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小結(jié)遺傳密碼性質(zhì)及應(yīng)用
本文結(jié)合一些高考題或沖刺題，淺談遺傳密碼子的有關(guān)性質(zhì)，以便師生對(duì)遺傳密碼表引起足夠重視以及對(duì)遺傳密碼子有關(guān)性質(zhì)的應(yīng)用。
1、審察人教版高中《生物》第二冊(cè)表6-1的遺傳密碼，可以看出如下特點(diǎn)：
（1）簡(jiǎn)并性：除色氨酸和甲硫氨酸只有1個(gè)密碼子外，其它18種氨基酸均有1個(gè)以上的密碼子，其中有2至4個(gè)密碼子的氨基酸密碼子分布在同一方框內(nèi)，即第一和第二個(gè)堿基相同，只有第三個(gè)堿基不同；有6個(gè)密碼子的氨基酸（如亮氨酸、絲氨酸）密碼子分別在不同方框內(nèi)，它們的第一或第一和第二堿基不同。密碼子的簡(jiǎn)并性，特別是第三位的C和U或G和A的簡(jiǎn)并性常常等同，這說(shuō)明為什么在不同生物的DNA中的AT/GC比率會(huì)有很大的變異，而其蛋白質(zhì)的氨基酸相對(duì)比例卻沒(méi)有很大的變化。換句話說(shuō)，只改變一個(gè)堿基（稱為點(diǎn)突變），并不一定編碼“錯(cuò)誤”氨基酸。
（2）通用性：除某些線粒體、葉綠體和原生生物外（如Barrell等在1979年發(fā)現(xiàn)人的線粒體中，通用的密碼子AUA卻是編碼甲硫氨酸，而不是異亮氨酸，UGA不是作為終止密碼子，而是編碼色氨酸），所有生物的遺傳密碼都是相同的。這也是基因工程得以實(shí)現(xiàn)的重要理論基礎(chǔ)之一。如1993年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家成功地將蘇云金孢桿菌的抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉植株，培育成了能產(chǎn)生毒蛋白來(lái)抵抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。
（3）起始密碼子兼職性：64個(gè)密碼子中，其中3個(gè)并不編碼氨基酸的卻起著終止肽鏈合成作用的密碼子，稱為無(wú)義密碼子（又稱終止密碼子）；另61個(gè)是編碼各種氨基酸的密碼子，稱為有義密碼子，在61個(gè)有義密碼子中，編碼氨基酸同時(shí)兼職于啟動(dòng)蛋白質(zhì)形成的兩個(gè)密碼子（AUG和GUG），稱為起始密碼子。
（4）非重疊性：在mRNA模板上的密碼子是連續(xù)的，在前一個(gè)密碼子與后一個(gè)密碼子之間沒(méi)有間隔，即沒(méi)有一個(gè)間斷的信號(hào)。因此，在進(jìn)行翻譯時(shí)，解讀的框架決定于起始的堿基。如果核糖體在mRNA鏈上移動(dòng)時(shí)，偶然跳越了1個(gè)核苷酸，便會(huì)生成“不完全”蛋白質(zhì)，原因是mRNA上密碼子中增加或減少一個(gè)堿基將引起后續(xù)密碼子的改變。
（5）方向性：在mRNA模板上密碼子讀取順序只能由起始密碼子開(kāi)始，按順序順延下去（即5′—3′方向），不能反讀。
2、精選習(xí)題演練
（1）（2004年江西卷）自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因3 精氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是（ ）
A、突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添
B、突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添
C、突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添
D、突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添
（2）（2004年中國(guó)考試）已知AUG、GUG為起始密碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子，某基因編碼區(qū)有意義鏈（轉(zhuǎn)錄時(shí)起模板作用的鏈）的堿基排列順序如下：TAAGCTACTG（省略40個(gè)堿基）—GAGATCTAGA，則 此基因控制合成的蛋白質(zhì)中含有氨基酸個(gè)數(shù)最多為（ ）
A、20 B、15 C、16 D、18
（3）（2004年江蘇卷）正常細(xì)胞的基因組中都帶有原癌基因。原癌基因在發(fā)生突變或被異常激活后就會(huì)變成具有致癌能力的癌基因，從而使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。
某原癌基因上一個(gè)堿基對(duì)的突變，引起該基因編碼的蛋白質(zhì)中的氨基酸的改變，即氨基酸順序上第19位氨基酸由脯氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸。已知脯氨酸的密碼子有CCU、CCC、CCA、CCG，組氨酸的密碼子有CAU、CAC。突變成的癌基因中決定第19位組氨酸密碼子的堿基對(duì)組成是________________或_________________。這一原癌基因中發(fā)生突變的堿基對(duì)是____________________。
② 癌細(xì)胞在體內(nèi)容易分散和轉(zhuǎn)移，是因?yàn)榘┘?xì)胞的細(xì)胞膜上的_______________，使得細(xì)胞間的_________________________________。
③胰島素當(dāng)人體自身組織的細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞以后，這些癌細(xì)胞就成為抗原，健康的機(jī)體可以通過(guò)________________________________________消滅它們。
答案：（1）A （2）C （３）① GTA//CAT GTG//CAC G//C
②糖蛋白等物質(zhì)減少 黏著性減小 ③免疫系統(tǒng)（或細(xì)胞免疫）

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