遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑,第一个被科学家破译的密码子是苯丙氨酸(UUU)。请回答:(1)1959年,科学家用人工合成的只含U的mRNA为模板,
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遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑,第一个被科学家破译的密码子是苯丙氨酸(UUU)。请回答: (1)1959年,科学家用人工合成的只含U的mRNA为模板,在适当的条件下合成了只含有苯丙氨酸的多肽链。细胞外的翻译系统中除加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和_______种氨基酸外,还需核糖体作为场所和_________提供直接能源。 (2)继上述实验后,有人用C、U两种碱基合成的相间排列的mRNA为模板来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mRNA指导合成的多肽链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mRNA指导合成的多肽链应由______种氨基酸组成,并间隔排列。 (3)有人设想,在已知信使RNA翻译的起始位点处,用插入核糖核苷酸的方法(如下图所示)也能解决密码子中碱基数目的问题,你认为可行吗?________。当插入________个核糖核苷酸时,对合成的蛋白质功能影响最小。 |
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(4)后来人们用多种不同的人工mRNA进行实验,并用统计学方法推算人工mRNA中三联体密码子出现的频率与掺入氨基酸之间的相关性,找出了编码20种氨基酸的全部密码子。如果将含U、G两种碱基的核苷酸以25%:75%的比例混合合成mRNA,那么合成的mRNA含有____种密码子,其中GUG理论上应占____。 |
答案
(1)20 ATP (2)1 2 (3)可行 3 (4)8 14.1% |
举一反三
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碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。 |
(1)根据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成____________种排列方式,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有____________种。 (2)1961年,尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统,破译了第一个密码子:苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA),再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种,结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外,还需提供____________。 (3)上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的:①假如一个密码子中含有2个或4个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组成。②假如一个密码子中含有3个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由________种氨基酸组成。 (4)1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列,最终破译了全部密码子,包括终止密码。下表是部分实验: |
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说明:表中(UC)n表示“UCUCUCUCUCUC……”这样的重复mRNA序列。请分析上表后推测下列氨基酸的密码子:亮氨酸为____________、____________;丝氨酸为________;苯丙氨酸为____________。 |
根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是 |
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A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU |
属于尼伦伯格和马太的贡献是 |
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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 |
完成下面的概念图: |
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(1)若A表示生态系统,则B和C分别表示__________________; (2)若A表示物质进出细胞,则B和C分别表示___________________; (3)若C表示功能蛋白,则A和B分别表示____________________; (4)若A决定于B,表现为C,则A、B、C分别表示___________________。 |
下面是关于基因、蛋白质和性状三者之间关系的叙述,其中不正确的是 |
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A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 B.蛋白质的结构可以直接影响性状 C.生物体的性状完全由基因控制 D.蛋白质的功能可以影响性状 |
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