题目内容
6.遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑.自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后,科学家就围绕遗传密码展开了全方位的探索,经过理论推测和实验证明,科学家于1965年破译了所有氨基酸的密码子.下面几种氨基酸的密码子:a精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG; b缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG;
c甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG; d组氨酸:CAU、CAC;
e色氨酸:UGG; f甲硫氨酸:AUG.
请回答下列问题:
(1)如果用含有C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板合成蛋白质,那么合成的多肽应该有2种氨基酸组成.假若决定一个氨基酸的碱基是二个或四个,那么合成的多肽应该由2种氨基酸组成.
(2)如果将含A、C两种碱基的核苷酸以25%:75%的比例混合合成mRNA,那么合成的信使RNA含有
8种密码子,其中CAC理论上应占$\frac{9}{64}$.
(3)如果在基因的相关碱基序列中分别增加一个、二个、三个碱基,或者减少一个、二个、三个碱基,可推测,对蛋白质功能影响最小的最可能是增加三个或减少三个碱基的情况.
(4)有一种六肽,当用化学方法将其降解后,得到了三种多肽,测得其中的三种多肽是:甲硫氨酸-组氨酸-色氨酸;精氨酸-缬氨酸-甘氨酸;甘氨酸-甲硫氨酸-组氨酸.则该六肽的氨基酸序列为精氨酸-缬氨酸-甘氨酸-甲氨酸-组氨酸-色氨酸,决定该六肽的mRNA最多可以有192种不同的碱基序列.
分析 密码子表中有64个密码子,其中有两个起始密码,三个终止密码,这三个密码子不对应任何氨基酸,所以决定20种氨基酸的密码子有61个.对于CUCUCUCU这样的序列来讲,如果密码子含2个碱基,则为CU或UC;如果含3个,有CUC、UCU这两种.
在合成蛋白质的过程中基因改变,只要氨基酸没有改变,就能合成出具有正常功能蛋白质.基因改变如果是下列情形之一,就不会引起蛋白质的氨基酸发生改变.1、如基因改变发生在基因结构的非编码区.2、基因改变发生在基因编码区的内含子中.3、基因改变发生在基因结构外显子,但改变后的密码子和原密码子编码同一个氨基酸.
解答 解:(1)对于CUCUCUCU这样的序列来讲,而三个碱基组成的密码有CUC、UCU两种;CUC决定的氨基酸为亮氨酸,UCU决定的氨基酸为丝氨酸.假若决定一个氨基酸的碱基是二个或四个,二个组成的密码为UC或CU,四个组成的密码为CUCU或UCUC,那么合成的多肽应该由2种氨基酸组成.
(2)如果将含A、C两种碱基的核苷酸以25%、75%的比例混合合成mRNA,含A的核苷酸占$\frac{1}{4}$,含C的核苷酸占$\frac{3}{4}$,那么合成的信使RNA含有的密码子有2×2×2=8种,其中CAC理论上应占$\frac{3}{4}×\frac{1}{4}×\frac{3}{4}=\frac{9}{64}$.
(3)如基因的碱基序列中删除或增加个别碱基对的话,则删除或增加三个碱基对时影响最小,因这样只是多了或少了一个氨基酸,但如果删除或增加一、二、四个碱基对时,由于密码子重新排列,则可能导致该部位后面的氨基酸序列全部改变.
(4)一种直链状的六肽降解产物为3种三肽:甲硫氨酸-组氨酸-色氨酸;精氨酸-缬氨酸-甘氨酸;甘氨酸-甲硫氨酸-组氨酸;则六肽的氨基酸排列顺序为精氨酸-缬氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸-组氨酸-色氨酸,由于决定精氨酸-缬氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸-组氨酸-色氨酸的密码子各有6种、4种、4种、1种、2种、1种,因此该六肽的mRNA最多可以有6×4×4×1×2×1=192种不同的碱基序列.
故答案为:
(1)2 2
(2)8 $\frac{9}{64}$
(3)增加三个或减少三个碱基
(4)精氨酸-缬氨酸-甘氨酸-甲氨酸-组氨酸-色氨酸 192
点评 考查学生对如何破译遗传密码过程及密码子表的理解,不仅考查学生对知识的理解,也渗透了研究生物学问题的科学的思想和方法,是一道不错的试题.
A. | 所有有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA | |
B. | 真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNA | |
C. | 动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA | |
D. | 真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA |
A. | 样方法 | B. | 标志重捕法 | C. | 逐个计数法 | D. | 目测估计法 |