第3节　遗传密码的破译

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1.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。

2.学习建议

(1)“克里克的实验”是比较深奥的知识,可采用与英文句子类比的方法，使复杂的问题更容易理解。

(2)遗传密码的破译过程是本节的主要内容，可通过比较分析“尼伦伯格和马太实验”的设计思路的差异,初步理解遗传密码的破译方法。即克里克通过研究碱基的改变对蛋白质合成的影响推断遗传密码的性质，这种方法不需要理解蛋白质合成的过程，就能推断出密码子的总体特征，但不是直接证据，而且工作量大。尼伦伯格通过建立蛋白质体外合成系统，直接破解了遗传密码的对应规则，这种方法快速、直接，但是这种方法的建立需要首先了解细胞中蛋白质合成所需要的条件。

自我测评

一、选择题

1.下列各项中，错误的是(　　)。

A.克里克T4噬菌体实验不能证明苯丙氨酸的密码子是UUU

B.克里克T4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

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做出了贡献，促进了科学的发展

2.某个真核细胞中的DNA可以转录出mRNA的个数是(　　)。

A.1　　B.2　　C.3　　D.多个

3.下图为mRNA的一段碱基序列，其中含有的遗传密码子有(　　)。

↓起点

GGUUCGCACGCUU

A.1个　　B.2个　　C.3个　　D.4个

4.在下列基因的改变中，合成出具有正常功能蛋白质的可能性最大的是(　　)。

A.在相关基因的碱基序列中删除或增加一个碱基对

B.在相关基因的碱基序列中删除或增加二个碱基对

C.在相关基因的碱基序列中删除或增加三个碱基对

D.在相关基因的碱基序列中删除或增加四个碱基对

5.最早提出3个碱基编码一个氨基酸的科学家和首次用实验加以验证的科学家分别是(　　)。

A.克里克、伽莫夫　　B.克里克、沃森

C.摩尔根、孟德尔　　D.伽莫夫、克里克

6.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.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UUU

D.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

7.某信使RNA上有1800个碱基，则该信使RNA控制合成的多肽链上最多有多少个氨基酸?(　　)

A.200　　B.300　　C.400　　D.600

8.在遗传密码子的阅读方式验证实验中，克里克没有证明的是(　　)。

A.3个碱基决定一个氨基酸

B.遗传密码从一个固定起点开始，无间隔

C.遗传密码以非重叠的方式阅读

D.遗传密码与氨基酸之间的对应关系

9.在下列试管中，能合成多肽链的是(　　)。

A.除去DNA和mRNA的细胞提取液+多聚尿嘧啶核苷酸+酪氨酸

B.除去DNA和mRNA的细胞提取液+多聚尿嘧啶核苷酸+丝氨酸

C.除去DNA和mRNA的细胞提取液+多聚尿嘧啶核苷酸+苯丙氨酸

D.除去DNA和mRNA的细胞提取液+多聚尿嘧啶核苷酸+半胱氨酸

10.尼伦伯格和马太采用了蛋白质体外合成技术，成功地揭示了决定苯丙氨酸的密码子为UUU。你认为该实验中的最关键操作是(　　)。

A.利用除去DNA和mRNA的细胞提取液

B.利用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸

C.在每支试管中只加入一种氨基酸

D.准确测定多肽链中的氨基酸种类

11.采用蛋白质体外合成技术揭示遗传密码实验中，改变下列哪项操作，即可测出全部的遗传密码与氨基酸的对应规则(　　)。

A.无DNA和mRNA细胞的提取液　　B.人工合成的多聚核苷酸

C.加入的氨基酸种类和数量　　D.测定多肽链中氨基酸种类的方法

12.下列各项中，属于莫尔斯密码与遗传密码相同点的是(　　)。

A.密码之间有分隔　　　　　B.每个密码子都由三部分组成

C.都能控制蛋白质的合成　　D.都携带一定的信息

13.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

二、非选择题

14.下图为一段mRNA中的碱基序列，请根据题意回答下面的问题。

 

 

(1)写出该mRNA对应的DNA分子。

(2)若在第3个遗传密码子的U和U中间插入碱基U，则从插入点开始的所有遗传密码子都被　　　　。

(3)若在第4个遗传密码子中的碱基G改变为碱基C，则在该mRNA分子中改变的遗传密码子有　　　个。

(4)若在第2个遗传密码子和3个遗传密码子的中间插三个碱基CUG，则该mRNA分子中的原来遗传密码子发生改变的有　　　个。

15.下图是尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码的实验，每个试管中加入了一种氨基酸，再加入除去了DNA和RNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。请根据图分析回答下列问题。

 

 

(1)尼伦伯格和马太在本实验中采用了　　　　　　　　　　　　　　　　　技术。

(2)在实验中要除去细胞提取液中DNA和mRNA的目的是　　　　　　　　　　　　　　。

(3)本实验可以说明　　　　　　　。如果加入的是人工合成的RNA多聚鸟嘌呤核苷酸，加入的氨基酸不变，还能形成多聚苯丙氨酸吗?　　　　　　　，为什么?　　　　　　　　　　　　　　。

(4)密码子是指　　　　　　　。mRNA的作用是　　　　　　　。

参考答案

一、选择题

1.C　2.D　3.D　4.C　5.D　6.D　7.D　8.D　9.C　10.B　11.B　12.D　13.A

二、非选择题

14.(1)

 

(2)改变(3)1(4)0

15.(1)进行蛋白质的体外合成

(2)防止DNA和mRNA中的遗传信息起作用，影响肽链的形成

(3)多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成　不能　苯丙氨酸的密码子为UUU，GGG对应的是甘氨酸，所以不能合成多聚苯丙氨酸

(4)信使RNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基　将遗传信息由DNA传递给蛋白质