科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。
(1)根据理论推测,mRNA上的三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)1955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种氨基酸中的一种,结果只有加入苯丙氨酸的试管中才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两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子是否含有3个碱基,如果密码子是连续翻译的:
①假如一个密码子中含有2个或4个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成。
②假如一个密码子中含有3个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由 种氨基酸组成。
(4)1964年又有科学家用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。下表是部分实验
实验序号 |
重复的mRNA序列 |
生成的多肽所含氨基酸种类 |
1 |
(UC)n |
丝氨酸、亮氨酸 |
2 |
(UUC)n |
苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸 |
3 |
(UUAC)n |
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 |
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 、 ;丝氨酸 ;苯丙氨酸 。
牛的毛色有黑色和棕色,如果两头黑牛交配产生了一头棕色子牛,请回答:
(1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状?。
(2)若用B与b表示牛毛色的显性基因和隐性基因,写出上述两头黑牛及子代棕色牛的基因型。
(3)上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性是。若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛,该子牛是纯合子的可能性是。要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好选用与其交配的牛是
A.纯种黑牛 | B.杂种黑牛 | C.棕色牛 | D.以上都不对 |
(4)若用某黑色雄牛与多头杂种雌牛交配,共产生20头子牛,若子牛全是黑色,则此雄牛的基因型可能是。若子牛中14头为黑色,6头为棕色,则此雄牛的基因型是。
已知2H2O2=2H2O+O2↑。可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即从气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应速度。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能验证过氧化氢酶的催化作用具有高效性。
实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液, 3.5℅ FeCl3溶液,0.01℅过氧化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管。
(1)实验步骤:
①取2只试管,编号甲、乙。并向甲、乙两支试管中分别注入的过氧化氢溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间。
②向甲试管加入适量的3.5℅ FeCl3溶液,向乙试管加入。
③观察各试管中。
(2)实验结果预测及结论:
比较甲、乙试管O2的释放速度:。
由此可得出的结论是:酶的催化作用具有。
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃,重复上述实验,O2的释放速度最快的是。
原因是在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶因。
下图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响,除各图中所示因素外,其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题:
(1)甲图P点,限制小麦光合作用强度的因素为________;乙图Q点,高CO2浓度条件下,若要进一步提高光合作用强度,应注意满足植物生活的____________条件(请依据上述三图作答)。预计丙图Q点之后3条曲线的变化趋势为3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐_______。
(2)夏天中午光照强烈时,小麦光合作用强度低的主要原因可以用______图来说明,其具体解释为光照强烈时小麦叶片气孔逐渐,导致体内CO2浓度降低,光合作用强度下降。
(3)干旱和板结的土壤中生长的小麦产量低,说明影响小麦光合作用强度的因素还有_____________________。
(4)甲图中P点小麦叶肉细胞产生ATP的细胞器是________________。Q点叶片脱色后,用碘液染色,呈蓝色的是________________细胞。
(5)若将小麦放在特定的实验装置内研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以植物对CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
光照下吸收CO2(mg/h) |
1.00 |
1.75 |
2.50 |
3.20 |
3.75 |
3.50 |
3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.50 |
2.25 |
3.00 |
3.50 |
则昼夜不停地给予光照,该小麦生长的最适宜温度是________℃;每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度均为在5℃条件下,该植物________(能或不能)生长。
图一表示某种生物细胞内染色体和DNA相对含量的变化曲线。图二表示基因组成为AaBb的雌性高等生物的一个细胞相关分裂过程中的染色体、基因示意图。
(1)曲线A表示__________相对含量的变化;曲线B表示__________相含量的变化。
(2)图二中含有同源染色体的细胞是___________________。着丝点的分裂发生在图一__________区间。
(3)乙细胞名称为______________。
(4)若细胞乙中1号染色体上携带有基因A,则3号染色体的相同位点上应有基因_____,若为基因a,最可能是图一中a-b阶段发生了_________________。
下图是在光照条件下,小麦叶肉细胞内发生的生理过程。①~⑤为生理过程,a~h为物质名称,请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的____________________,物质e是_____________。
(2)上述①~⑤过程中,能够产生ATP的过程是___________,③过程进行的场所是________________。
(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应,则叶绿体首先积累起来的物质是[ ]________;
假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处,h的变化是________________。
(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程,除自身DNA和原料外,再写出直接参与该过程的两种有机物名称___________________。
(5)较强光照下,①过程中d的移动方向是________________________________。