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遗传密码特点例析.doc

遗传密码特点例析

张安欢
2019-05-14 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《遗传密码特点例析doc》,可适用于高中教育领域

遗传密码特点例析吉林省梨树县第一高级中学 姜万录遗传密码又称密码子、三联体密码。是指信使RNA(mRNA)分子上从'端到'端方向由起始密码子AUG开始每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。年科学家破译了全部密码子并绘制了密码子表。下面结合实例对遗传密码子的特点进行解读以便对遗传密码表的信息有较全面地把握。 三联体密码例.细胞内编码种氨基酸的密码子总数为:()A.   B.    C.    D.解析:蛋白质由种基本氨基酸组成而mRNA只含有种核苷酸由种核苷酸构成的序列是如何决定多肽链中多至种氨基酸的序列的呢?显然在核苷酸和氨基酸之间不能采取简单的一对一的对应关系。个核苷酸决定一个氨基酸也只能编码种氨基酸如果用个核苷酸决定一个氨基酸=就足以编码种氨基酸了这说明可能需要个或更多个核苷酸编码一个氨基酸。年Francis Crick及其同事的遗传实验进一步肯定个碱基编码一个氨基酸此三联体碱基即称为密码子。在个密码子中有个密码子不编码任何氨基酸从而成为肽链合成的终止信号称为终止密码子或无义密码子它们是UAA、UAG、UGA。其余的个密码子均编码不同的氨基酸其中AUG和GUG分别是甲硫氨酸和缬氨酸的密码子同时二者又是肽链合成的起始信号称为起始密码子。答案:D 不间断性例.如果……CGUUUUCUUACGCCU……是某基因产生的mRNA中的一个片断,如果在序列中某一位置增添了一个碱基,则表达时可能发生(    )。①肽链中的氨基酸序列全部改变   ②肽链提前中断   ③肽链延长  ④没有变化  ⑤不能表达出肽链A.①②③④⑤      B.①②③④      C.①③⑤      D.②④⑤解析: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。翻译从起始码AUG开始个碱基代表个氨基酸从mRNA的’→’方向构成个连续的阅读框直至终止码。所以若在某基因编码区的DNA序列或其mRNA中间插入或删除~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这样的突变亦称移码突变对微生物常有致死作用。若增添一个碱基后导致密码子编组改变从添加一个碱基的那个密码子开始一直到末尾都出现误读相应的氨基酸序列也会从某个氨基酸开始发生全面的改变。这种情况就有可能发生①若增添一个碱基后使正常的密码子变成终止密码子则肽链将提前中断。这种情况就有可能发生②若增添了一个碱基后使终止的密码子变成正常密码子则会使肽链延长发生可能③若增添的一个碱基位于基因的内含子则发生可能④若增添的一个碱基使原有的起始密码子遭到时破坏又正好这段mRNA中只有一个起始密码子则就可能发生⑤。答案:A  不重叠性例.某mRNA中碱基序列GAUCGA每个确定一个氨基酸。按照重叠方式和非重叠方式阅读分别能控制的氨基酸为(  )A.种和种   B.种和种   C.种和种   D.种和种解析:题中碱基序列如果按照重叠方式阅读可以有GAU、AUG、UCG、CGA四种读法如果按不重叠方式阅读可以有GAU、CGA两种读法。而实际上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。不过在大肠杆菌噬菌体基因组中确有部分遗传密码是重叠使用的这可以看成一种例外现象。答案:A  简并性和摆动性例下列关于遗传密码的描述哪一项是错误的?()A.密码阅读有方向性'端开始'端终止   B.密码第位(即'端)碱基与反密码子的第位(即'端)碱基配对具有一定自由度有时会出现多对一的情况。   C.一种氨基酸只能有一种密码子   D.一种密码子只代表一种氨基酸解析:密码子具有方向性即mRNA从'端到'端的核苷酸排列顺序mRNA上的密码子与转运RNA(tRNA)上的反密码子配对辨认时大多数情况遵守碱基互补配对原则但也可出现不严格配对尤其是密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基配对时常出现不严格碱基互补这种现象称为摆动配对。密码第位(即'端)碱基与反密码子的第位(即'端)碱基配对具有一定自由度有时会出现多对一的情况除色氨酸和甲硫氨酸只有一个密码子外其余氨基酸有多个密码子以~个居多多的可有个。这种由多种密码编码一种氨基酸的现象称为简并性代表一种氨基酸的密码子称为同义密码子。从遗传密码表可看到决定同一种氨基酸密码子的头两个核苷酸往往是相同的只是第三个核苷酸不同表明密码子的特异性由第一、第二个核苷酸决定第三位碱基发生点突变时仍可翻译出正常的氨基酸。由于简并性某些DNA碱基变化不会引起相应蛋白质的氨基酸序列改变这对维持物种的稳定性有重要意义。一种氨基酸可能有一或多种密码子但一种密码子只代表一种氨基酸。答案:C 通用性例.下列关于遗传密码的叙述中正确的是(  )A.DNA分子中的碱基序列称为遗传密码B.tRNA上个相邻的碱基称为遗传密码C.所有的遗传密码都决定一种氨基酸D.所有的生物共用一套密码子解析:密码子是存在于信使RNA中的三个相邻的核苷酸顺序是蛋白质合成中某一特定氨基酸的密码单位。由于具有简并性因此多种密码可编码一种氨基酸。除线粒体的个别密码外生物界通用一套遗传密码不论是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的共用一套密码子。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。所以说遗传密码基本通用但非绝对通用。答案:D  方向性例.某一种tRNA的反密码子是UGA它识别的密码子序列是:A.UCA      B.ACU     C.UCG      D.GCU解析:mRNA上的密码子与转运RNA(tRNA)上的反密码子配对辨认时遵守碱基互补配对原则密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基配对读码顺序均为ˊ端碱基→ˊ端碱基。因此密码也具有方向性即mRNA从'端到'端的核苷酸排列顺序就决定了多肽链中从N端到C端的氨基酸排列顺序决定翻译的方向性。答案:A变式训练:.下列哪一个不是终止密码?(B)A.UAA     B.UAC      C.UAG       D.UGA.假设翻译时可从任一核苷酸起始读码人工合成的(AAC)n(n为任意整数)多聚核苷酸能够翻译出几种多聚核苷酸?(C)A.一种       B.二种       C.三种        D.四种.下列关于氨基酸密码的描述哪一项是错误的?(A)A.密码有种属特异性所以不同生物合成不同的蛋白质   B.密码阅读有方向性’端起始’端终止   C.一种氨基酸可有一组以上的密码   D.一组密码只代表一种氨基酸.遗传密码的阅读方式是(A)A.非重叠的阅读方式          B.重叠阅读方式C.两种情况都有              D.两种情况都无.在研究mRNA如何决定蛋白质的过程中为了弄清搭配的密码子是由mRNA上的几个碱基组成的科学家曾经进行过这样的实验:人工合成只有C、U两种碱基相间排列的mRNA然后以它作为模板合成多肽。如果所合成的肽链中只含有一种氨基酸则说明组成一个密码子的碱基数是( D )A.个    B.个   C.个      D.个或个 .在遗传密码研究的早期有人从数学的角度推测只有mRNA上三个碱基决定一个蛋白质中一个氨基酸才能满足编码种氨基酸的需要(=>)。这种推论很快被离体实验所证实。Matthaei和Nirenbeng把大量的大肠杆菌细胞磨碎制成无细胞提取液用DNA酶处理这种提取液使细菌的DNA水解除去细胞壁等。将上清液装入试管再加上种氨基酸和必要的其他物质其中至少有一种氨基酸用C标记最后在这种无细胞提取液中加入人工合成的多聚核苷酸……最后通过分析试管内多肽链中氨基酸的种类和含量并结合数学分析来确定遗传密码的组成和方式。具体结果如下:编号碱基种类和比例多聚核苷酸氨基酸种类和比例U多聚U苯丙氨酸UA多聚U、A苯丙氨酸.赖氨酸异亮氨酸亮氨酸U、C……UCUCUC……丝氨酸、亮氨酸……………………    根据上述信息回答下列问题:()上述上清液中与实验直接有关的物质或结构有:①。②。③。()上述必要的其他物质是实验中多聚核苷酸的作用是。()通过表中的实验结果可确定苯丙氨酸和赖氨酸的遗传密码分别是、。()通过表中第组的实验结果可初步确定异亮氨酸和亮氨酸的遗传密码可能是()通过表中第组实验你可以得出什么结果:。解析:通过翻译过程合成肽链翻译过程需要的条件有:核糖体(场所)、酶、氨基酸(原料)、转运RNA、ATP(能源物质)等。实验中的多聚核苷酸实际是RNA链其作用是作为翻译时的模板。根据第组实验可知加入多聚U遗传密码子只有UUU一种为苯丙氨酸的遗传密码。加入多聚U、A遗传密码子有种因A占所以AAA的密码子组成概率为××=.对应表中的赖氨酸。异亮氨酸和亮氨酸的比例均占根据两种碱基的含量可知××=。所以组成异亮氨酸和亮氨酸的碱基中应含有两个U和一个A即有三种可能:UUA、AUU、UAU。第组中的模板只有两种密码子:UCU和CUC对应丝氨酸和亮氨酸两种氨基酸所以可知UCU和CUC分别编码的氨基酸是丝氨酸和亮氨酸的一种。

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