请阅读科普短文,回答问题。
氨基酸家族的新成员
氨基酸是蛋白质的基本单位,在遗传信息的传递过程中,由 AUCG 四种碱基构成的“核酸语言”,通过三个碱基 形成的密码子转变成 20 种常见的天然氨基酸组成的“蛋白质语言”。人们很早就破译得到包括 64 个密码子的 传统密码子表(下表中为部分密码子)。
第一字母 | 第二字母 | 第三字母 | |||
U | C | A | G | ||
U | 苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | U C A G |
苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 终止 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 色氨酸 | ||
…… | …… | …… |
1986 年,科学家在研究谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了硒代半胱氨酸(Sec)。通过比较含硒(Se)多 肽链的基因序列和氨基酸序列,证实了终止密码子 UGA 是编码 Sec 的密码子。因为这种新发现的氨基酸在结 构上可视为半胱氨酸(如图)侧链上的 S 元素被 Se 取代的产物,所以它被称为 Sec。又因为它是在 20 种常 见的天然蛋白质氨基酸之后发现的,所以又称为第 21 种蛋白质氨基酸。
研究发现,密码子 UGA 通常作为蛋白质合成的终止密码子,但当 mRNA 链 UGA 密码子后面出现一段特殊序列 时,UGA 才成为 Sec 的密码子,使 Sec 掺入到多肽链中去。后来科学家发现某些古细菌以及包括哺乳动物在 内的动物体中的 Sec 也都是由 UGA 编码。
Sec 是蛋白质中硒的主要存在形式,也是唯一的含有准金属元素的氨基酸。迄今为止,Sec 已经被发现是 25 种 含硒酶的活性中心,是含硒酶的灵魂,如果没有这第 21 种氨基酸,含硒酶就无法工作,人就会出各种各样的病症。如谷胱甘肽过氧化物酶是人体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶,它能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
人体“第 21 种氨基酸——硒代半胱氨酸”的发现说明科学是一个发展的过程,科学知识也随着研究的深人而不 断改变着。
(1)请根据上述文章内容对传统密码子表提出一处修正意见:_____。Sec 的密码子为 UGA,DNA分子上与该密码子对应的碱基对序列是_____。
(2)请画出 Sec 的侧链基团(R 基):_____。
(3)当核糖体进行翻译时,终止密码子没有相应的 tRNA 结合,而是与终止因子(一种蛋白质)结合,翻译 终止。mRNA 上的密码子 UGA 是对应翻译终止还是编码 Sec 呢?有人曾经提出过“终止因子与携带 Sec 的 tRNA 竞争结合密码子 UGA”的假设。请结合文中内容判断研究结果是否支持该假设,并在下表中相应位置写出理由。
支持 | 不支持 |
_____________ |
(4)文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的 Sec 也都是由密码子 UGA 编码”,这也为“现存的丰富多样的物种是由_____长期进化形成的”提供了证据。
(5)硒是人体生命活动不可缺少的微量元素,被国内外医药界和营养学界称为“长寿元素”,请根据文中提供的资料进行解释_____。
高三生物综合题困难题
请阅读科普短文,回答问题。
氨基酸家族的新成员
氨基酸是蛋白质的基本单位,在遗传信息的传递过程中,由 AUCG 四种碱基构成的“核酸语言”,通过三个碱基 形成的密码子转变成 20 种常见的天然氨基酸组成的“蛋白质语言”。人们很早就破译得到包括 64 个密码子的 传统密码子表(下表中为部分密码子)。
第一字母 | 第二字母 | 第三字母 | |||
U | C | A | G | ||
U | 苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | U C A G |
苯丙氨酸 | 丝氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 终止 | ||
亮氨酸 | 丝氨酸 | 终止 | 色氨酸 | ||
…… | …… | …… |
1986 年,科学家在研究谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了硒代半胱氨酸(Sec)。通过比较含硒(Se)多 肽链的基因序列和氨基酸序列,证实了终止密码子 UGA 是编码 Sec 的密码子。因为这种新发现的氨基酸在结 构上可视为半胱氨酸(如图)侧链上的 S 元素被 Se 取代的产物,所以它被称为 Sec。又因为它是在 20 种常 见的天然蛋白质氨基酸之后发现的,所以又称为第 21 种蛋白质氨基酸。
研究发现,密码子 UGA 通常作为蛋白质合成的终止密码子,但当 mRNA 链 UGA 密码子后面出现一段特殊序列 时,UGA 才成为 Sec 的密码子,使 Sec 掺入到多肽链中去。后来科学家发现某些古细菌以及包括哺乳动物在 内的动物体中的 Sec 也都是由 UGA 编码。
Sec 是蛋白质中硒的主要存在形式,也是唯一的含有准金属元素的氨基酸。迄今为止,Sec 已经被发现是 25 种 含硒酶的活性中心,是含硒酶的灵魂,如果没有这第 21 种氨基酸,含硒酶就无法工作,人就会出各种各样的病症。如谷胱甘肽过氧化物酶是人体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶,它能催化有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化合物,从而保护细胞膜的结构及功能不受过氧化物的干扰及损害。
人体“第 21 种氨基酸——硒代半胱氨酸”的发现说明科学是一个发展的过程,科学知识也随着研究的深人而不 断改变着。
(1)请根据上述文章内容对传统密码子表提出一处修正意见:_____。Sec 的密码子为 UGA,DNA分子上与该密码子对应的碱基对序列是_____。
(2)请画出 Sec 的侧链基团(R 基):_____。
(3)当核糖体进行翻译时,终止密码子没有相应的 tRNA 结合,而是与终止因子(一种蛋白质)结合,翻译 终止。mRNA 上的密码子 UGA 是对应翻译终止还是编码 Sec 呢?有人曾经提出过“终止因子与携带 Sec 的 tRNA 竞争结合密码子 UGA”的假设。请结合文中内容判断研究结果是否支持该假设,并在下表中相应位置写出理由。
支持 | 不支持 |
_____________ |
(4)文中提到“某些古细菌以及包括哺乳动物在内的动物体中的 Sec 也都是由密码子 UGA 编码”,这也为“现存的丰富多样的物种是由_____长期进化形成的”提供了证据。
(5)硒是人体生命活动不可缺少的微量元素,被国内外医药界和营养学界称为“长寿元素”,请根据文中提供的资料进行解释_____。
高三生物综合题困难题查看答案及解析
如图表示为某基因的部分片段的遗传信息传递过程,其中a、b分别表示该基因片段中特定的碱基对,以及氨基酸的部分密码子。回答下列问题:
(1)图中①②过程分别表示___________,①过程的模板链是___________(填“α”或“β”)链,②过程一般在一条RNA上会结合多个核糖体,其意义是_____________________。
(2)如b处的A-T被替换成G-C,则该基因发生了____________________,②过程形成的多肽中氨基酸的排列变化情况是______________________。
(3)如该基因共有1000个碱基对,其中α链上腺嘌呤(A)占该链的28%,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的 42%,则该基因中鸟嘌呤(G)的数量为___________。
高三生物综合题困难题查看答案及解析
如图表示为某基因的部分片段的遗传信息传递过程,其中a、b分别表示该基因片段中特定的碱基对,以及氨基酸的部分密码子。回答下列问题:
(1)图中①②过程分别表示___________,①过程的模板链是___________(填“α”或“β”)链,②过程一般在一条RNA上会结合多个核糖体,其意义是_____________________。
(2)如b处的A-T被替换成G-C,则该基因发生了____________________,②过程形成的多肽中氨基酸的排列变化情况是______________________。
(3)如该基因共有1000个碱基对,其中α链上腺嘌呤(A)占该链的28%,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)之和占该链的 42%,则该基因中鸟嘌呤(G)的数量为___________。
高三生物综合题困难题查看答案及解析
下列关于遗传信息流动的叙述,正确的是
A. 线粒体和叶绿体中遗传信息的流动均遵循中心法则
B. DNA中的各基因遗传信息最终都传递给了蛋白质
C. 遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中没有损失
D. DNA病毒可以在无细胞条件下进行遗传信息的独立表达
高三生物单选题中等难度题查看答案及解析
下列关于遗传信息流动的叙述,正确的是
A.线粒体和叶绿体中遗传信息的流动均遵循中心法则
B.DNA中的各基因遗传信息最终都传递给了蛋白质
C.遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中没有损失
D.DNA病毒可以在无细胞条件下进行遗传信息的独立表达
高三生物选择题简单题查看答案及解析
下列关于真核细胞蛋白质的合成的叙述正确的是 ( )
A.遗传信息的传递方向是:DNA→mRNA→蛋白质的氨基酸序列
B.转录和翻译过程碱基互补配对的方式相同
C.一种密码子可以与多种反密码子发生碱基互补配对
D.转录时DNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
高三生物选择题中等难度题查看答案及解析
下图表示遗传信息的传递过程。分析正确的是
A.能进行“乙→甲”过程的生物,其核酸中含有5种碱基
B.能特异性识别乙中密码子的分子,其基本组成单位与乙的相同
C.若丙分子含有200个碱基,其中胞嘧啶60个,且碱基可以任意排列,则理论上该分子有4100种
D.“甲→乙”和“丙→丁”过程主要发生在细胞核中,大肠杆菌细胞中不能进行这两个过程
高三生物选择题中等难度题查看答案及解析
下列关于人体中化合物的说法正确的是( )
A.血红蛋白起信息传递作用,调节机体的生命活动
B.组成核酸的基本单位有五种核苷酸,其碱基排列顺序携带着遗传信息
C.人体细胞中的淀粉水解后变成葡萄糖,可为细胞呼吸提供底物
D.饮食中过多的摄入胆固醇,会在血管壁形成沉积造成血管堵塞
高三生物单选题中等难度题查看答案及解析
下列关于生物大分子的叙述中,不正确的是( )
A.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子
B.核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子
C.淀粉、糖原、纤维素和核糖都是生物大分子
D.多糖、蛋白质、核酸等是以碳链为骨架的生物大分子
高三生物选择题简单题查看答案及解析
下列关于生物大分子的叙述,不正确的是( )
A.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子
B.核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子
C.淀粉、糖原、纤维素和核糖都是生物大分子
D.多糖、蛋白质、核酸等是以碳链为骨架的生物大分子
高三生物选择题简单题查看答案及解析