人教課標(biāo)實驗版-遺傳與進化-第４章基因的表達-第３節(jié)遺傳密碼的破譯“十校聯(lián)賽”一等獎

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）一、選擇題1．在下列試管中，能合成多肽鏈的是（）。A．除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋酪氨酸B．除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋絲氨酸

C．除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋苯丙氨酸

D．除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋半胱氨酸2．在研究mRNA如何決定蛋白質(zhì)的過程中，為了弄清搭配的密碼子是由mRNA上的幾個堿基組成的，科學(xué)家曾經(jīng)進行過這樣的實驗：人工合成只有C、U兩種堿基相間排列的mRNA，然后以它作為模板合成多肽。如果所合成的肽鏈中只含有一種氨基酸，則說明組成一個密碼子的堿基數(shù)是（）A．2個 B．3個 C．4個 D．2個或4個二、非選擇題3．在遺傳密碼研究的早期，有人從數(shù)學(xué)的角度推測只有mRNA上三個堿基決定一個蛋白質(zhì)中一個氨基酸才能滿足編碼20種氨基酸的需要（43=64＞20）。這種推論很快被離體實驗所證實。Matthaei和Nirenbeng把大量的大腸桿菌細(xì)胞磨碎，制成無細(xì)胞提取液，用DNA酶處理這種提取液，使細(xì)菌的DNA水解，除去細(xì)胞壁等。將上清液裝入試管，再加上20種氨基酸和必要的其他物質(zhì)，其中至少有一種氨基酸用14C最后通過分析試管內(nèi)多肽鏈中氨基酸的種類和含量并結(jié)合數(shù)學(xué)分析來確定遺傳密碼的組成和方式。具體結(jié)果如下：編號堿基種類和比例多聚核苷酸氨基酸種類和比例1100%U多聚U100%苯丙氨酸270%U30%A多聚U、A34%苯丙氨酸%賴氨酸15%異亮氨酸15%亮氨酸3U、C……UCUCUC……絲氨酸、亮氨酸…根據(jù)上述信息回答下列問題：（1）上述上清液中與實驗直接有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)有：①________________________。②________________________。③________________________。（2）上述必要的其他物質(zhì)是__________，實驗中多聚核苷酸的作用是____________。（3）通過表中的實驗結(jié)果可確定苯丙氨酸和賴氨酸的遺傳密碼分別是_____、______。（4）通過表中第2組的實驗結(jié)果可初步確定異亮氨酸和亮氨酸的遺傳密碼可能是____________________________________________。（5）通過表中第3組實驗?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)果：________________________________。

參考答案：一、選擇題1．C【解析】多聚尿嘧啶核苷酸充當(dāng)翻譯的模板，只含有UUU這一種密碼子，UUU編碼的氨基酸是苯丙氨酸。2．D【解析】如果一個密碼子由3個堿基組成，則只含有C、U兩種堿基相間排列的mRNA的密碼子有兩種：CUC、UCU，應(yīng)含有兩種氨基酸，故排除B選項，同理分析2個或4個堿基組成一個密碼子時該mRNA只含有一種密碼子，從而確定答案。二、非選擇題3．（1）①酶②核糖體③轉(zhuǎn)運RNA（2）ATP；翻譯時的模板（3）UUU、AAA（4）UUA、AUU、UAU（5）UCU和CUC分別編碼的氨基酸是絲氨酸和亮氨酸的一種?！窘馕觥客ㄟ^翻譯過程合成肽鏈，翻譯過程需要的條件有：核糖體（場所）、酶、氨基酸（原料）、轉(zhuǎn)運RNA、ATP（能源物質(zhì)）等。實驗中的多聚核苷酸實際是RNA鏈，其作用是作為翻譯時的模板。根據(jù)第2組實驗可知，加入多聚U，遺傳密碼子只有UUU一種，為苯丙氨酸的遺傳密碼。加入多聚U、A，遺傳密碼子有8種，因A占30%，所以AAA的密碼子組成概率為30%×30%×30%=%，對應(yīng)表中的賴氨酸。異亮氨酸和亮氨酸的比例均占15%，根據(jù)兩種堿基的含量可知，70%×70%×30%=15%。所以組成異亮氨酸和亮氨酸的堿基中應(yīng)含有兩個U和一個A，即有三種可