【題目】請(qǐng)閱讀科普短文,回答問題。

氨基酸家族的新成員

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位,在遺傳信息的傳遞過程中,由 AUCG 四種堿基構(gòu)成的核酸語言,通過三個(gè)堿基 形成的密碼子轉(zhuǎn)變成 20 種常見的天然氨基酸組成的蛋白質(zhì)語言。人們很早就破譯得到包括 64 個(gè)密碼子的 傳統(tǒng)密碼子表(下表中為部分密碼子)。

第一字母

第二字母

第三字母

U

C

A

G

U

苯丙氨酸

絲氨酸

酪氨酸

半胱氨酸

U C A G

苯丙氨酸

絲氨酸

酪氨酸

半胱氨酸

亮氨酸

絲氨酸

終止

終止

亮氨酸

絲氨酸

終止

色氨酸

……

……

……

1986 年,科學(xué)家在研究谷胱甘肽過氧化物酶的作用時(shí),發(fā)現(xiàn)了硒代半胱氨酸(Sec)。通過比較含硒(Se)多 肽鏈的基因序列和氨基酸序列,證實(shí)了終止密碼子 UGA 是編碼 Sec 的密碼子。因?yàn)檫@種新發(fā)現(xiàn)的氨基酸在結(jié) 構(gòu)上可視為半胱氨酸(如圖)側(cè)鏈上的 S 元素被 Se 取代的產(chǎn)物,所以它被稱為 Sec。又因?yàn)樗窃?/span> 20 種常 見的天然蛋白質(zhì)氨基酸之后發(fā)現(xiàn)的,所以又稱為第 21 種蛋白質(zhì)氨基酸。

研究發(fā)現(xiàn),密碼子 UGA 通常作為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子,但當(dāng) mRNA UGA 密碼子后面出現(xiàn)一段特殊序列 時(shí),UGA 才成為 Sec 的密碼子,使 Sec 摻入到多肽鏈中去。后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在 內(nèi)的動(dòng)物體中的 Sec 也都是由 UGA 編碼。

Sec 是蛋白質(zhì)中硒的主要存在形式,也是唯一的含有準(zhǔn)金屬元素的氨基酸。迄今為止,Sec 已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是 25 含硒酶的活性中心,是含硒酶的靈魂,如果沒有這第 21 種氨基酸,含硒酶就無法工作,人就會(huì)出各種各樣的病癥。如谷胱甘肽過氧化物酶是人體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶,它能催化有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物,從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的干擾及損害。

人體 21 種氨基酸——硒代半胱氨酸的發(fā)現(xiàn)說明科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程,科學(xué)知識(shí)也隨著研究的深人而不 斷改變著。

1)請(qǐng)根據(jù)上述文章內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)密碼子表提出一處修正意見:_____。Sec 的密碼子為 UGA,DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是_____。

2)請(qǐng)畫出 Sec 的側(cè)鏈基團(tuán)(R 基):_____

3)當(dāng)核糖體進(jìn)行翻譯時(shí),終止密碼子沒有相應(yīng)的 tRNA 結(jié)合,而是與終止因子(一種蛋白質(zhì))結(jié)合,翻譯 終止。mRNA 上的密碼子 UGA 是對(duì)應(yīng)翻譯終止還是編碼 Sec 呢?有人曾經(jīng)提出過終止因子與攜帶 Sec tRNA 競爭結(jié)合密碼子 UGA”的假設(shè)。請(qǐng)結(jié)合文中內(nèi)容判斷研究結(jié)果是否支持該假設(shè),并在下表中相應(yīng)位置寫出理由。

支持

不支持

_____________

4)文中提到某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼,這也為現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由_____長期進(jìn)化形成的提供了證據(jù)。

5)硒是人體生命活動(dòng)不可缺少的微量元素,被國內(nèi)外醫(yī)藥界和營養(yǎng)學(xué)界稱為長壽元素,請(qǐng)根據(jù)文中提供的資料進(jìn)行解釋_____。

【答案】密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸 ACT//TGA —CH2—SeH 不支持,只有 UGA 后面有特殊序列時(shí),才成為 Sec 的密碼子,該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的,二者不是競爭關(guān)系 共同祖先 硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì),補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用,減少由于過氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老,達(dá)到長壽的結(jié)果

【解析】

材料涉及到轉(zhuǎn)錄和翻譯時(shí)候遺傳信息的閱讀,DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA所攜帶遺傳信息,通過查看遺傳密碼子表得到相應(yīng)的氨基酸。

(1)通過比較含硒(Se)多 肽鏈的基因序列和氨基酸序列,證實(shí)了終止密碼子 UGA 是編碼 Sec 的密碼子,所以可以得出,密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸。Sec 的密碼子為 UGA,在轉(zhuǎn)錄和翻譯時(shí)閱讀mRNA上攜帶的堿基,所以 DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是ACT//TGA。

(2)硒代半胱氨酸與半胱氨酸的主要區(qū)別在半胱氨酸的S原子被Se所取代,所以為—CH2—SeH。

(3)根據(jù)題干分析可知,當(dāng)核糖體進(jìn)行翻譯時(shí),終止密碼子沒有相應(yīng)的 tRNA 結(jié)合,而是與終止因子(一種蛋白質(zhì))結(jié)合,翻譯終止,若終止因子與攜帶 Sec 的 tRNA 競爭結(jié)合密碼子 UGA,則只有 UGA 后面有特殊序列時(shí),才成為 Sec 的密碼子,基因在表達(dá)時(shí)候具有時(shí)空特異性,該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的,二者不是競爭關(guān)系;故不支持這種假設(shè)。

(4)文中提到“某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼”,說明生物界的生物共用一套遺傳密碼,這也為“現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由共同祖先長期進(jìn)化形成的”提供了證據(jù)。

(5)硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì)外,硒作為微量元素在人體內(nèi)也有很重的作用,生物體的新城代謝由一系列的生物化學(xué)反應(yīng)參與,就需要有酶的參與,補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用,減少由于過氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老,達(dá)到長壽的結(jié)果。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】材料1:在全球熱帶地區(qū)每年約有300萬人死于由蚊蟲傳播的瘧疾,其中有100萬以上的兒童。因此從1960年起WHO發(fā)起滅絕傳播瘧疾的蚊蟲運(yùn)動(dòng)。在蚊蟲滋生地噴灑殺蟲劑DDT,早期的結(jié)果前途光明,相當(dāng)少的毒藥就能殺死99%的蚊蟲。但這種勢(shì)頭不久就減弱了,滅絕計(jì)劃也終止了。

11示意連續(xù)使用DDT后抗藥性昆蟲的比例變化,這一結(jié)果表明:_________。

2是殺蟲劑創(chuàng)造了抗藥性昆蟲嗎?試用進(jìn)化理論評(píng)價(jià)之:_____________。

材料2:現(xiàn)代醫(yī)學(xué)十分關(guān)注細(xì)菌對(duì)抗生素的抗藥性。圖2示意某種細(xì)菌內(nèi)的部分代謝、基因表達(dá)過程和某些抗生素的抑制位點(diǎn)。據(jù)圖回答:

3原核細(xì)胞、真核細(xì)胞遺傳信息的傳遞都遵循“中心法則”,但也有一定差別:原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯沒有時(shí)空分隔,因?yàn)槠錄]有____(亞顯微結(jié)構(gòu))。圖2中“TCAC”的物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程名稱是_________。

4若圖3表示大腸桿菌能抗利福平,則原因最可能是控制合成圖2中“I”所指酶的基因發(fā)生了______。這種變化是原已存在的,還是在利福平誘導(dǎo)下產(chǎn)生的?某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3的過程(圓點(diǎn)表示菌落)。

培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的基本配方:

配方

蛋白胨

乳糖

K2HPO4

瓊脂

20

伊紅水溶液

0.325

美藍(lán)水溶液

利福平溶液

50mg/mL

pH

含量

10g

10g

2g

1000mL

25g

20mL

20mL

20mL

7.27.4

5在培養(yǎng)基中加利福平的作用是_________________,加伊紅一美藍(lán)的目的是____________。該培養(yǎng)基是____。

A.固體培養(yǎng)基 B.液體培養(yǎng)基 C.通用培養(yǎng)基 D.選擇培養(yǎng)基

6該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)假設(shè)

假設(shè)一:大腸桿菌的抗利福平突變發(fā)生在大腸桿菌與利福平接觸之前。

假設(shè)二:大腸桿菌的抗利福平突變發(fā)生在大腸桿菌與利福平接觸之后。

你認(rèn)為圖3中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持上述哪個(gè)假設(shè):________,如果另一個(gè)假設(shè)成立的話,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是_____________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖中①~⑤表示某細(xì)胞的部分細(xì)胞結(jié)構(gòu),下列有關(guān)敘述正確的是

A.①②③是有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

B.是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)合成場(chǎng)所

C.①③④與蛋白質(zhì)的分泌過程有關(guān)

D.分裂時(shí)會(huì)周期性地消失和重建

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】選取長度相同的幼苗,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,給予光照 在不同時(shí)間測(cè)定幼苗伸長的長度,結(jié)果如圖乙。能正確表 示對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組向光側(cè)和背光側(cè)幼苗伸長長度的曲線依次是

A. ①②③B. ②③①C. ③②①D. ②①③

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】有關(guān)圖的敘述,不正確的是 ( )

A. 若Ⅰ為突觸的結(jié)構(gòu),則II、Ⅲ、IV表示突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜

B. 若Ⅰ為生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),則II、Ⅲ、IV表示生產(chǎn)者,消費(fèi)者和分解者

C. 若Ⅰ為免疫系統(tǒng),則ll、Ⅲ、IV表示免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫活性物質(zhì)

D. 若Ⅰ為生物多樣性的價(jià)值,則II、Ⅲ、IV表示潛在價(jià)值、直接價(jià)值、間接價(jià)值

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)如圖所示食物網(wǎng)的表述,正確的是

A.每一種生物都被多種生物捕食

B.鷹和蛇為捕食和競爭關(guān)系

C.該食物網(wǎng)中共有4條食物鏈

D.每一種生物都只占有一個(gè)營養(yǎng)級(jí)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖1表示病菌感染人體后,免疫細(xì)胞做出應(yīng)答反應(yīng)的部分過程;圖2表示將抗原注射到兔體內(nèi)后抗體產(chǎn)生量的變化,當(dāng)注入抗原X,抗體產(chǎn)生量的變化用曲線A表示。請(qǐng)回答下列問題。

(1)人體內(nèi)的免疫細(xì)胞是由骨髓中的________分化形成的。

(2)1中既參與體液免疫,又參與細(xì)胞免疫的細(xì)胞是________(填序號(hào)),在圖1所示免疫應(yīng)答過程中該細(xì)胞的作用是________

(3)細(xì)胞④在受到抗原刺激時(shí),除了產(chǎn)生細(xì)胞⑦,還能增殖分化產(chǎn)生________。當(dāng)機(jī)體受到同種抗原的第二次刺激時(shí),記憶B細(xì)胞的細(xì)胞周期將________(填“變短”“變長”或“基本不變”)

(4)2中,若第8天,同時(shí)注射抗原XY,則表示對(duì)抗原X、Y免疫的抗體產(chǎn)生量的曲線分別是________,其中對(duì)抗原X的免疫特點(diǎn)有________。若第8天不注射抗原X,則以后對(duì)抗原X免疫的抗體產(chǎn)生量變化的是曲線________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖為某人被狗咬傷后的處理和治療情況,下列敘述錯(cuò)誤的是

A.清理傷口能減少人被狂犬病病毒感染的機(jī)會(huì)

B.不包扎能降低被厭氧菌感染的風(fēng)險(xiǎn)

C.注射狂犬病免疫球蛋白可使體內(nèi)迅速產(chǎn)生抗體

D.注射狂犬疫苗可以刺激機(jī)體進(jìn)行免疫應(yīng)答

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】 如圖所示為細(xì)胞核DNA遺傳信息的傳遞過程, 甲、乙表示物質(zhì),表示過程。據(jù)圖回答:

(1)在有絲分裂過程中,過程所需要的酶是解旋酶和_____酶。

(2)過程______,過程需要的模板甲是_____

(3) 已知甲的部分序列為·AUG GUC…, 則合成甲時(shí)作為模板的DNA單鏈上相應(yīng)的堿基序列是_____ 核糖體在甲上的移動(dòng)方向是_____(向左向右”)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案