生物化学下册课后习题答案

始甲硫氨酸由AUG,AUA,AUU和AUC四个密码子编码;AGA,AGG不是精氨酸的密码子,而是终止密码子,线粒体密码系统中有4个终止密码子(UAA,UAG,AGA,AGG);有4组密码子其氨基酸特异性只决定于三联体的前两位碱基,它们由一种tRNA即可识别;线粒体密码子特殊的变偶规则使它只要22种tRNA就可识别全部的氨基酸。

⒐为什么遗传密码的编排具有防错的效果?

答:在遗传密码表中,氨基酸的极性通常由密码子的第二位碱基决定,简并性由第三位碱基决定。这种分相使得密码子中一个碱基被更换,其结果或是仍然编码欺上相同的氨基酸,或是以理化性质最接近的氨基酸取代。从而将基因突变的危害降至最低程度,即这样的编排有一定的防错效果。

⒑举例说明遗传密码的翻译受上下文的影响。

答:在有些情况下,密码子的含义可随上下文的不同而改变。如在大肠杆菌中,有时缬氨酸密码子GUG和亮氨酸密码子UUC也可被用作起始密码子,当其位于特殊mRNA翻译的起始位置时,可被起始tRNA所识别。

第38章 蛋白质合成及转运

⒈mRNA的概念是如何形成的?如何证实的? 答:(一)信使RNA概念的提出

信使RNA(messenger RNA, mRNA)的发现在分子生物学的发展中是一重大事件。由于其在细胞总RNA中所占比例很小,很难把它分离出来。mRNA的概念首先是从理论上提出来的,然后再用实验得到证实。F. Jacob和J. Monod早在1961年就提出mRNA的概念。他们认为,既然蛋白质是在胞质中合成的,而编码蛋白质的信息载体DNA却在胞核内,那么必定有一种中间物质用来传递DNA上的信息。他们在研究大肠杆菌中与乳糖代谢有关酶类的生物合成时发现,诱导物如异丙基硫代半乳糖苷(β-isopropylthiogalaotoside, IPTG)的加入,可以立刻使酶蛋白的合成速度增加上千倍。而诱导物一旦消失,又可使酶蛋白的合成立刻停止。这个实验结果给人的启示是:蛋白质合成的模板是一种不稳定的物质,其半衰期很短。他们对这种信使物质的性质作了如下的预言: a.信使是一种多核苷酸;

b.信使的碱基组成应与相应的DNA的碱基组成相一致;

c.信使的长度应是不同的,因为由它们所编码的多肽链的长度是不同的; d.在多肽合成时信使应与核糖体作短暂的结合;

e.信使的半衰期很短,所以信使的合成速度应该是很快的。 所以,这样的信使可能是一种RNA。但是当时已发现的两种RNA(rRNA、tRNA)都不具备这些特性。各种生物的核糖体RNA的大小差异不大,碱基组成的变化也不大。tRNA除了有与rRNA相同的问题以外,它们的分子也太小。所以这两种RNA都不能胜任信使的功能。可喜的是当时已有人提出过,细胞内有可能存在第三种RNA。在被噬菌体T2感染后的大肠杆菌中,有人发现有一种新的RNA,它的代谢速度极快,分子大小也参差不齐,碱基组成又与T2DNA相一致。这些特征都符合信使分子的要求。

(二)信使RNA的实验证明

信使RNA的概念提出后,还必须要用实验来证明这种概念是否正确。为此,S.Brenner,F. Jacob和M. Monocl等人设计了一组实验。用噬菌体T2感染大肠杆菌后,发现几乎所有在细胞内合成的蛋白质都不再是细胞本身的蛋白质,而是噬菌体所编码的蛋白质;这些蛋白质的合成速度与细胞总RNA的合成速度无关;T2感染后不久,细胞中出现了少量半衰期很短的RNA,它们的碱基组成与DNA是一致的。上述这些特性都与他们预言的信使分子特性十分符合。 那么噬菌体的感染又是怎样将细胞内蛋白质合成的方向改变了呢?当时曾提出了两种假设。一种认为T2的感染引起了一类新的核糖体的合成,不同的核糖体控制不同的蛋白质的合成;另一种假设认为核糖体并不具有这种特异性,它的功能只不过是从mRNA接受遗传信息而已。Brenner,Jacob,Meselson等人支持后一种看法。于是他们又设计了一组实验来解决这个问题。

他们将大肠杆菌接种在含有重标记(15N和13C)的培养基上,再用T2感染。感染后立刻将细菌转移到含有轻同位素(14N和1

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