Question

在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后，科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如下图请回答。

(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是_______________________________________。

(2)细胞提取液为该实验具体提供了_________________________________________。

(3)实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是_____________________。

(4)要确保实验结论的科学性，需设计对照实验。本题目所给实验中，对照实验是_______________________________________________________________________。

(5)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？

(简述)__________________________________________________________________。

(6)本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。请简述制备方法：

①对大肠杆菌进行振荡裂解；

②_____________________________________________________________________；

③_____________________________________________________________________。

经上述操作，得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。(大肠杆菌中mRNA约在30～60分钟内自行分解，因此操作中可不考虑)。

 

Answer 1

(1)作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)合成

(2)能量、酶、核糖体、tRNA　(3)排除细胞中的DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响　(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他种类氨基酸的实验　(5)依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸　(6)②离心、过滤、获取匀浆　③用DNA酶处理匀浆，除去DNA

 

本题是密码子破译的实验，对照类型为相互对照：①相同的多聚核苷酸＋不同的氨基酸→肽链；②不同的多聚核苷酸＋不同的氨基酸→不同的肽链。

由此，即可破译各种氨基酸密码子。在实验过程中多聚尿嘧啶核苷酸的作用相当于mRNA，细胞提取液为转录提供了能量、酶、核糖体、tRNA。实验中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响。