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遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分

遗传学课后习题答案

遗传学复习资料第一章绪论 1、遗传学：是研究生物遗传和变异的科学遗传：亲代与子代相似的现象就是遗传。如“种瓜得瓜、种豆得豆” 变异：亲代与子代、子代与子代之间，总是存在着不同程度的差异，这种现象就叫做变异。 2、遗传学研究就是以微生物、植物、动物以及人类为对象，研究他们的遗传和变异。遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。 3、1953年瓦特森和克里克通过X射线衍射分析的研究，提出DNA分子结构模式理念，这是遗传学发展史上一个重大的转折点。第二章遗传的细胞学基础原核细胞：各种细菌、蓝藻等低等生物有原核细胞构成，统称为原核生物。真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。真核细胞含有核物质和核结构，细胞核是遗传物质集聚的主要场所，对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。真核细胞都由细胞膜与外界隔离，细胞内有起支持作用的细胞骨架。染色质：在细胞尚未进行分裂的核中，可以见到许多由于碱性染料而染色较深的、纤细的网状物，这就是染色质。染色体：含有许多基因的自主复制核酸分子。细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA 双价体；整个基因组分散为一定数目的染色体，每个染色体都有特定的形态结构，染色体的数目是物种的一个特征。染色单体：由染色体复制后并彼此靠在一起，由一个着丝点连接在一起的姐妹染色体。着丝点：在细胞分裂时染色体被纺锤丝所附着的位置。一般每个染色体只有一个着丝点，少数物种中染色体有多个着丝点，着丝点在染色体的位置决定了染色体的形态。细胞周期：包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的间期。其中有丝分裂过程分为：（1）DNA合成前期（G1期）；（2）DNA合成期（S期）；（3）DNA合成后期（G2期）；（4）有丝分裂期（M期）。同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体。异源染色体：生物体中，形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。无丝分裂：也称直接分裂，只是细胞核拉长，缢裂成两部分，接着细胞质也分裂，从而成为两个细胞，整个分裂过程看不到纺锤丝的出现。在细胞分裂的整个过程中，不象有丝分裂那样经过染色体有规律和准确的分裂。有丝分裂：包含两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。即细胞分裂为二，各含有一个核。分裂过程包括四个时期：前期、中期、后期、末期。在分裂过程中经过染色体有规律的和准确的分裂，而且在分裂中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。

生命的密语——遗传密码子的破译基因组学作业参考

?生命的密语? ——遗传密码子的破译 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 姓名：学院：培养单位：学号：姓名：学院：培养单位：学号： ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 进入国科大已经一月有半，对于自己所在实验室的科研内容已经有了相对具体的了解，也适应了国科大相对紧张的课程进度。迎面而来的都是具体的专业知识和局限的研究内容，尽管我们都是抱着对生命科学的热情而来，还是在现实的科研环境中略感枯索。为什么会这样呢？我觉得是由于对生命科学这个学科的了解太少。每个学科都有它自己的历史和文化，对于真正醉心科学魅力的人来说，这种文化渗透在他们的筋骨血脉之中，成为一个科研群体独有的性格传承，让科研人和科研事业两相吸引。就像爱因斯坦说过的，人知道的越多，越觉得自己的无知。从而对未知更渴望和敬畏。对于刚刚踏上科研道路的我们来说，正是“无所知”，造成了“无所求知”。所以，这一次作业，给了我们一个机会，静下心来了解一段生命科学“咿咿学语”的岁月。我们如今已经熟稔于胸的遗传密码子，这门精密简练的语言，是如何普知于世的。第一部分：前人栽树，后人乘凉——遗传密码子破译史一、三联体密码子的提出及其性质——理论研究阶段（1953-1961）：事情要从沃森克里克这对分子生物学创始人开始讲起。 1953 年，克里克和沃森在《Nature》杂志上发表了文章《DNA 结构的遗传学意义》，引起了许多人DNA如何携带遗传信息的诸多猜想，这其中包括物理学家伽莫夫。基于DNA双螺旋模型的基础，伽莫夫上提出一种设想，并于发表在1954年登上了《Nature》。他把双螺旋结构中由于氢键生成而形成的空穴用氨基酸填

分子生物学课后习题简答

1-6 说出分子生物学的主要研究内容。 1、DNA重组技术：它可用于定向改造某些生物基因组结构，也可用来进行基因研究。 2、基因表达调控研究： 3、生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学； 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究。 2-4 简述DNA的一、二、三级结构特征。 DNA一级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表示该DNA分子的化学结构。 DNA二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。 DNA三级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。 2-5 原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？ 1、结构简练原核生物DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质，非编码序列极少，这与真核DNA的冗余现象不同。 2、存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单位或转录单元，其转录产物为多顺反子mRNA（能作为多种多肽链翻译模板的mRNA），而真核生物转录产物为单顺反子mRNA（只编码一个蛋白质的mRNA）。 3、有重叠基因重叠基因，即同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。主要有3种情况① 一个基因完全在另一个基因里面 ② 部分重叠 ③ 两个基因只有一个碱基对是重叠的. 2-6 简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展史中的意义。 DNA的双螺旋结构模型是Watson和Cricket于1953年提出的。其主要内容是： 1、两条反向平行的多核苷酸围绕同一中心轴相互缠绕；两条链都是右手螺旋。 3，5-磷酸二酯键连接，2、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在双螺旋外侧，彼此通过，，构成DNA分子的基本骨架；碱基排列在双螺旋的内侧，碱基平面与纵轴垂直。 3、双螺旋的平均直径为2.0nm，相邻碱基平面之间垂直距离为0.34nm，每10个碱基对旋转一圈，碱基对之间的螺距为3.4nm。 4、在双螺旋的表面分别形成大沟和小沟。 5、两条链借助碱基之间的氢键和碱基堆积力牢固结合，维持DNA结构的稳定性。该模型的建立对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代的意义。对DNA本身的复制机制、对遗传信息的存储方式和遗传信息的表达。对生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用。 2-8 简述原核生物DNA的复制特点。 1、原核生物双链DNA都是以半保留方式遗传的，DNA的复制在整个细胞周期都能进行; 2、只有一个复制起点； 3、在起点处解开形成复制叉，可以连续开始新的DNA复制，一个复制单元多个复制叉； 4、复制叉移动速度很快； 5、是半不连续的复制，需要多种酶和蛋白质的协同参与； 6、DNA聚合酶在组成和功能上与真核生物有很大的不同。 3-1 什么是编码链？什么是模板链？编码链：DNA双链中与 mRNA 序列和方向相同的那条 DNA 链，又称为有意义链

遗传育种课后重点及答案

第二章基因突变及其机制 1．突变（Mutation）：遗传物质核酸（DNA或病毒中的RNA）中的核苷酸序列突然发生了稳定的可遗传的变化。 2．突变型：由于突变体中DNA碱基序列的改变，所产生的新的等位基因及新的表现型称为突变型。 3．染色体畸变：染色体结构的改变，多数是染色体或染色单体遭到巨大损伤产生断裂，而断裂的数目、位置、断裂端连接方式等造成不同的突变。包括染色体缺失、重复、倒位和易位等。涉及到DNA分子上较大范围的变化，往往会涉及到多个基因。 4．基因突变；是指一个基因内部遗传结构或DNA序列的任何改变，包括一对或少数几对核苷酸的缺失、插入或置换，分为碱基置换（转换和颠换）和移码突变。转换transition：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被另一个嘌呤（嘧啶）所置换。颠换transversion：DNA链中一个嘌呤（嘧啶）被一个嘧啶（嘌呤）所置换。 5．错义突变missense mutation：由于突变后的密码子代表另一种氨基酸，从而造成个别碱基的改变导致多肽链上某个氨基酸为另一种氨基酸所取代。 6．同义突变：由于遗传密码的简并性，突变后的密码子编码的仍是同一种氨基酸。碱基序列发生改变而氨基酸序列未发生改变的隐蔽突变。 7．无义突变：突变后的密码子变成终止密码子，是一类是引起遗传性状改变的突变。8．移码突变frameshift mutation：在DNA序列中由于一对或少数几对核苷酸的插入或缺失，而使其后全部遗传密码的阅读框架发生移动，进而引起转录和转译错误的突变叫移码突变。一般只引起一个基因的表达出现错误。 9．条件致死突变型：在某一条件下具有致死效应，而在另一条件下没有致死效应的突变型。如：温度敏感突变型。

遗传学复习题

1、医学遗传学是遗传学与医学相结合的一门边缘学科。是研究遗传病发生机制、传递方式、诊断、治疗、预后，尤其是预防方法的一门学科，为控制遗传病的发生和其在群体中的流行提供理论依据和手段，进而对改善人类健康素质作出贡献。 2、什么是遗传病？包括哪些类型？答：遗传病是遗传物质改变所导致的疾病。类型有①单基因病；②多基因病；③染色体病；④体细胞遗传病，线粒体遗传病。 3、先天性疾病、遗传病和家族遗传病有何关系？遗传病,家族性疾病与先天性疾病的关系:有许多遗传病是先天性疾病,但并不是所有的先天性疾病都是遗传病;遗传病往往具有家族性疾病,但并不是所有家族性疾病都是遗传病,也许不是所有的遗传病都具有家族性.区别:遗传病是指遗传物质改变所引起的疾病,先天性疾病是指个体出生后即表现出来的疾病,家族性疾病指某些表现出家族聚集现象的疾病. 4、名词解释。罗伯逊易位：两个近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂和短臂各形成一条新的染色体。同义突变：为碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密码子是同义密码子，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应。无义突变：无义突变是编码某一种氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA、UAG或UGA。错义突变：错义突变是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后，变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。移码突变：移码突变是由于基因组DNA链中插入或缺失1个或几个（非3或3的倍数）碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。动态突变：动态突变为串联重复的三核苷酸序列随着世代的传递而拷贝数逐代累加的突变方式。基因突变：是DNA分子中核苷酸序列发生改变，导致遗传密码编码信息改变，造成基因表达产物--蛋白质中的氨基酸发生变化，从而引起表型的改变。点突变：指DNA链中一个或一对碱基发生的改变。基因组印记：又称遗传印记或亲代印记，是指在人或？某些组织细胞中，决定某一表型的同一等位基因根据其是母方还是父方的来源不同而差异性表达。 Ph染色体（Philadelphia chromosome）：在慢性粒细胞性白血病（CML）中发现了一条比G组染色体还小的异常染色体，称为Ph染色体。约95%的慢性粒细胞性白血病细胞携有Ph染色体，它可以作为CML的诊断依据。肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene，TSG）：指正常细胞中抑制肿瘤发生的基因，也称抑癌基因或隐性癌基因，例如p53， p16等。癌基因（oncogene）能够使细胞发生癌变的基因，例如src ，H-RAS等表现度(expressivity) 表现度是基因在个体中的表现程度，或者说具有同一基因型的不同个体或同一个体的不同部位，由于各自遗传背景的不同，所表现的程度可有显著的差异。基因的多效性（pleiotropy）：基因的多效性是指一个基因可以决定或影响多个性状。遗传异质性(genetic heterogeneity) ：与基因多效性相反，遗传异质性是指一

分子生物学-天津农学院-期末试题含答案

1 基因：基因是核酸中贮存遗传信息的遗传单位，是控制性状的基本遗传单位。含有合成功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。 2 基因组：染色体上全部基因。泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质。 3 转录：以DNA为模板在RNA聚合酶的作用下合成信使RNA的过程。 4 反转录：以RNA为模板，在反转录酶催化下转录为双链DNA的过程。 5 翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。 6 剪接：指用不同的剪接方式从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪接异构体的过程。 7 有意义链：即编码链，能够转录RNA的那条DNA链称为模板链，而与之互补的另一条DNA链称为编码链。 8 转座子：又称移位子，指存在于染色体DNA上可以移动的一段DNA序列。 9 冈崎片段：在DNA复制过程中，随后链上初合成的不连续的DNA片段 10 SD序列：原核生物起始密码子AUG上游7～12个核苷酸处的一段保守序列，与16S rRNA3′端反向互补，被认为在核糖体与mRNA的结合过程中起重要作用。 11 启动子：是一段位于结构基因5’端的上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确结合，并具有转录启始特异性。 12 C值：真核生物单倍体基因组所包含的DNA总量称为C值。 13 C值谬误：C值与生物结构或组成的复杂性不一致的现象。表现为：①生物体进化程度高低与大C值不成明显正相关②亲缘关系相近的生物C值相差较大③基因组中存在大量的不编码基因产物的DNA序列。 14 顺式作用元件：真核生物启动子和增强子是由若干DNA序列元件组成的，由于它们常与特定的功能基因连锁在一起，因此被称为顺式作用元件。 15 反式作用因子：反式作用因子是能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。 16 感受态细胞：用理化方法人工诱导细胞，使之处于易于吸收和容纳外源DNA分子的状态。 18 外显子与内含子：大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序列两部分组成，编码序列称为为外显子。非编码序列称为内含子。 19 诱导与阻遏：诱导是指一些基因在特殊的代谢化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。阻遏：有些基因平时都是开启的，处在产生蛋白或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。 20 增强子：增强子是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。 21 细菌转化：一种细菌菌株由于捕获了外源DNA而导致性状特征发生遗传改变的生命过程。 22 正调控与负调控：正调控是通过激活蛋白与启动子上游序列结合，以促进RNA聚合酶与启动子结合提高转录的效率。负调控是阻遏蛋白与操纵基因结合使RNA聚合酶不能与启动子结合，因而抑制转录。 23 克隆：在分子生物学上，人们把将外源DNA插入具有复制能力的载体DNA中，使之得以永久保存和复制这种过程称为克隆。 24 操纵子：是指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称。 25 GU-AG法则：GU表示供体衔接点的5’端，AG代表接纳体衔接点的3’端。这种保守序列模式称为GU-AG法则。 26 聚合酶链式反应：是利用DNA片段旁侧两个短的单链引物，在体外快速扩增特异DNA片段的技术。 27 弱化作用：弱化子是原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，弱化子利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节即弱化作用。 28 葡萄糖效应：当葡萄糖和其它糖类一起作为细菌的碳源时葡萄糖总是优先被利用，葡萄糖的存在阻止了其它糖类的利用的现象。 29 可变剪接：剪接过程中选择性的保留或去除mRNA中的某些序列。 1、染色体具备哪些作为遗传物质的特征？ ①分子结构相对稳定②能够自我复制，使亲子代之间保持连续性③能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程④能够产生可遗传的变异 2、原核生物启动子的结构特点。结构典型，含有识别、结合和起始三个位点，序列保守①DNA序列在转录起始点的上游5’端区；②在上游10bp处为TATAA，又称为Pribnow盒或—10区；③在上游35bp处为TTGACA故称—35区 3、原核生物RNA转录的基本过程。 ①模板识别——RNA聚合酶与DNA启动子结合；②转录起始——结合处DNA解链形成转录泡，形成第一个核苷酸键；③转录延伸——RNA聚合酶释放σ因子，新生RNA 链不断延长；④转录终止——出现终止子，RNA聚合酶及新生RNA链解离释放。 1 / 3

第37章遗传密码

37章遗传密码一判断 1、若1个氨基酸有3个遗传密码，则这3个遗传密码的前两个核苷酸通常是相同的。 2、由于遗传密码的通用性，用原核生物表达真核生物基因不存在技术障碍。表达出的蛋白质通常都是有功能的。 3、tRNA 密码子以外的其他区域的碱基改变有可能会改变其氨基酸特性。 4、在一个基因内总是利用同样的密码子编码一个给定的氨基酸。 5、某真核生物的某基因含有4200bp，以此基因编码的肽链应具有1400bp个氨基酸残基。 6、遗传密码在各种生物和细胞器中都绝对通用。 7、摇摆碱基位于密码子的第三位和反密码子的第一位。 8、反密码子GAA只能辩认密码子UUC。 9、密码子和反密码子都是由A、G、C、U4种碱基构成. 10、在同一基因中，总是用同一个密码子编码一种氨基酸。二单选 1、下列叙述不正确的是（） A.共有20个不同的密码子代表遗传密码 B.色氨酸和甲硫氨酸都只有一个密码子 C.每个核苷酸三联体编码一个氨基酸 D.不同的密码子可能编码同一个氨基酸 E.密码子的第三位具有可变性 2、反密码子中哪个碱基对参与了密码子的简并性（） A.第一个 B.第二个 C.第三个 D.第一个与第二个 E.第二个与第三个 3、密码子的简并性指的是（） A.一些三联体密码可缺少一个嘌呤碱或嘧啶碱 B.各类生物使用同一套密码子 C.大多数氨基酸有一种以上的密码子 D.一些密码子适用于一种以上的氨基酸 E.以上都不是 4、一个mRNA的部分顺序和密码编号如下，用这一mRNA合成的肽链有多少个氨基酸残基……CAG CUC UAU CGG UAG AAU AGC …… A. 141个 B. 142个 C. 143个 D. 144个 E. 145个 5、一个N端为丙氨酸的20肽，其开放阅读框架至少应由多少个核苷酸残基组成 A. 60个 B.63个 C.66个 D.57个 E.69个 6、下列密码子中，终止密码子是（） A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU 7、下列密码子中，属于起始密码子的是（） A、AUG B、AUU C、AUC D、GAG 8、下列有关密码子的叙述，错误的一项是（） A、密码子阅读是有特定起始位点的 B、密码子阅读无间断性 C、密码子都具有简并性 D、密码子对生物界具有通用性 9、密码子变偶性叙述中，不恰当的一项是（） A、密码子中的第三位碱基专一性较小，所以密码子的专一性完全由前两位决定 B、第三位碱基如果发生了突变如A G、C U，由于密码子的简并性与变偶性特点，使之仍能翻译出正确的氨基酸来，从而使蛋白质的生物学功能不变

遗传复习资料

一、名词解释 1、遗传：生物在以有性或无性生殖方式进行的种族繁衍过程中，子代与亲代的特征相似的现象。 2、核酸：是一种以核苷酸为基本结构单元组成的高分子化合物，是所有原核生物和真核生物的遗传物质，含有可以传递的遗传物质。 3、基因：是有功能的DNA片段，含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列，是遗传的结构和功能单位。 4、基因组：一个物种单倍体染色体所携带的一整套基因称为该物种的基因组。 5、近交：亲缘关系相近个体间杂交，亦称近亲交配。 6、开放阅读框：结构基因中从气势密码子开始到终止密码子的这一段核苷酸区域，期间不存在任何终止密码，可编码完整的多肽链，这一区域被称为开放阅读框。 7、复制：以亲代DNA分子为模板合成新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的过程。 8、转录：是以DNA中的一条单链为模板，4种核糖核苷酸为原料，在依赖于DNA 的RNA聚合酶催化下合成ＲＮＡ链的过程。 9、翻译：由核苷酸序列转换为蛋白质的氨基酸序列的过程。 10、染色体：在细胞分裂中期，由染色质聚缩而成的棒状结构，是DNA的载体。 11、染色质：细胞分裂间期，核内对碱性染料着色均匀的网状、丝状的物质。核小体是染色质的基本单位。 12、真核细胞：细胞核具有明显的核被膜所包围的细胞。细胞质中存在膜相细胞器。 13、原核细胞：细胞内遗传物质没有膜包围的一大类细胞。不含膜相细胞器。 14、染色单体：二价体中的每条染色体含有两条染色单体，他们互称姐妹染色单体。 15、基因工程:又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 16、联会：同源染色体彼此靠拢并精确配对的过程。 17、二价体：一对同源染色体通过联会形成的复合结构。 18、核型分析:指把受检个体的核型与同种生物的正常核型或核型模式图进行比较,鉴别染色体数目和形态特征变异的一种方法。 19、有丝分裂：DNA复制一次，分裂一次，没有联会，姐妹染色单体没有交换，子细胞中有成套遗传物质。 20、减数分裂：DNA复制一次，分裂两次，有联会，并且姐妹染色单体发生交换，子细胞中只有体细胞的一半遗传物质。

遗传密码

遗传密码遗传密码- 概述遗传密码遗传密码又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使RNA(mRNA)分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG 开始，每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。遗传密码决定蛋白质中氨基酸顺序的核苷酸顺序，由3个连续的核苷酸组成的密码子所构成。由于脱氧核糖核酸（DNA）双链中一般只有一条单链（称为有义链或编码链）被转录为信使核糖核酸（mRNA），而另一条单链（称为反义链）则不被转录，所以即使对于以双链DNA作为遗传物质的生物来讲，密码也用核糖核酸(RNA）中的核苷酸顺序而不用DNA中的脱氧核苷酸顺序表示。遗传密码- 简介

人体遗传密码正在被逐步破译图册在转移核糖核酸（tRNA）分子中有一组与mRNA中的密码子配对的三联体，称为反密码子。每种tRNA携带一种特定的氨基酸，在遗传密码的解读中起着关键性的作用。1961年英国分子生物学家F·H·C·克里克等在大肠杆菌噬菌体T4中用遗传学方法证明密码子由三个连续的核苷酸所组成。美国生物化学家M·W·尼伦伯格等从1961年开始用生物化学方法进行解码研究。1964年尼伦伯格等人进行人工合成的三核苷酸和氨基酰-tRNA、核糖体三者的结合试验，证明三核苷酸已经具备信使的作用。通过种种实验，遗传密码已于1966年全部阐明。表中所列的64个密码子编码18种氨基酸和两种酰胺。至于胱氨酸、羟脯氨酸、羟赖氨酸等氨基酸则都是在肽链合成后再行加工而成的。64个密码子中还包括3个不编码任何氨基酸的终止密码子，它们是UAA、UAG、UGA。这种由3个连续的核苷酸组成的密码称为三联体密码。

遗传密码特点例析11.19

遗传密码特点例析遗传密码又称密码子、三联体密码。是指信使RNA(mRNA)分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。1967年科学家破译了全部密码子并绘制了密码子表。下面结合实例对遗传密码子的特点进行解读，以便对遗传密码表的信息有较全面地把握。 1 三联体密码例1．细胞内编码20种氨基酸的密码子总数为：（） A．4 B．64 C．20 D．61 解析：蛋白质由20种基本氨基酸组成，而mRNA只含有4种核苷酸，由4种核苷酸构成的序列是如何决定多肽链中多至20种氨基酸的序列的呢？显然，在核苷酸和氨基酸之间不能采取简单的一对一的对应关系。2个核苷酸决定一个氨基酸也只能编码16种氨基酸，如果用3个核苷酸决定一个氨基酸，43=64，就足以编码20种氨基酸了，这说明可能需要3个或更多个核苷酸编码一个氨基酸。1961年Francis Crick及其同事的遗传实验进一步肯定3个碱基编码一个氨基酸，此三联体碱基即称为密码子。在64个密码子中，有3个密码子不编码任何氨基酸，从而成为肽链合成的终止信号，称为终止密码子或无义密码子，它们是UAA、UAG、UGA。其余的61个密码子均编码不同的氨基酸，其中AUG和GUG分别是甲硫氨酸和缬氨酸的密码子，同时二者又是肽链合成的起始信号，称为起始密码子。答案：D 2 不间断性例2．如果……CGUUUUCUUACGCCU……是某基因产生的 mRNA 中的一个片断 , 如果在序列中某一位置增添了一个碱基 , 则表达时可能发生 ( )。 ①肽链中的氨基酸序列全部改变②肽链提前中断③肽链延长④没有变化⑤不能表达出肽链 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 解析: mRNA的三联体密码是连续排列的，相邻密码之间无核苷酸间隔。翻译从起始码AUG开始，3个碱基代表1个氨基酸，从mRNA的5’→3’方向构成1个连续的阅读框，直至终止码。所以，若在某基因编码区的DNA序列或其mRNA中间插入或删除1～2个核苷酸，则其后的三联体组合方式都会改变，不能合成正常的蛋白质，这样的突变亦称移码突变，对微生物常有致死作用。若增添一个碱基后，导致密码子编组改变，从添加一个碱基的那个密码子开始，一直到末尾都出现误读，相应的氨基酸序列也会从某个氨基酸开始发生全面的改变。这种情况就有可能发生①；若增添一个碱基后，使正常的密码子变成终止密码子，则肽链将提前中断。这

遗传密码子教案

遗传密码子的破译教案一、教学内容：遗传密码子的破译二、教学目标： 1.知识与技能：了解遗传密码子的定义，知道遗传密码子的破译过程。掌握遗传密码子的内容，特性，特殊的密码子及其发现的意义。 2.过程与方法：分析遗传密码子的发现过程及其特性，总结其规律。 3.情感、态度与价值观：通过遗传密码子的破译的学习，培养学生的辩证思维能力和实验动手能力。通过分析遗传密码子的破译意义，初步训练学生分析实际问题的能力。三、学习者分析：通过调查问卷的形式对学习者进行遗传密码子的破译的前概念的调查，通过分析调查结果发现大家对遗传密码子的认识很浅，只有1/2的学生知道遗传密码子的作用及其阅读方式，而只有1/5的知道起始密码子和终止密码子的个数和其是否编码氨基酸，基本上没人知道总共有多少个遗传密码子，因而在教学过程中应该注意在这些方面的教学。四、教材分析：遗传密码子是一节选学课，课程主要讲遗传密码子的探索发现过程，其探索过程主要通过实验的形式进行发现，对于没怎么进行实验的中学生来说有一定难度，前面课程已经学习了转录翻译过程，已经知道什么是密码子和密码子的作用，有一定的基础。五、教学重难点： 1.教学重点：三个碱基决定一个氨基酸这一结论的探索过程。 2.教学难点：重叠阅读方式和非重叠阅读方式六、教学用具与教学方法 1.教学准备：多媒体PPT 2.教学方法：以讲授法为主，以讨论、探究、实验教学法为辅。分组学习，问题讨论，激发思维，实施探究,分析归纳，总结梳理。七、教学设计教学安排：1课时时间安排：用5-10分钟时间进行新课的导入，30-35分钟进行新课的展开，最后花5-10分钟进行课程总结。

遗传-简答题

1．动物遗传学的意义是什么？答：动物遗传学是动物科学的一个重要分支。遗传学是研究能够自我繁殖的核酸的性质、功能和意义的科学。动物遗传学是研究动物遗传物质、遗传规律和遗传变异机理的科学。动物遗传学是动物育种学最主要的理论基础。 2．动物遗传学的主要研究内容是什么？答：动物遗传学研究内容包括动物遗传的基本原理、遗传的物质基础、遗传的基本规律、质量性状和数量性状的遗传、群体遗传学、数量遗传学基础及分子遗传学基础及在动物中的应用等。 3、动物遗传学与畜禽育种的关系。答：动物育种首先可以充分利用动物遗传资源，发挥优良品种基因库的作用，提高动物产品产量和质量。另一方面，以长远的观点，通过合理开发利用品种资源，达到对现有品种资源和以前未利用的动物资源保护的目的。通过育种工作，扩大优秀种畜使用面，使良种覆盖率提高，进而使群体不断得到遗传上的改良。通过育种工作，培育杂交配套系，“优化”杂交组合，达到充分利用杂种优势生产商品动物，使工厂化动物生产提高效率，增加经济效益，减少污染，保护生态的目的。 4．从配子发生和受精过程说明减数分裂在遗传学上的意义。答：减数分裂时核内染色体严格按照一定规律变化，最后分裂成四个子细胞，各具半数的染色体（n），这样经过受精结合，再恢复成全数染色体（2n）。这就保证了子代和亲代间染色体数目的恒定，为后代的性状发育和性状遗传提供了物质基础；同时保证了物种的相对稳定性。而且由于同源染色体在中期I排列在赤道面上，然后分向两极，各对染色体中两个成员向两极移动是随机的，这样不同对染色体的组合是自由的。同时，在前期I的粗线期，同源染色体之间可以发生片段的互换，为生物变异提供了物质基础，有利于生物的适应与进化，并为人工选择提供了丰富的材料。 5、请简要说明细胞在机能方面的共同特点：答：（1）细胞能够利用能量和转变能量。（2）细胞具有生物合成的能力。（3）细胞还具有自我复制和分裂繁殖的能力。

分子生物学复习题

1.列举分子生物学的三条基本原理和四方面研究内容。三条基本原理 A.构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的 B.生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同有原则 C.某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性分子生物学四方面研究内容 A.DNA重组技术（基因工程） B.基因的表达调控 C.生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学） D.基因组、功能基因组与生物信息学研究 2.有哪些酶和蛋白质参与原核细胞的DNA复制，它们在复制中的生物学功能是什么？酶类：引物合成酶：合成DNA的引物 DNA聚合酶聚合酶Ⅰ：主要是对DNA损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙聚合酶Ⅱ：修复紫外光引起的DNA损伤聚合酶Ⅲ：DNA复制的主要聚合酶，还具有3’-5‘外切酶的校对功能，提高DNA复制的保真性 DNA连接酶：若双链DNA中一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是5‘-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接，但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来，在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用 DNA拓扑异构酶：拓扑异构酶Π：该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA，将负超螺旋引入DNA分子DNA解螺旋酶/解链酶：通过水解A TP获得能量来解开双链DNA 蛋白: 单链结合蛋白:稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解 DnaB蛋白:活化引物合成酶，引发RNA引物的合成 Hu蛋白:使DNA压缩、盘绕成念珠状的结构，刺激DNA的复制 DnaA蛋白:与保守序列结合 3.根据DNA复性动力学研究说明DNA序列可以分成哪几种类型。 A：不重复序列/单一序列 B：中度重复序列 C：高度重复序列，卫星DNA 4.简述DNA损伤修复的机制。 A：错配修复： a Dam甲基化酶使母链位于5’GA TC序列中腺甘酸甲基化 b 甲基化紧随在DNA复制之后进行 c 根据复制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子链上的错配碱基

遗传密码子起源

遗传密码的起源遗传密码又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使RNA(mRNA)分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。几乎所有的生物都使用同样的遗传密码，称为标准遗传密码；即使是非细胞结构的病毒，它们也是使用标准遗传密码。但是也有少数生物使用一些稍微不同的遗传密码。遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。mRNA由四种含有不同碱基腺嘌呤[简称A]、尿嘧啶（简称U）、胞嘧啶（简称C）、鸟嘌呤（简称G）的核苷酸组成。最初科学家猜想，一个碱基决定一种氨基酸，那就只能决定四种氨基酸，显然不够决定生物体内的二十种氨基酸。那么二个碱基结合在一起，决定一个氨基酸，就可决定十六种氨基酸，显然还是不够。如果三个碱基组合在一起决定一个氨基酸，则有六十四种组合方式，看来三个碱基的三联体就可以满足二十种氨基酸的表示了，而且还有富余。猜想毕竟是猜想，还要严密论证才行。自从发现了DNA的结构，科学家便开始致力研究有关制造蛋白质的秘密。伽莫夫指出需要以三个核酸一组才能为20个氨基酸编码。1961年，美国国家卫生院的Matthaei与马歇尔·沃伦·尼伦伯格在无细胞系统（Cell-free system）环境下，把一条只由尿嘧啶(U)组成的RNA转释成一条只有苯丙氨酸(Phe)的多肽，由此破解了首个密码子（UUU -> Phe）。随后哈尔·葛宾·科拉纳破解了其它密码子，接着罗伯特·W·霍利发现了负责转录过程的tRNA。1968年，科拉纳、霍利和尼伦伯格分享了诺贝尔生理学或医学奖。一、遗传密码起源的时间 M. Eigen通过rRNA序列比较的统计学评价得出遗传密码出现的时间在36亿年前二、起源的地点应该与生物大分子起源地方一致三、起源的学说凝固事件学说 1968年，Crick在《the Origin of the Genetic Code》提出有一种观点：密码子与氨基酸的关系是在某一时期固定的，以后就不再改变。理由：现在生物体中只要密码子有微小的改变，将会致死。立体化学学说 1966年，韦斯（C. R. Woese）提出了立体化学理论，认为：遗传密码的起源和分配与RNA和氨基酸之间的直接化学作用密切相关，最终密码的立体化学本质扩展到氨基酸与相应的密码子之间物理和化学性质的互补性，。理由：。一些研究表明编码氨基酸的三联体密码或反密码子出乎意料地经常出现在对应的氨基酸在RNA上的结合位点氨基酸与反密码子的直接作用以及疏水-亲水相互作用在遗传密码的起源中可能

现代分子生物学第四章课后作业

分子生物学第四章习题作业芮世杭222009317011027 09级一班 1,遗传密码具有哪些特性？答：（1）遗传密码子的连续性，（2）.密码子有简并性；级一种以上密码子编码同意种氨基酸。（3）.共有64个密码子，其中有1个起始密码子和3个终止密码子；（4）.密码子有通用性与特殊性，即不管是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的，但在各位生物中也有例外（5）密码子与反密码子存在相互作用。 2，有几种终止密码子？他们的序列别名是设么？答：终止密码子有三种终止密码子(UAG、UGA、UAA)，他们并不代表氨基酸，不能与tRNA 反密码子配对，但能被终止因子和释放因子识别，终止肽链合成。其中终止密码子UAG叫注石（ochre）密码 UGA叫琥珀（amber）密码 UAA叫蛋白石（opal）密码 3，简述摆动学说？答：1996年，由Crick根据立体化学原理提出，解释了反向密码子中某些稀有成的配对，以及许多氨基酸有两个以上密码子的问题。假说中提出：在密码子与反密码子配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以摆动因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子一个tRNA能识别的密码子是由反密码子第一个碱基决定的。反密码子第一位为A或C则只能识别一个密码子，若为G或者U则可识别两个密码子。为I可识别三个密码子。如果几个密码子同时编码一个氨基酸凡是第一，第二位碱基不同的密码子都对应于各自独立的Trna. 4，tRNA在组成及结构上有哪些特点？答：1、tRNA的三叶草型二级结构受体臂（acceptor arm）主要由链两端序列碱基配对形成的杆状结构和3’端末配对的3-4个碱基所组成，其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA，最后一个碱基的3’或2’自由羟基（—OH）可以被氨酰化。TφC臂是根据3个核苷酸命名的，其中φ表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。反密码子臂是根据位于套索中央的三联反密码子命名的。D臂是根据它含有二氢尿嘧啶（dihydrouracil）命名的。最常见的tRNA分子有76个碱基，相对分子质量约为2.5×104。不同的tRNA分子可有74-95个核苷酸不等，tRNA分子长度的不同主要是由其中的两条手臂引起的。tRNA的稀有碱基含量非常丰富，约有70余种。每个tRNA分子至少含有2个稀有碱基，最多有19个，多数分布在非配对区，特别是在反密码子3'端邻近部位出现的频率最高，且大多为嘌呤核苷酸。这对于维持反密码子环的稳定性及密码子、反密码子之间的配对是很重要的。 2．tRNA的L形三级结构酵母和大肠杆菌tRNA的三级结构都呈L形折叠式。这种结构是靠氢键来维持的，tRNA 的三级结构与AA- tRNA合成酶的识别有关。受体臂和TφC臂的杆状区域构成了第一个双螺旋，D臂和反密码子臂的杆状区域形成了第二个双螺旋。

遗传密码子终止密码

终止密码子 .蛋白质翻译过程中终止肽链合成地信使核糖核酸()地三联体碱基序列. 翻译过程中，起蛋白质合成终止信号作用地密码子.分子中终止蛋白质合成地密码子.是终止密码子发现过程年在研究色氨酸合成酶蛋白时推测无义密码子地存在.他地推测是从两个不同地角度：一是为编码地还编码了，，和.即一个分子中可以作为不同多肽地模板，那么有可能在翻译时中途在某个位点（两个肽地连接处〕停止，然后再从下一个新地起点翻译，这样使各个肽可以分开，而不至于产生一条很长地肽链.这就意味着终止密码子地存在.另一个角度是他发现地突变株是不能合成完整地色氨酸合成酶蛋白，但继续对它进行诱变可以得到回复突变.回复突变中有两种，一种是个别发生了变化，而另一种是完全回复，没有任何氨基酸组成地变化，这表明，不可能是任何移码突变地结果，那么这类地突变很可能携带有阻止合成地无义密码子. 年和他地学生对Ⅱ突变地研究时发现野生型地Ⅱ这段有两个顺反子Ⅱ和Ⅱ，共同转录一个多顺反子，但翻译成两个分开地蛋白和.当发生缺失突变时，其中有一个突变型为，证明是缺失所造成，缺失地区域含Ⅱ基因右边地大部分，和Ⅱ左边地小部分.互补实验表明地产物是一条多肽，但无蛋白地活性，但有蛋白地活性.认为，这种缺失可能使失去了蛋白合成“终止”和“”蛋白合成“起始”地密码子，因此翻译时沿着一条阅读下去，产生了一条长地肽链. 年及其同事获得了噬菌体编码头部蛋白基因地琥珀突变（），并进行了精细作图，并分离研究了各种突变型地多肽.突变型地肽链比野生型地要短，因此可以推测琥珀突变可能产生终止密码子，使肽地合成在中途停止下来；由于突变位点越靠近基因地左端，所产生地肽链越短，越靠近右端越接近野生型，据此可以推测翻译地过程是从地’端向’阅读.肽链地合成是从端向端延伸. 由于头部蛋白％是由新合成地蛋白质组成.因此他们将各种突变型及野生型噬菌体侵染后分钟，把14C标记地氨基酸加到培养基中，过一段时间，从感染地中抽提蛋白，头部蛋白可以通过14C标记来加以鉴别.RTCrp. 实验方法他们地实验方法不是对各种突变型地产物测序，而是先将野生型地头部蛋白用胰蛋白酶和糜蛋白酶来处理，消化后所产生地极复杂地混合物中，通过电泳能分离、鉴定出个各有特征地头部蛋白蛋白片段，分别是, 7C(), (), (), 2a(), (), ()和()片段.然后再测出各头部蛋白突变型产物含有几个以上地肽段来排序.表示排序地结果和精细作图地序列相一致，不仅表明了基因和蛋白质地共线性关系，同时证明突变型头部蛋白基因内有无义突变地存在，其位置应在各种突变产物地末端. 关键破译直到年.和由碱性磷酸酶基因中色氨酸位点地氨基酸地置换证明中无义密码子地碱基组成揭示了琥珀和赭石（）突变基因分别是终止密码子和.当时个密码中地个已破译，只留下了、和有待确定.等为了鉴定无义密码子采用了和相似地策略.他们从地碱性磷酸酯酶基因 ( )中地一个无义突变

遗传密码的破译过程

遗传密码的破译过程 G161001安夏 1953年，美国生物学家沃森（James Watson,1928-）和英国物理学家克里克（Francis Crick,1916-2004）推断出DNA的双螺旋结构之后，分子生物学蓬勃地发展起来。沃森和克里克在《DNA结构的遗传学意义》中提出：“碱基的排列顺序就是携带遗传信息的密码。”也就是说，碱基的中含有特定的遗传信息，这种遗传信息能被翻译成蛋白质上氨基酸特定的顺序。许多科学家的研究，使人们基本了解了遗传信息的流动方向：DNA→mRNA（信使RNA）→蛋白质。也就是说蛋白质由信使RNA指导合成，遗传密码存在于mRNA上。从1953年提出遗传密码问题到1966年破译全部遗传密码，先后经历了五十年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。 1954年，物理学家伽莫夫（George Gamov）根据在DNA中存在四种核苷酸，在蛋白质中存在二十种氨基酸的对应关系，做出如下数学推理:如果每一个核苷酸为一个氨基酸编码，只能决定四种氨基酸；如果每二个核苷酸为一个氨基酸编码，可决定16种氨基酸。上述二种情况编码的氨基酸数小于20种氨基酸，显然是不可能的。那么如果三个核苷酸为一个氨基酸编码的，可编64种氨基酸；若四个核苷酸编码一个氨基酸，可编码256种氨基酸，以此类推。伽莫夫认为只有三个核苷酸为一个氨基酸编码的关系是理想的，因为在有四种核苷酸条件下，64是能满足于20种氨基酸编码的最小数。而四个核苷酸为一个氨基酸编码的关系，虽能保证20种氨基酸编码，但不符合生物体在亿万年进化过程中形成的和遵循的经济原则，因此认为四个以上核苷酸决定一个氨基酸也是不可能的。 1961年，克里克等人在《自然》杂志上发表了一篇题为“蛋白质遗传密码的一般性质”的论文，提出遗传密码具有下列性质：（1）3个碱基编码一个氨基酸，称为“三联体”，又叫“密码子”；（2）遗传密码互不重叠；（3）碱基序列从固定起点开始读取；（4）有些氨基酸可能对应多个三联体。他们通过对基因的移码突变的分析，发现当构建三重突变体时，只有三次都是添加一个碱基的突变或三次都是减少一个碱基的突变，这个基因产物的功能就不会受到较大干扰，也就是说，添加或删除一个碱基分别对应在其氨基酸序列上添加或删除一个氨基酸，由此证明三个核苷酸组成一个密码子。美国生化学家尼伦伯格（Nirenberg .M）和德国化学家马特伊（Matthaei .J）用仅含有单一碱基的多聚尿苷酸（Poly-U），做试管内合成蛋白质的研究。把多聚尿苷酸放入无细胞蛋白质合成系统，得到由单一一种氨基酸组成的蛋白质。这样合成的蛋白质中，只含有苯丙氨酸（Phe）。于是，人们了解了第一个蛋白质的密码：UUU对应苯丙氨酸。这个实验指出了完全阐明遗传密码的途径。随后，又有人用U—G交错排列合成了半胱氨酸—缬氨酸—半胱氨酸的蛋白质，从而确定了UGU为半胱氨酸的密码，而GUG为缬氨酸的密码。这样，人们不仅证明了遗传密码是由3个碱基排列组成，而且不断地找出了其他氨基酸的编码。1966年破译全部64个密码子。进一步研究发现，不论生物简单到只一个细胞，还是复杂到与人一样高等，遗传密码是一样的。也就是说，生物共用一套遗传密码。参考文献：论文《遗传密码是怎样破译的》作者：向义和《陈阅增普通生物学》