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基礎生物學

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( 1 ) 假設一個核甘酸在一個DNA密碼子中只能出現一次 , 推算這樣的密碼子需要多少核甘酸才能表達20種胺基酸? 如果密碼子是由四個核甘酸所組成 , 那要多少不同的密碼子才能代表20個胺基酸? ( 2 )根據遺傳密碼的退化程度排列人類20種胺基酸 , 退化的程度跟胺基酸被多少密碼子決定有關? (3)真核生物是自然屆中的三大種生物之ㄧ , 它具有包含DNA的細胞核 , 目前的基因體研究注重在酵母菌 ˋ 果繩以極線從三種生物上 , 請找出酵母菌具有多少的DNA分子及果繩的每一個染色體上具有多少鹼基對?

最佳解答:

★您好，在下答案請斟酌參考。★ ★前兩題，真的沒有辦法簡單解題，第三題是最簡單的★ ★在下開始解釋之前，希望和版大做個中英文的共識、和定義。 ☆核甘酸(nucleic acid)，各種核甘酸，在下用鹼基縮寫代表。 ☆密碼子(codon) : mRNA上所帶的遺傳訊息，才能叫密碼子(codon)，這是遺傳學的定義。 ☆遺傳密碼(genetic codes) : DNA上所帶的遺傳訊息，這不叫密碼子(codon)。 ☆AA.(Amino acid) : 胺基酸。 ☆AUG = 5'AUG3'，以下方向皆是。 ▲第一題的主旨，在告訴大家，為什麼DNA有4個不同的核甘酸，為什麼RNA基本上有4個不同的核甘酸，為什麼不是3個、5個、6個。 ▲第二題的主旨，在告訴大家，為什麼遺傳訊息保有redundancy(degenerate)。 ▲第三題的主旨，在考驗個人查資料的功力。 (一) ★1-A.假設一個核甘酸在一個DNA遺傳密碼中只能出現一次，推算這樣的密碼子需要多少核甘酸才能表達20種胺基酸? ◆① ＠假設mRNA用3個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□□，4x3x2=24種組合，足以應付20個胺基酸，假設成立。 ◆② ＠假設mRNA用4個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□□□，4x3x2x1=24種組合，足以應付20個胺基酸，但是，既然◆①的假設夠用，何苦要再多一個？＠細胞不會多花能量，用原子鍵結理論再多造一個結合位，Aminoacyl-tRNA synthetases 原本辨認三個codons就可以完成目的，為什麼還要花多餘的能量，再多辨識一個codon？＠這叫浪費，所以生物學上，假設不成立。 ◆③ 假設mRNA用２個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□，4x3=12種組合，不足應付20個胺基酸，假設不成立。 ◆.....有興趣的朋友，可以一直改變數字，窮舉證法繼續推演。 ★1-B.假設一個核甘酸在一個DNA密碼子中只能出現一次，密碼子是由四個核甘酸所組成，那要多少不同的密碼才能代表20個胺基酸? ◆④ 假設mRNA有4種不同的密碼子，用3個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□□，4x3x2=24種組合，足以應付20個胺基酸，假設成立。 ◆⑤ 假設mRNA有3種不同的密碼子，用2個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□，3x2=6種組合，不足應付20個胺基酸，假設不成立。 ◆⑥ 假設mRNA有5種不同的密碼子，用3個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□□，5x4x3=40種組合，足以應付20個胺基酸，理由同◆①，這叫浪費，假設不成立。 ◆.....有興趣的朋友，可以一直改變數字，窮舉證法繼續推演。 ★版大有興趣，題目改成 " 一個核甘酸在一個DNA遺傳密碼中可以重覆出現"，一樣比照在下的模式去推演，您會發現一個有趣的結論 : ◎mRNA就是用4個基本、可重覆不同的核甘酸，3個密碼子，來決定1個胺基酸，那麼 : □□□，4x4x4=64種組合，其中，61種足以應付20個胺基酸。 (二) ★根據遺傳密碼的退化程度排列人類20種胺基酸，退化的程度跟胺基酸被多少密碼子決定有關? ◆這在考 redundancy(degenerate) ＜中文譯名就勞煩版大，在下不想跟您老師打架。＞ ◎細胞遺傳密碼諸多特性裡(Wobble、non-ambiguious、universal.....等)，其中之一就是redundancy(degenerate)。 ◎保有這個特性，可讓DNA→RNA→protein(the central dogma)中的 translation，花最少的能量，達到最大的功，完成轉譯蛋白的目的。 ◎這種多種codons→一種AA.的特性，用此圖作解圖片參考：http://www.clcbio.com/scienceimages/genetic_code.png 可參考http://en.wikipedia.org/wiki/Genetic_code ◎這裡要做分類，才能回答這一題，mRNA上的codons分兩種 : ①sense codons(有意義的密碼子、有對應到胺基酸。) →共有61個，但是其中的AUG(initial codon、起始密碼子)很特別，在真核生物細胞中，它對應的只有一個Met. (原核是 f-Met.)。這個到轉譯後修飾之後，大部份都會被切除掉。 ②non-sense codons(無意義的密碼子、沒有對應到胺基酸。) →共有3個，就是stop codons(UAA、UAG、UGA) 所以，本題64個codons扣除②non-sense codons = 61個codons，回答: 根據遺傳密碼的退化程度排列人類20種胺基酸，退化的程度跟胺基酸，被61個密碼子決定有關。＜嚴謹一點，在下認為是60個，因為AUG→Met.，只對應一個，這不是redundancy(degenerate)，所以不能考慮進去，純屬個人意見，參考就好。＞ 2008-03-31 00:35:36 補充： (三) ★在下網路上查到的資料是這樣， ◆酵母菌具有多少的DNA分子?＜DNA分子 = genes＞ ◎Schizosaccharomyces pombe這隻酵母菌(Fission yeast) : 單套(1N)，有4,929個genes。 ◎Saccharomyces cerevisiae這隻酵母菌(Budding yeast) : 單套(1N)，有5,770個genes。 2008-03-31 00:35:55 補充： ◆果蠅的每一個染色體具有多少鹼基對? ◎Drosophila melanogaster這隻果蠅單套(1N)，有122,653,977 bps.(鹼基對) 來源 http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/G/GenomeSizes.html ＜這部份要請網友或高手幫補最新資料＞ 2008-03-31 00:36:40 補充：＜以上，內容僅供參考，有誤不吝指正。＞＜以上網頁和圖片內容皆屬原作＞ 2008-03-31 00:38:04 補充：為什麼會有相同的兩篇?~ http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1008032902400 不太懂 2008-03-31 19:02:37 補充：有可能喔！感謝網友石頭的提醒，請版大注意一下喔！不然老師可能會.... 2008-03-31 21:22:56 補充： ★To 開版大橘橘網友 : 真抱歉，因為在下做的解說稍有簡略，讓您不解請見諒！如果不嫌棄在下，可提出問題在意見討論，或其他方式溝通皆可。彼此作個交流囉！

其他解答:

嗯...應該某學校教授出的作業吧！到時候會不會兩個人交一樣的答案被教授發現呢？F893957AEB7D5408