人教版高一生物下册知识点：第4章遗传密码的破译(选学)
人教课标版高中生物必修2第4章《遗传密码的破译(选学)》温故知新
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。
【高中生物】高中生物知识点：遗传密码的破译
【高中生物】高中生物知识点：遗传密码的破译遗传密码的破译
：
1、遗传密码的写作方式
同一个碱基序列，不同的阅读方式解读出来的含义完全不同，要正确地理解遗传密码的含义，必须掌握密码的阅读方式。
2、克里克的实验证据
1961年，克里克以t
4
噬菌体为实验材料，研究其中某个碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。
克里克发现在相关碱基序列中增加或者删减一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。
从而证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。
并且遗传密码从一个个顶的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。
3、遗传密码对应规则的辨认出。
（1）尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
（2）实验思路：使用蛋白质的体外制备技术。
（3）过程：他们在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去dna和mrna的细胞提取液，以及人工合成的rna多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
（4）实验结论：磷酸酯尿嘧啶核苷酸引致了磷酸酯苯丙氨酸的制备，磷酸酯尿嘧啶核苷酸的碱基序列就是由多个尿嘧啶共同组成的（uuuu......），可知尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸共同组成的肽链。
融合克里克得出结论的3个碱基同意1个氨基酸的实验结论，与苯丙氨酸对应的密码子必须就是uuu。
在此后的六七年里，科学家沿着蛋白质体外制备的思路，不断地改良实验方法，截获出来了全部的密码子，并基本建设出来了密码子表中。
人教版高中生物必修二第四章第3节《遗传密码的破译(选学)》 教学设计
《遗传密码的破译》教学设计桐城八中毛玉一、教材分析这节课是必修二《分子与细胞》第四章第三节的内容，属于选学范围。
虽然是选学内容，但遗传密码的破译这一事件本身在生物学史上占有重要地位，有很高的科学教育价值，体现了科学理论和科学实验在科学研究中的重要作用，为学生学习探究方法提供了难得的范例。
所以，将这节内容纳入课堂授课范围。
二、学情分析同学们在第一节学习了基因的表达，即遗传信息的转录和翻译。
熟悉了遗传密码子表以及遗传密码子在翻译过程中的重要作用，理解了碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的，对进一步了解遗传密码子是如何破译的，有强烈的兴趣。
三、教学目标1、知识目标:⑴、遗传密码是如何破译的⑵、遗传密码有哪些特点2、能力目标:⑴、从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练学生科学推理能力⑵、通过再现科学史培养学生实验设计与科学探究能力⑶、通过总结遗传密码的特点训练学生对比分析、归纳总结能力3、情感目标:⑴、通过再现科学史让学生体验科学方法与科学态度⑵、通过再现科学史让学生感受科学知识发现过程的艰辛和漫长四、教学重难点教学重点遗传密码的破译过程教学难点遗传密码的破译过程五、教学方法引导学生通过数学方法推理和猜想“碱基与氨基酸的对应关系”;根据科学资料，运用英语词句类比推理“碱基与氨基酸的对应关系”;借鉴科学家的实验方法，小组合作设计实验方案，探究与体验破译遗传密码的方法和过程。
六、教学过程1、导入新课(问题导入)mRNA是怎样把其中的碱基序列转化为蛋白质中相应氨基酸排列次序的?mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的?下面将通过同学们的探究性学习活动，研究碱基与氨基酸之间的对应关系。
2、从数学角度认识碱基与氨基酸的对应关系资料1:mRNA只有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有20种，这四种碱基是怎么决定蛋白质的20种氨基酸的呢?如果1个碱基决定一个氨基酸，那么4种碱基只能决定4种氨基酸，显然这种组合是不够的。
想一想，①如果2个相邻碱基决定一种氨基酸呢?②如果3个相邻碱基决定一种氨基酸呢?③由此分析你认为应该由多少个碱基编码一个氨基酸，4种碱基才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸?学生通过数学运算、小组讨论、推理猜想，即可确定“理论上应该是三个碱基决定一个氨基酸”。
《第4章 第3节 遗传密码的破译(选学)》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必
《遗传密码的破译(选学)》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识目标：学生能够理解并描述基因、密码子和终止子等基本概念。
2. 能力目标：学生能够通过实验分析，推断遗传密码的具体含义和作用。
3. 情感目标：培养学生的科学探索精神，提高团队协作和沟通能力。
二、教学重难点1. 教学重点：讲解遗传密码的基本概念和作用，通过实验分析破译遗传密码。
2. 教学难点：如何引导学生正确理解遗传密码的含义及其在生物体内的具体应用。
三、教学准备1. 准备相关的教学PPT和实验器材。
2. 安排学生进行小组实验，要求学生认真观察和分析实验结果。
3. 提前布置阅读相关文献的作业，以便在课堂中进行讨论和交流。
4. 准备一些相关视频和图片，以增加学生对遗传密码的感性认识。
四、教学过程：（一）导入新课1. 介绍密码子的概念。
引用一些关于基因工程、基因治疗、人类基因组计划等的研究实例，引导学生思考密码子的意义和重要性。
2. 引导学生回忆必修三单元的相关内容，对遗传学中的遗传信息和遗传密码有初步的认识。
（二）学习目标1. 了解密码子的概念。
2. 理解并掌握遗传密码的基本内容，包括种类、特征、影响等。
3. 理解并掌握遗传密码与生物多样性的关系。
（三）探究活动1. 学生分组讨论，尝试用自己的话解释密码子的概念和作用。
2. 通过小组合作，探讨不同物种中遗传密码的特点和差异性。
3. 分析遗传密码与生物多样性之间的关系。
（四）精讲点拨1. 详细讲解密码子的概念和作用，结合一些生动的案例，使学生更深入地理解密码子的意义。
2. 讲解遗传密码的基本内容，包括种类、特征、影响等，并引导学生思考遗传密码与生物多样性的关系。
3. 针对探究活动中的问题，进行重点讲解和引导，帮助学生深入理解遗传密码的内涵和意义。
（五）课堂小结1. 回顾本节课的主要内容，包括密码子的概念、遗传密码的基本内容、与生物多样性的关系等。
2. 强调遗传密码在生物科学中的重要性和应用前景。
高中生物遗传密码的破译(选学)
高中生物遗传密码的破译(选学)2019年3月20日（考试总分：120 分考试时长： 120 分钟）一、填空题（本题共计 5 小题，共计 20 分）1、（4分）油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP，结构简式为CH2==C（OH）—CO—O—P）运输到种子后有两条转变途径，如图所示。
科研人员根据这一机制培育出的高油油菜，产油率由原来的 35％提高到了 58％。
请回答下列问题：（1）PEP 转化为蛋白质的过程中必须增加的元素是_____。
酶a 和酶b 结构上的区别可能是构成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及_________不同。
（2）基因 B 的模板链转录时，需要在_____酶的催化作用下使游离核糖核苷酸形成 mRNA。
物质 C 与基因 B 相比，特有的碱基对是_________。
（3）图中信息显示基因控制生物性状的途径是_____。
（4）根据图示信息分析，科研人员使油菜产油率由原来的 35%提高到了 58%所依据的原理是：______ ___________________________________________________。
2、（4分）如图表示猕猴桃叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题（1）图中①、③、④代表的物质依次是______、________、________,图中[H]代表的物质是________ _。
（2）B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成除发生在A过程外,还发生在_____ ____（填“B和C“C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是__________________________。
（4）猕猴桃果肉含有少量叶绿体，提取果肉中的色素时，加入适量_______,可以保护色素,防止叶绿素降解。
若突然停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_______（填序号①C5②A TP③[H]④C3）（5）基因控制色素合成的途径：________________________________________________。
高中生物4.3遗传密码的破译(选学)知识梳理素材新人教必修2
第3节遗传密码的破译（选学）知识梳理
1.
克里克的实验证据
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，并通过实验证明了遗传密码是三联体的，从一个固定的起点开始，以连续不间隔非重叠方式阅读。
2.
遗传密码对应规则的发现
（1）尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
（2）尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术，证明了苯丙氨酸对应的密码子是UUU。
（3）科学家沿着蛋白质体外合成的思路，不断改进实验方法，破译出了全部的密码子。
知识导学
本节的主要内容是遗传密码的破译过程，希望大家可以通过这一节的学习，学会科学研究的一般方法。
特别是提高实验设计方面的能力。
疑难突破
1.如何理解遗传密码以3
个碱基为一组？其阅读方式究竟是重叠的还是非重叠的？
剖析：以T4噬菌体为实验材料，研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。
他们发现在相关碱基序列中：（1）增加或删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；（2）增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；（3）当增加或删除三个碱基时，能产生正常功能的蛋白质。
这就说明：（1）密码中三个碱基编码一个氨基酸；（2）遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分割符。
2.尼伦伯格和马太是怎么做蛋白质的体外合成实验的？
剖析：
实验过程：
(1)取20支试管，并分别编号，每支试管内分别加入一种氨基酸，每支试管内再分别加入等量除去了DNA和mRNA 的细胞提取液。
（2）每支试管内再分别加入等量人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，观察每一支试管中的物质变化情况。
1。
第4章第3节遗传密码的破译高一下学期生物人教版必修2
遗传密码的应用—蛋白质工程
• 干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但在体外 保存相当困难。
• 如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在低温下保存半年。
半胱氨酸
丝氨酸
半胱氨酸 UGU
丝氨酸 UCU
ACA
AGA
TGT
TCT
课堂小结
1954年科普作家伽莫夫用数学的方法推断3个 碱基编码一个氨基酸。
1961年克里克第一个用T4噬菌体实验证明了遗 传密码中3个碱基编码一个氨基酸。
1961年尼伦伯格和马太利用无细胞系统进行体 外合成破译了第一个遗传密码。
1969年科学家们破译了全部.......
科学竞赛 胜利者：尼伦伯格和马太。破译了第一 个遗传密码。
蛋白质体外合成技术--1
环境条件： 含ATP，核糖体，tRNA等
....
甲亮苯 丝
原料：
硫 氨 丙 氨氨 氨 酸 氨 酸酸
模板：
酸
酸
......
单一氨基酸 相同的多聚尿嘧啶核苷酸
①每支试管各加等量一种氨基酸,共20支试管 ②每支试管加入等量除去DNA和mRNA的细胞提取液 ③每支试管加入等量多聚尿嘧啶核苷酸(...UUUUUUUUUUUUU...)
第4章 基因的表达 第3节 遗传密码的破译
中心法则
复制 DNA
转录 逆转录
复制 翻译
RNA
蛋白质
“中心法则”提出后更为明确指出了遗传信息 传递的方向，总体上来说是从DNA→RNA→蛋白质。
我们知道了核酸中的碱基序列就是遗传信息，翻 译实际上就是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的 氨基酸序列，那么碱基序列与氨基酸序列是如何对 应的呢？
(新人教版-必修2)生物：4.3《遗传密码的破译》
2、重叠的方式阅读
思考与讨论
1、当图中DNA的第三个碱基（T）发生改变时，如果密码是非 重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是重叠的， 又将产生怎样的影响？ 密码是非重叠的： 影响1个氨基酸， 密码是重叠的： 影响3个氨基酸 2、当图中DNA的第三个碱基（T）后插入一个碱基A时，如果 密码是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果密码是 重叠的，又将产生怎样的影响？如果插入2个、3个碱基呢？ 密码是非重叠的:插入1、2个,影响后面所有的氨基酸（无法产 生正常功能的蛋白质） ；插入3个碱基,将会在原氨基酸序列中多一 个氨基酸。 密码是重叠的： 如果插入1个碱基，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：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：5个氨基酸，多肽比原正常多肽多3个氨基酸
D
B．克里克、沃森式化 D．伽莫夫、克里克
（3）采用蛋白质体外合成的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（ ）
B
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
比较克里克与尼伦柏格所采用的实验方法，想一想者两种方 法各有那些优势和不足。
一、遗传密码的阅读方式
1954年科普作家伽莫夫G.Gamov在《自然
Nature》杂志首次发表了遗传密码的理论研究
的文章，指出三个碱基编码一个氨基酸。
接下来，人们不禁又要问在三联体中的每个碱基 作为信息只读一次还是重复阅读呢？以重叠和非 重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？
1、非重叠的方式阅读
快速、直接
需要首先了解中细胞中蛋 白质合成所需要的条件
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人教版高一生物下册知识点：第4章遗传密
码的破译（选学）
第3节遗传密码的破译
学习导航
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( )。
darr;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
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
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
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人教版高一生物下册第4章基因对性状的控制知识点
人教版高一生物下册第4章基因指导蛋白质的合成知识点。