人教课标实验版-遗传与进化-第４章基因的表达-第３节遗传密码的破译“十校联赛”一等奖

第3节遗传密码的破译（选学）一、选择题1．在下列试管中，能合成多肽链的是（）。A．除去DNA和mRNA的细胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋酪氨酸B．除去DNA和mRNA的细胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋丝氨酸

C．除去DNA和mRNA的细胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋苯丙氨酸

D．除去DNA和mRNA的细胞提取液＋多聚尿嘧啶核苷酸＋半胱氨酸2．在研究mRNA如何决定蛋白质的过程中，为了弄清搭配的密码子是由mRNA上的几个碱基组成的，科学家曾经进行过这样的实验：人工合成只有C、U两种碱基相间排列的mRNA，然后以它作为模板合成多肽。如果所合成的肽链中只含有一种氨基酸，则说明组成一个密码子的碱基数是（）A．2个 B．3个 C．4个 D．2个或4个二、非选择题3．在遗传密码研究的早期，有人从数学的角度推测只有mRNA上三个碱基决定一个蛋白质中一个氨基酸才能满足编码20种氨基酸的需要（43=64＞20）。这种推论很快被离体实验所证实。Matthaei和Nirenbeng把大量的大肠杆菌细胞磨碎，制成无细胞提取液，用DNA酶处理这种提取液，使细菌的DNA水解，除去细胞壁等。将上清液装入试管，再加上20种氨基酸和必要的其他物质，其中至少有一种氨基酸用14C最后通过分析试管内多肽链中氨基酸的种类和含量并结合数学分析来确定遗传密码的组成和方式。具体结果如下：编号碱基种类和比例多聚核苷酸氨基酸种类和比例1100%U多聚U100%苯丙氨酸270%U30%A多聚U、A34%苯丙氨酸%赖氨酸15%异亮氨酸15%亮氨酸3U、C……UCUCUC……丝氨酸、亮氨酸…根据上述信息回答下列问题：（1）上述上清液中与实验直接有关的物质或结构有：①________________________。②________________________。③________________________。（2）上述必要的其他物质是__________，实验中多聚核苷酸的作用是____________。（3）通过表中的实验结果可确定苯丙氨酸和赖氨酸的遗传密码分别是_____、______。（4）通过表中第2组的实验结果可初步确定异亮氨酸和亮氨酸的遗传密码可能是____________________________________________。（5）通过表中第3组实验你可以得出什么结果：________________________________。

参考答案：一、选择题1．C【解析】多聚尿嘧啶核苷酸充当翻译的模板，只含有UUU这一种密码子，UUU编码的氨基酸是苯丙氨酸。2．D【解析】如果一个密码子由3个碱基组成，则只含有C、U两种碱基相间排列的mRNA的密码子有两种：CUC、UCU，应含有两种氨基酸，故排除B选项，同理分析2个或4个碱基组成一个密码子时该mRNA只含有一种密码子，从而确定答案。二、非选择题3．（1）①酶②核糖体③转运RNA（2）ATP；翻译时的模板（3）UUU、AAA（4）UUA、AUU、UAU（5）UCU和CUC分别编码的氨基酸是丝氨酸和亮氨酸的一种。【解析】通过翻译过程合成肽链，翻译过程需要的条件有：核糖体（场所）、酶、氨基酸（原料）、转运RNA、ATP（能源物质）等。实验中的多聚核苷酸实际是RNA链，其作用是作为翻译时的模板。根据第2组实验可知，加入多聚U，遗传密码子只有UUU一种，为苯丙氨酸的遗传密码。加入多聚U、A，遗传密码子有8种，因A占30%，所以AAA的密码子组成概率为30%×30%×30%=%，对应表中的赖氨酸。异亮氨酸和亮氨酸的比例均占15%，根据两种碱基的含量可知，70%×70%×30%=15%。所以组成异亮氨酸和亮氨酸的碱基中应含有两个U和一个A，即有三种可