.5种和2种C.6种和2种D.2种和2种思路解析：题中碱基序列，如果按重复方式阅读，可有GAU、AUC、UCG、CGA 4种读法，如果按不重复方式阅读，可有GAU、CGA 2种读法，分别控制4种和2种氨基酸。

答案：A绿色通道：要深刻理解遗传密码的阅读特点，三联不重复连续阅读。

变式训练1 遗传密码的阅读方式为()A.重叠的B.非重叠的C.以任意3个碱基为1个阅读单位，进行阅读D.以相邻的3个碱基为1个阅读单位即可思路解析：以3个碱基为1个阅读单位，依次阅读，即非重叠的阅读方式。

答案：B例2（多选）尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成的技术，用人工合成的RNA多聚尿嘧啶合成多聚苯丙氨酸肽链时，加入细胞液。

下列是合成过程中利用的细胞液成分，其中错误的是（）A.ATP、酶、tRNA、氨基酸B.ATP、酶、mRNA、氨基酸C.ATP、酶、DNA、氨基酸D.ATP、酶、rRNA、氨基酸思路解析：尼伦伯格和马太在使用细胞液时，去除了对合成氨基酸有影响的DNA和ｍRNA。

答案：BC黑色陷阱：细胞的结构物质中，与蛋白质合成有关的成分有DNA、mRNA、氨基酸、酶、tRNA、核糖体等，若忘记尼伦伯格和马太进行实验时除去了DNA和ｍRNA，则非常容易选错。

变式训练 2 尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成的实验中，每支试管中加入的成分是()A.一样的B.有完全的细胞提取液C.有人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸D.都有20种氨基酸思路解析：每支试管中加入的成分是不一样的，每支试管中的氨基酸种类不同，且每个试管中只有一种氨基酸；完全的细胞提取液要去除DNA和mRNA。

答案：C问题探究问题1：在遗传密码发现前，人们已经知道mRNA中的碱基控制蛋白质合成中的氨基酸排列，但RNA中的碱基只有四种，而氨基酸有多种，所以必须由两个或三个碱基控制一种氨基酸。

遗传密码的破译(选学)一、选择题1. 第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家是（）A.伽莫夫B.克里克C.马太D.尼伦伯格2. 尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成的技术，用人工合成的RNA多聚尿嘧啶合成多聚苯丙氨酸肽链时，加入细胞液。

下列是合成过程中利用的细胞液成分，其中错误的是（）A.A TP、酶、tRNA、氨基酸B.A TP、酶、水、氨基酸C.A TP、酶、DNA、氨基酸D.A TP、酶、rRNA、氨基酸3. 下列叙述不是遗传密码特点的是（）A.非重复性B.无分隔符C.三联性D.不连续性4. 尼伦伯格和马太采用蛋白质体外合成的技术进行的实验没有说明（）A.多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成B.尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链C.结合克里克的研究成果，得出与苯丙氨酸对应的密码子是UUUD.细胞提取液中的遗传信息控制合成了多聚苯丙氨酸的肽链5. 下列各项中，错误的是（）A.克里克T 4 噬菌体实验不能证明苯丙氨酸的密码子是UUUB.克里克T 4 噬菌体实验证明遗传密码的阅读方式是非重叠的阅读方式C.尼伦伯格和马太的实验可以说明三个碱基决定一个氨基酸D.以上两个实验对遗传密码的破译都作出了贡献，促进了科学的发展6. 遗传密码的阅读方式为()A.重叠的B.非重叠的C.以任意3个碱基为1个阅读单位，进行阅读D.以相邻的3个碱基为1个阅读单位即可7. 克里克的实验结果不能表明的是()A.遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸B.遗传密码从一个固定的起点开始C.阅读方式是非重叠的D.编码之间有分割符8. 蛋白质体外合成的实验，破译出了第一个密码子是哪一种氨基酸对应的（）A.亮氨酸B.甘氨酸C.苯丙氨酸D.丙氨酸9. mRNA碱基序列中，随机插入一个碱基，变化后的mRNA上的密码子的变化是（）A.全部密码子改变B.只有一个密码子改变C.基本不变D.从插入碱基处开始的密码子改变10. 下列对转运RNA的描述，正确的是（）A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内11. 家兔染色体DNA遗传信息的传递与表达过程，在细胞器上进行的是()A.复制B.转录C.翻译D.转录和翻译12. 在信使RNA上几个连续的碱基决定一个氨基酸（）A.1B.2C.3D.413. 下列关于遗传密码的叙述，错误的是（）A.tRNA上的三个碱基是一个密码子B.遗传密码的排列顺序决定了氨基酸的排列顺序C.mRNA中的一个碱基发生改变，不一定引起其指导合成的蛋白质的改变D.遗传密码的阅读方式是非重叠式阅读14. mRNA中的碱基序列GAUCGA中，每三联确定一个氨基酸，按重复和不重复方式阅读，分别能控制几种氨基酸（）A.4种和2种B.5种和2种C.6种和2种D.2种和2种15. 尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成的实验中，每支试管中加入的成分是（）A.一样的B.有完全的细胞提取液C.有人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸D.都有20种氨基酸二．非选择题16. 人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素研究发现，抗生素之所以能杀死细菌等病原体而对人体无害，其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质的合成，而不影响人体内蛋白质的合成。