组卷网 > 高中生物综合库 > 遗传与进化 > 遗传的分子基础 > 基因指导蛋白质的合成 > 遗传信息的翻译
题型:非选择题-实验题 难度:0.4 引用次数:287 题号:6147456
遗传密码的破译是多位科学家共同努力的成果,经历了从抽象的理论分析到具体的实验研究的过程。回答下列问题:
(1)克里克假设遗传密码是按三联体方式、不重叠阅读的。按照克里克的假设,以下情况中,对蛋白质的氨基酸排序影响最小的是_____________(填字母)。按照这样的思路,克里克证明了以上假设。
a.插入一个碱基            
b.插入一个碱基,在其后的位置删除一个碱基
c.删除一个碱基              
d.删除一个碱基,在其后的位置插入一个碱基
(2)尼伦伯格和马太合成了仅由尿嘧啶组成的RNA,将其加入到去掉DNA和mRNA的细胞提取液中,分别加入20种氨基酸,发现只有加入苯丙氨酸时,才可合成多肽链。由此可得出结论:________________。以上实验___________(填“能”或“不能”)说明只有UUU可以编码苯丙氨酸,原因是___________________
(3)尼伦伯格的研究小组继续利用含有不同核苷酸的RNA探索其他氨基酸所对应的密码子,他们利用U: C=5: 1的体系合成RNA,就可能有8种不同的三联体:UUU、UUC、UCU、CUU、UCC、CUC、CCU和UCC。以上各个三联体出现的几率等于三联体中各个碱基出现的几率的乘积,例如UUU对UUC(或UCU或CUU)三联体的比率与聚合物的U:C的比率是相同的,也就是5:l;UUU对UCC(或CUC或CCU)三联体的比率是25:1:。利用上述RNA合成的多肽链中,苯丙氨酸和丝氨酸的比例约为4.4:1,由,此推测,丝氨酸的密码子可能是____________________

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【推荐1】请阅读科普短文,回答问题。
氨基酸家族的新成员
氨基酸是蛋白质的基本单位,在遗传信息的传递过程中,由 AUCG 四种碱基构成的“核酸语言”,通过三个碱基 形成的密码子转变成 20 种常见的天然氨基酸组成的“蛋白质语言”。人们很早就破译得到包括 64 个密码子的 传统密码子表(下表中为部分密码子)。

第一字母

第二字母

第三字母

U

C

A

G

U

苯丙氨酸

丝氨酸

酪氨酸

半胱氨酸

U C A G

苯丙氨酸

丝氨酸

酪氨酸

半胱氨酸

亮氨酸

丝氨酸

终止

终止

亮氨酸

丝氨酸

终止

色氨酸

……

……

……

1986 年,科学家在研究谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了硒代半胱氨酸(Sec)。通过比较含硒(Se)多 肽链的基因序列和氨基酸序列,证实了终止密码子 UGA 是编码 Sec 的密码子。因为这种新发现的氨基酸在结 构上可视为半胱氨酸(如图)侧链上的 S 元素被 Se 取代的产物,所以它被称为 Sec。又因为它是在 20 种常 见的天然蛋白质氨基酸之后发现的,所以又称为第 21 种蛋白质氨基酸。
研究发现,密码子 UGA 通常作为蛋白质合成的终止密码子,但当 mRNA 链 UGA 密码子后面出现一段特殊序列 时,UGA 才成为 Sec 的密码子,使 Sec 掺入到多肽链中去。后来科学家发现某些古细菌以及包括哺乳动物在 内的动物体中的 Sec 也都是由 UGA 编码。
Sec 是蛋白质中硒的主要存在形式,也是唯一的含有准金属元素的氨基酸。迄今为止,Sec 已经被发现是 25 种 含硒酶的活性中心,是含硒酶的灵魂,如果没有这第 21 种氨基酸,含硒酶就无法工作,人就会出各种各样的病症。如谷胱甘肽过氧化物酶是人体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶,它能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
人体“第 21 种氨基酸——硒代半胱氨酸”的发现说明科学是一个发展的过程,科学知识也随着研究的深入而不 断改变着。
(1)请根据上述文章内容对传统密码子表提出一处修正意见:_____。Sec 的密码子为 UGA,DNA分子上与该密码子对应的碱基对序列是_____
(2)请画出 Sec 的侧链基团(R 基):_____

(3)当核糖体进行翻译时,终止密码子没有相应的 tRNA 结合,而是与终止因子(一种蛋白质)结合,翻译 终止。mRNA 上的密码子 UGA 是对应翻译终止还是编码 Sec 呢?有人曾经提出过“终止因子与携带 Sec 的 tRNA 竞争结合密码子 UGA”的假设。请结合文中内容判断研究结果是否支持该假设,并在下表中相应位置写出理由。

支持

不支持
    _____________
(4)文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的 Sec 也都是由密码子 UGA 编码”,这也为“现存的丰富多样的物种是由_____长期进化形成的”提供了证据。
(5)硒是人体生命活动不可缺少的微量元素,被国内外医药界和营养学界称为“长寿元素”,请根据文中提供的资料进行解释_____
2019-11-08更新 | 934次组卷
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【推荐2】下图①~③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:

(1)细胞中过程②发生的主要场所是_____________
(2)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________
(3)由于基因中一个碱基对发生替换,而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA)变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG),则该基因的这个碱基对替换情况是_________
(4)α链合成后通过__________进入细胞质中,会有多个核糖体连接上去同时进行③过程,其生理意义是_______________
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【推荐3】我国繁育大白菜(2N=20)有7000多年历史,自然界为野生型,为研究大白菜抽薹开花的调控机制,某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行实验如下:
突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同)
突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同)
F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2(新性状:突变体甲:突变体乙:野生型=1:1:1:1)
(1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果,突变体甲与突变体乙性状分别对野生型性状是__________(显性/隐性)。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上,将F2中的新性状个体进行自交,统计其所有后代。若新性状:突变体甲:突变体乙:野生型=_____(填比例),说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。
(2)为探究上述白菜早抽薹的原因,对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较,结果如下:

①由上图可知,白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因中_____(填碱基对)突变,导致mRNA上的_____提前出现,_____(填过程)提前终止,最终导致蛋白质的空间结构改变,功能异常。
②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶,通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响基因F的表达,进而影响抽薹,野生型与的突变体甲的F基因表达的相对水平如图(野生型与突变的体甲的F基因均为正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因:_____
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