遗传密码的破译是多位科学家共同努力的成果，经历了从抽象的理论分析到具体的实验研究的过程。回...

遗传密码的破译是多位科学家共同努力的成果，经历了从抽象的理论分析到具体的实验研究的过程。回答下列问题：

（1）克里克假设遗传密码是按三联体方式、不重叠阅读的。按照克里克的假设，以下情况中，对蛋白质的氨基酸排序影响最小的是_____________（填字母）。按照这样的思路，克里克证明了以上假设。

a.插入一个碱基　　 　　

b.插入一个碱基，在其后的位置删除一个碱基

c.删除一个碱基　　 　　

d.删除一个碱基，在其后的位置插入一个碱基

（2）尼伦伯格和马太合成了仅由尿嘧啶组成的RNA，将其加入到去掉DNA和mRNA的细胞提取液中，分别加入20种氨基酸，发现只有加入苯丙氨酸时，才可合成多肽链。由此可得出结论:________________。以上实验___________（填“能”或“不能”）说明只有UUU可以编码苯丙氨酸，原因是___________________。

（3）尼伦伯格的研究小组继续利用含有不同核苷酸的RNA探索其他氨基酸所对应的密码子，他们利用U: C=5: 1的体系合成RNA，就可能有8种不同的三联体:UUU、UUC、UCU、CUU、UCC、CUC、CCU和UCC。以上各个三联体出现的几率等于三联体中各个碱基出现的几率的乘积，例如UUU对UUC（或UCU或CUU）三联体的比率与聚合物的U：C的比率是相同的，也就是5：l；UUU对UCC（或CUC或CCU）三联体的比率是25：1:。利用上述RNA合成的多肽链中，苯丙氨酸和丝氨酸的比例约为4.4：1，由,此推测，丝氨酸的密码子可能是____________________。

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下列生物学研究所选择的技术和方法中，错误的是(　　　 )

A．常用取样器取样的方法调查土壤小动物的丰富度

B．沃森和克里克采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子

C．孟德尔利用测交实验，证实了对遗传因子传递规律所作假设的正确性

D．赫尔希与蔡斯通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质

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（7分）遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑。自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后，科学家就围绕遗传密码展开了全方位的探索，经过理论推测和实验证明，科学家于1965年破译了所有氨基酸的密码子。下面几种氨基酸的密码子：

a精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG；　　 b缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；

c甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；　　　　　　　　 d组氨酸：CAU、CAC；

e色氨酸：UGG；　　　　　　　　　　　　　　　　　　 f甲硫氨酸：AUG。

请回答下列问题：

（1）如果用含有C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板合成蛋白质，那么合成的多肽应该有　　　　 种氨基酸组成。假若决定一个氨基酸的碱基是二个或四个，那么合成的多肽应该有　　　 种氨基酸组成。

（2）如果将含A、C两种碱基的核苷酸以25%：75%的比例混合合成mRNA，那么合成的信使RNA含有

种密码子，其中CAC理论上应占　　　　　　　　　 。

（3）如果在基因的相关碱基序列中分别增加一个、二个、三个碱基，或者减少一个、二个、三个碱基，可推测，对蛋白质功能影响最小的最可能是　　　　　　　　　　　 的情况。

（4）有一种六肽，当用化学方法将其降解后，得到了三种多肽，测得其中的三种多肽是：甲硫氨酸—组

氨酸—色氨酸；精氨酸—缬氨酸—甘氨酸；甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸。则该六肽的氨基酸序

列为　　　　　　　　 ，决定该六肽的mRNA最多可以有　　　 种不同的碱基序列。

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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：

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　　　 。

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在全部遗传密码被破译之后，分子生物学家克里克提出一个假说，认为有的tRNA的反密码子第3位碱基与密码子第3位碱基之间的互补配对是不严格的。下列事实不能支持上述假说的是

A. 细胞中的tRNA种类远少于61种

B. 某tRNA的反密码子第三位碱基是U，密码子与之配对的碱基是A或G

C. UAA、UAG和UGA是终止密码，细胞中没有能识别它们的tRNA

D. 某tRNA的反密码子第三位碱基是次黄嘌呤，与C、U和A均可配对

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遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。1961年，克里克用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸；同年，尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作为翻译模板，证明UUU为苯丙氨酸的密码子。1966年，霍拉纳以人工合成的ACACAC……（简写为（AC）n，以下同）作为体外翻译模板，得到了苏氨酸和组氨酸的多聚体（实验一）；而以（CAA）n作为模板，则分别得到了谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的多聚体（实验二），由此得出了苏氨酸的密码子。据此分析，下列相关说法错误的是（　　 ）

A.体外合成蛋白质时不需要AUG作为起始密码子

B.由实验一可知苏氨酸的密码子可能为ACA或CAC

C.实验二中的多聚体由3种氨基酸交替连接组成

D.综合实验一、二可以得出组氨酸的密码子为CAC

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回答下列关于遗传密码破译的问题：

(1)1954年，科学家对遗传密码进行探讨，RNA分子中有______种碱基，蛋白质分子中有_________种氨基酸，因此编码一个氨基酸至少需要_________个相邻的碱基，才能组合出构成蛋白质全部氨基酸所需的遗传密码。

(2) 科学家进一步讨论遗传密码的阅读方式：重叠或非重叠的方式（阅读框如图4）。如果密码的阅读方式是非重叠的，一个碱基的改变最多会影响_________个氨基酸；如果密码的阅读方式是重叠的，一个碱基的改变最多影响_________个氨基酸。后来人们发现在镰刀形细胞贫血症患者的血红蛋白中仅有一个氨基酸发生了改变，这说明密码的阅读方式是__________________。

图4

(3)1961年，克里克和其同事用噬菌体做实验，如果DNA分子缺失或插入一个、二个、四个碱基，所得到的重组体都是严重缺陷的，不能感染大肠杆菌；而缺失或插入三个核苷酸，所得到的重组体却具有感染性。这为遗传密码是由_________个碱基构成，阅读方式是____________的，遗传密码之间_________（有/无）分隔符的观点提供了实验证据。

(4)尼伦伯格使用只有尿嘧啶的多聚核糖核苷酸，在无细胞的蛋白质合成体系中合成了多聚苯丙氨酸，由此推断苯丙氨酸的遗传密码是______________。

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假说﹣演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”六个基本环节．利用该方法，孟德尔发现了遗传规律．下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是（　 ）

A．为了验证做出的假设是否正确，孟德设计并完成了正、反交实验

B．孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”

C．孟德尔发现的遗传规律可以解释有性生殖生物所有相关性状的遗传现象

D．提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上

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（一）模型建构、类比推理、假设-演绎等是现代科学研究中常用的科学方法，分析回答下列问题

（1）沃森和克里克所构建的DNA双螺旋结构模型属于　　　　　 模型。种群“J”型增长的数学模型的模型假设是：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量　　　　　　　　　 。

（2）利用类比推理，萨顿提出基因位于染色体上的假说。请你利用类比推理的方法，推断出基因与DNA分子的关系是　　　　　　　　　　　　 。

（3）孟德尔以豌豆为实验材料设计了自交、测交等一系列实验，利用假说-演绎法研究遗传定律。孟德尔提出的解释自由组合现象的“假说”是 　　　　　　　　　　　　 。

（二）某牵牛花的花色由两对独立遗传的等位基因D（d）和E（e）控制。D基因控制蓝色素合成（DD和Dd的效应相同），E基因为修饰基因，淡化花色的深度（EE使蓝色素完全消失，Ee使蓝色素颜色淡化）。现用两组纯合亲本进行杂交，实验结果如下

（1）这两组杂交实验中，白花亲本的基因型分别是　　　　　　　　　　　 。

（2）第1组的F2所有个体再进行自交，产生的后代表现型及比例应为　　　　　　　　　　 。

（3）第2组F2中蓝花个体的基因型是　　　　　　 　　　　 ，F2中的蓝花个体与浅蓝花个体随机杂交，后代开白花的个体占　　　　　　 　　 。

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下列是有关著名科学家通过研究取得重要理论成果的叙述，正确的是

A．萨克斯用饥饿处理后的叶片进行有光无光对照实验，得出氧气是由叶绿体释放的结论

B．摩尔根（T·H·Morgan）对雄果蝇白眼性状的遗传分析，证明了基因位于染色体上

C．温特用胚芽鞘尖端处理后的琼脂块和空白琼脂块进行对照实验，证明了胚芽鞘尖端产生的物质是吲哚乙酸

D．蔡斯和赫尔希将噬菌体的DNA和蛋白质分开后再分别侵染细菌，证明了DNA是遗传物质

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