科学家已经证明密码子是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。
(1)根据理论推测,mRNA上的3个相邻的碱基可以构成 种排列方式,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有 种。
(2)1961年,尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统,破译了第一个密码子:苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA),再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的1种,结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外,还需提供 ________________________。
(3)上述实验后,又有科学家用C、U 2种碱基相间排列的mRNA作为模板,检验1个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的:
①假如1个密码子中含有2个或4个碱基,则该RNA指导合成的多肽链应由_____
种氨基酸组成。
②假如1个密码子中含有3个碱基,则该RNA指导合成的多肽链应由 种氨基酸组成。
(4)此后又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列,最终破译了全部密码子,包括终止密码子。下表是部分实验:
实验序号 | 重复的mRNA | 生成的多肽所含氨基酸种类 |
1 | (UC)n | 丝氨酸、亮氨酸 |
2 | (UUC)n | 苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸 |
3 | (UUAC)n | 亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 |
说明:表中(UC)n表示“UCUCUCUCUCUC……”这样的重复mRNA序列。
请分析上表后推测下列氨基酸的密码子:亮氨酸为 、 ;丝氨酸为 ;苯丙氨酸为 。
下图表示生物体内三个重要的生理活动。根据所学知识结合图形回答下列问题:
(1)甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是 。对于小麦的叶肉细胞来说,能发生乙过程的场所有 。
(2)在正常情况下,碱基的排列顺序相同的单链是
。
(3)对于乙图来说,RNA聚合酶结合位点位于 分子上,起始密码子和终止密码子位于 分子上。(填字母)
(4)分子l彻底水解得到的化合物有 种。
(5)丙图所示的生理过程是从分子l链的 端开始的。如果该链由351个基本单位构成,则对应合成完整的n链,最多需要脱掉 分子的水。
下图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程,有关该过程的说法正确的是 ( )
A.该图表示翻译的过程,图中核糖体从左向右移动,共同翻译出一条多肽链
B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸排列顺序上互不相同
C.若合成某条肽链时脱去了100个水分子,则该肽链中至少含有102个氧原子
D.mRNA上结合的核糖体越多,合成一条肽链所需时间越短
有人把分化细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中表达,是维持细胞基本生命活动所必需的;而“奢侈基因”只在特定组织细胞中表达。下列属于“奢侈基因”表达产物的是( )
A.ATP水解酶 B.RNA聚合酶
C.膜蛋白 D.血红蛋白
为了测定氨基酸的密码子,科学家以人工合成的mRNA为模板进行细胞外蛋白质合成实验。若以ACACACACAC……为mRNA,则合成苏氨酸或组氨酸的多聚体;若以CAACAACAACAA……为mRNA,则合成谷氨酰胺、天冬酰胺或苏氨酸的三种多聚体。据此推测苏氨酸的密码子是 ( )
A.ACA B.CAC C.CAA D.AAC
某个多肽的相对分子质量为2 778,氨基酸的平均相对分子质量为110,若考虑终止密码子,则控制该多肽合成的基因的长度至少是 ( )
A.75对碱基 B.78对碱基
C.90对碱基 D.93对碱基