Question

在克里克得出3個(gè)堿基可以排列成1個(gè)遺傳密碼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，科學(xué)家們開(kāi)始探索一個(gè)特定的遺傳密碼所對(duì)應(yīng)的特定的氨基酸究竟是哪一個(gè)。尼倫伯格和馬太采用蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，在每一個(gè)試管中加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，結(jié)果在加入了苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多聚苯丙氨酸的肽鏈，如下圖請(qǐng)回答。

(1)實(shí)驗(yàn)中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是_______________________________________。

(2)細(xì)胞提取液為該實(shí)驗(yàn)具體提供了_________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)中所用的細(xì)胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是_____________________。

(4)要確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性，需設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。本題目所給實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照實(shí)驗(yàn)是_______________________________________________________________________。

(5)要想知道更多氨基酸的密碼子，你如何改變上述實(shí)驗(yàn)？

(簡(jiǎn)述)__________________________________________________________________。

(6)本實(shí)驗(yàn)所用的細(xì)胞提取液可以用大腸桿菌制備。請(qǐng)簡(jiǎn)述制備方法：

①對(duì)大腸桿菌進(jìn)行振蕩裂解；

②_____________________________________________________________________；

③_____________________________________________________________________。

經(jīng)上述操作，得到了除去DNA和mRNA的細(xì)胞提取液。(大腸桿菌中mRNA約在30～60分鐘內(nèi)自行分解，因此操作中可不考慮)。

 

Answer 1

(1)作為模板mRNA直接控制蛋白質(zhì)(多肽)合成

(2)能量、酶、核糖體、tRNA　(3)排除細(xì)胞中的DNA、mRNA對(duì)體外合成蛋白質(zhì)的影響　(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他種類氨基酸的實(shí)驗(yàn)　(5)依次用不同種類的多聚核糖核苷酸替換上述實(shí)驗(yàn)中的多聚尿嘧啶核苷酸　(6)②離心、過(guò)濾、獲取勻漿�、塾肈NA酶處理勻漿，除去DNA

 

本題是密碼子破譯的實(shí)驗(yàn)，對(duì)照類型為相互對(duì)照：①相同的多聚核苷酸＋不同的氨基酸→肽鏈；②不同的多聚核苷酸＋不同的氨基酸→不同的肽鏈。

由此，即可破譯各種氨基酸密碼子。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多聚尿嘧啶核苷酸的作用相當(dāng)于mRNA，細(xì)胞提取液為轉(zhuǎn)錄提供了能量、酶、核糖體、tRNA。實(shí)驗(yàn)中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA對(duì)體外合成蛋白質(zhì)的影響。