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高中三年级生物

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    某噬菌体基因的部分碱基序列如下图所示,该片段所编码的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—组氨酸—缬氨酸—异亮氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。
    ①…ATGCATGTTATT…
    ②…TACGTACAATAA…
    1961年,克里克等科学家用噬菌体做了如下实验:用诱变剂处理噬菌体的核酸。如果在上述片段的某两个相邻碱基对中间插入了一个碱基对,使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”,得到的肽链就会除第一个氨基酸外全部错位。如果再减去一个碱基对,则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”,变成“…AUGCCAUGUAUU…”,结果合成的肽链只有两个氨基酸与原来的不一样。根据以上信息回答:
    (1)含有上述密码子顺序的分子是____。科学家的实验中,在核苷酸链中插入或减去了“碱基对”,这种改变导致的变异属于__________;通常情况下,噬菌体发生这种变异的场所最可能是____。
    (2)克里克等科学家的实验证明了一个密码子是由___________构成的。
    本题信息:2011年北京期末题生物填空题难度较难 来源:姚瑶
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本试题 “某噬菌体基因的部分碱基序列如下图所示,该片段所编码的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—组氨酸—缬氨酸—异亮氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。①…ATGCATGTTATT…②…TACGTA...” 主要考查您对

遗传密码的破译

基因突变

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遗传密码的破译

1、遗传密码的阅读方式
同一个碱基序列,不同的阅读方式解读出来的含义完全不同,要正确地理解遗传密码的含义,必须掌握密码的阅读方式。
2、克里克的实验证据
1961年,克里克以T4噬菌体为实验材料,研究其中某个碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响。克里克发现在相关碱基序列中增加或者删减一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质;增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质;但是,当增加或删除三个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。从而证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。并且遗传密码从一个个顶的起点开始,以非重叠的方式阅读,编码之间没有分隔符。
3、遗传密码对应规则的发现。
(1)尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码。
(2)实验思路:采用蛋白质的体外合成技术。
(3)过程:他们在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
(4)实验结论:多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成,多聚尿嘧啶核苷酸的碱基序列是由多个尿嘧啶组成的(UUUU......),可见尿嘧啶的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链。结合克里克得出的3个碱基决定1个氨基酸的实验结论,与苯丙氨酸对应的密码子应该是UUU。在此后的六七年里,科学家沿着蛋白质体外合成的思路,不断地改进实验方法,破译出了全部的密码子,并编制出了密码子表。

基因突变:

概念 由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变
意义 是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的选择材料
类型 自然突变和诱发突变
原因 外因:某些环境条件(如物理、化学、生物因素)
内因:DNA复制过程中,基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变,从而改变了遗传信息
结果 产生了该基因的等位基因,即新基因
特点 普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性(多向性)、可逆性
时期 DNA复制时(发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期)
人工诱变 原理 物理、化学、生物因素影响生物,使它发生基因突变
方法 物理方法:辐射诱变、激光诱变
化学方法:硫酸二乙酯、亚硝酸等处理生物材料
意义 提高变异频率,创造动物、植物和微生物新品种



知识拓展:

1、基因突变和生物性状的关系
①多数基因突变并不引起生物性状的改变。
a.不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变,不引起性状变异。
b.由于多种密码子决定同一种氨基酸,因此某些基因突变也不能引起性状的改变。
c.某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类,但并不影响蛋白质的功能。
d.隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。
②少数基因突变可引起性状的改变,如人的镰刀型细胞贫血症。
2、基因突变对后代的影响
①基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中,这种突变可通过无性繁殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,这种突变可通过有性生殖传给后代。
3、基因突变对蛋白质结构的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸的影响
替换 只改变1个氨基酸或不改变
增添 插入位置前不影响,影响插入位置后的序列
缺失 缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列
4、基因突变在普通光学显微镜下无法看到,但染色体变异一般可以镜检出来。
5、基因突变的结果:基因突变引起基因“质”的改变,产生了原基因的等位基因,改变了基因的碱基序列,如由A→a(隐性突变)或a→A(显性突变),但并未改变染色体上基因的数量和位置。
6、显性突变和隐性突变的判定
(1)基因突变的类型
显性突变:aa→Aa(当代表现)
隐性突变:AA→Aa(当代不表现,一旦表现即为纯合体)
(2)判定方法
①植物:让突变体自交

②动、植物:让突变体与其他未突变体杂交

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