遺傳密碼

更新時間:2023-04-19 18:39:08 閱讀：評論：0

熬鷹-詩經楚辭

2023年4月19日發(作者：金絲雀鳥)第三十二章遺傳密碼

一、名詞解釋
1、簡并MM子（degenerate codon）
2、遺傳MM（genetic code）
3、起始MM子（iniation codon）
4、終止MM子（termination codon）
5、MM子（condon）。
6、反MM子（anticodon）。

二、問答題
1．假定閱讀框開始于下列每個核苷酸序列的頭三個堿基，預計以它們為mRNA模板在蛋白
質合成中所形成肽鏈的氨基酸順序。
（a）GGUCAGUCGCUCCUCCUGAUU
（b）UUGGAUGCGCCAUAAUUUGCU
（C）CAUGAUGCCUGUUGCUAC
（d）AUGGACGAA
2．定出所有能夠為簡單三肽片斷Leu－Met－Tyr編碼mRNA順序。你的答案將給你什么啟
示？
3．如果閱讀框固定，一條給定mRNA的堿基順序僅為一條肽鏈的氨基酸順序編碼。從象細
胞色素C這樣的蛋白質的一個特定氨基酸順序，你能預計出一條具特定堿基順序的mR NA
為它編碼嗎？說明原因。
4．一個雙螺旋DNA片斷的模板鏈含有順序：（5'）GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG
（a）寫出從這條鏈轉錄產生的 mRNA的堿基順序；
（b）從（a）中的 mRNA的 5'末端開始翻譯產生的肽鏈的氨基酸順序是什么；
（c）如果這條DNA的互補鏈蠔豉被轉錄和翻譯，產生的氨基酸順序和（b）中的一樣嗎？
解釋你的答案的生物學重要性。
5．甲硫氨酸是兩個僅有一個密碼子的氨基酸之一，這單一的密碼子是如何燈謎吧在大腸桿菌中既
為起始殘基編碼又能為多肽鏈內部的Met殘基編碼？
6．遺傳密碼是用酶法或化學法合成的多核苷酸破譯的，假定我們預先知道遺傳密碼，你怎
樣能合成一條多核苷酸鏈作為mRNA使它大部分編碼Phe殘基，一小部分編碼Leu和Ser
殘基？這條多核苷酸鏈還能編碼著極小量的什么氨基酸？
8．甘氨酸的4個密碼子是GGU．GGC．GGA和GGG，請寫出它們所有可能的反密碼子。
（a）根據你的答案決定甘氨酸密碼子特異性是密碼子的哪幾個位置？
（b）這些密碼子反密碼子配對中哪個配對中有擺動堿基？
（c）哪些密碼子一反密碼子配對所有三個位置都是Watson－Crick配對？
9．遺傳密碼最重要的肯定性證據來自突變蛋白氨基酸順序單個殘基取代。下列哪些個氨基
酸的取代來自于遺傳密碼的單個堿基改變？哪些取代需得改變兩個或三個堿基？為什么？
（a）Phe --> Leu （b黨員承諾內容）Lys --> Ala （c）Ala --> Thr
（d）Phe --> Lys （e）Ile --> Leu （f）His --> Gin
（g）Pro --> Ser

17．為什么遺傳密碼是三聯體的（三個堿基一組）而不是二聯體或四聯體的？被申請人
21．亮氨酸有6個密碼子（UUA、UUG、CUU、CUC、CUA和CUG），根據擺動理論，
它至少需要幾個tRNA以識別這些密碼子？
23．已知為E．coli細胞中某個蛋白質氨基末端的氨基酸順序編碼的DNA模板鏈的核苷酸
排列順序為：“GTAGCGTTCCATCAGATTT”，請寫出剛合成出的多肽鏈氨基末端的前4個
氨基酸的排列順序（參看密碼子表）或前4個氨基酸密碼子的排列順序。
答案

名詞解釋
1、簡并MM子（degenerate codon）：也稱為同義MM子。是指編碼相同的氨基酸的幾個不
同的MM子。
2、遺傳MM（genetic code）：核酸中的核苷酸殘基序列與蛋白質中的氨基酸殘基序列之間
的對應關系。；連續的3個核苷酸殘基序列為一個MM子，特指一個氨基酸。標準的遺傳
MM是由64個MM子組成的，幾乎為所有生物通用。
3、起始MM子（iniation codon）：指定蛋白質合成起始位點的MM子。最常見的起始MM
子是蛋氨酸MM：AUG
4、終止MM子（termination codon）：任何tRNA分子都不能正常識別的，但可被特殊的蛋
白結合并引起新合成的肽鏈從翻譯機器上釋放的MM子。存在三個終止MM子：U葫蘆娃怎么畫 AG ,UAA
和UGA。
5、MM子（condon）：mRNA（或DNA）上的三聯體核苷酸殘基序列，該序列編碼著一個
指定的氨基酸，tRNA 的反MM子與mRNA的MM子互補。
6、反MM子（anticodon）：tRNA分子的反MM子環上的三聯體核苷酸殘基序列。在翻譯
期間，反MM子與mRNA中的互補MM子結合。

問答題

1．
（a）Gly－Gln－Ser－Leu－Leu－Ile
（b）Leu－Asp－Ala－Pro
（c）His－Asp－Ala－Cys－Lys－Tyr
（d）Met－Asp－Gln或fMet－Asp－Gln（原核）
2．編碼 Leu－Met－Tyr三肽的 mRNA序列可以是 12種。
UUAAUGUAU，UUGAUGUAU，CUUAUGUAU，
CUCAUGUAU，CUAAUGUAU，CUGAUGUAU
UUAAUGUAC，UUGAUGUAC，CUUAUGUAC，
CUCAUGUAC，CUAAUGUAC，CUGAUGUAC
這個答案表明，一個三肽對應的mRNA序列多達12種，用肽鏈氨基酸序列很難預測其
mRNA的序列。
3．不能，因為大部分氨基都有多于一個的密碼子。因此，一個給定多肽鏈有很多不同的堿
基順序為它編碼。但是，由于一些氨基酸只有一個密碼，而有些氨基酸的密碼子通常有兩個
位置有相同的核苷酸。因此，一條肽鏈其相應的mRNA的許多位置的堿基是很肯定的。
4．
（a）其轉錄產生的mRNA序列為：

5'－CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC? 3'
（b）其編碼的肽鏈為：
Arg－Arg－Arg－Glu－Val－Arg－Gly－Val－Lys
（c）如果是這條DNA鏈的互補鏈轉錄和翻譯，產生的肽鏈的氨基酸順序不一微信頭像漫畫樣。因為
反平行的互補鏈沒有相同的堿基順序。這種情況的重要生物學意義在于同一段 DNA雙螺
旋可以用不同互補鏈為不同基因編碼。提高DNA信息量。
5．在大腸桿菌細胞中有兩類 tRNA都能攜帶蛋氨酸，即 tRNA和 tRNA。可以形成 Met
MetfMet
－tRNA和 Met－tRNA。Met－tRNA可識別 mRNA中間部分的 AUG密碼把甲硫
MetfMetMet
氨酸插入多肽鏈的中間位置；而 Met－tRNA可被特異于此 tRNA的轉甲板報內容酰基酶甲酰形
fMet
成 fMet－tRNA，在起始因子 IF－2的幫助下進入核糖體的 P位。并使其反密碼子與起
fMet
始密碼子 AUG相配對。一般氨基酸的 tRNA不能進入 P位，因而肽鏈起始氨基酸 N－甲
酰甲硫氨酸與內部的甲硫氨酸相區別。
6．可以用多核苷酸磷酸化酶在UDP和CDP參與下合成多核苷酸，并使UDP的濃度是CDP
的5倍，這樣合成的多核苷酸具有最多的U小學生勞動教育 UU密碼（為苯丙氨酸編碼）。有較少的 UUC
（為苯搏的組詞丙編碼）．UCU（為絲氨酸編碼）．CUU（為亮氨酸編碼），只有極少數的密碼為：
UCC（為Ser編碼）．CUC（為Leu編碼）．CCU（為Pro編碼）。
8．甘氨酸的密碼子是：GGU，GGC，GGA，GGG
相應的反密碼子是：ACC，GCC，UCC，CCC，GCC，ICC，ICC，UCC，ICC
（a) 反密碼子中3'一末端第一個堿基和中間位堿基決定密碼的特異性。
（b) 與 GGC配對的 GCC計劃書、ICC，與 GGC配對的 ICC，與 GGA配對的 ICC，與 CCC
配對的UCC含有擺動堿基。
（c）密碼子GGU對反密碼ACC，GGC對GCC，GGA對UCC，GGG對CCC，均為三
個位置都是Watson－Crick堿基配對。
9．單一殘基（堿基）改變造成氨基酸替換的是：（a）、（c）、（e）、（g）；而（b）、
（d）、(f)不可能是單一堿基的改變；(b)和(f) 需改變兩個堿基；(d) 需要取代所有三個堿基。
17．若以每兩個為一組，DNA的四種核苷酸僅能產生 4＝16種不同的組合，不足以編碼蛋
2
白質中的20種氨基酸。但是，若以每三個一組，則四種堿基就可產生4＝64種不同的組合。
3
早期的遺傳學實驗不僅證明氨基酸的密碼子是核普酸三聯體，而且證明密碼子是不交蓋的，
為連續的氨基酸殘基編碼的密碼子之間沒有逗號。因此，一個蛋白質的氨基酸序列是由連續
的三聯體密碼子的線性順序決定的。這個序列中的第一個密碼子建立了一種閱讀框（reading
frame），在這個閱讀框中每三個核苷酸殘基就開始一個新的密碼子。按照這種方案，對任
何一個DNA序列就有三種可能的閱讀框，每個閱讀框都將產生一個不同的密碼子序列。但
通常只有一種閱讀框編碼著給定蛋白所需的信息。
21．要識別這6個密碼子，至少需要3個tRNA。其中的一個tRNA，它的反密碼子為UAA，
可識別密碼子 UUA和 UUG。對其他的 4個密碼子，有兩種不同的組合方式。
1）反密碼子為IAG的tRNA和反密碼子為U（或C）AG的tRNA。前者可讀CUU、CUC
和CUA密碼子，后者可讀CUG密碼子。
2）反密碼子為 GAG的 tRNA可讀 CUU和 CUC密碼子，而反密碼子為 UAG的 tRNA
可讀CUA和CUG密碼子。
1）和2）只取其一，因識別相同的密碼子。
23．因 DNA模板鏈的順序已知，那么，mRNA的順序應是：
5'－AAAUCUGAUGGAACGCUAC? 3'

因原核蛋白質合成的第一個氨基酸是甲酰甲硫氨酸，它的密碼子為AUG或GUG；上
述 mRNA中無 GUG密碼子，只有 AUG密碼子，故合成的該蛋白質氨基末端的前 4個氨
基酸順序為：甲酰甲硫氨酸一谷一精一酪—?，相應的mRNA分子上的密碼子順序為：
5'一 AUG－GAA－CGC－UAC? 3'。

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