Question

【題目】某噬菌體基因的部分堿基序列如下所示，該片段所編碼的氨基酸序列為“…甲硫氨酸一組氨酸一纈氨酸一異亮氨酸…”（甲硫氨酸的密碼子是AUG）。①…ATGCATGTTATT…②…TACGTACAATAA…

1961年，克里克等科學(xué)家用噬菌體做了如下實(shí)驗(yàn)：用誘變劑處理噬菌體的核酸。如果在上述片段的某兩個(gè)相鄰堿基對(duì)中間插入了一個(gè)堿基對(duì)，使得密碼子順序“…AUGCAUGUUAUU…”變成“…AUGCCAUGUUAU…”得到的肽鏈就會(huì)除第一個(gè)氨基酸外全部錯(cuò)位。如果再減去一個(gè)堿基對(duì)，則使密碼子順序中的“UGU"后面減去一個(gè)“U”，變成“…AUGCCAUGUAUU…”，結(jié)果合成的肽鏈只有兩個(gè)氨基酸與原來(lái)的不一樣。根據(jù)以上信息回答：

（1）含有上述密碼子順序的分子是________�？茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)中，在核苷酸鏈中插入或減去了“堿基對(duì)”，這種改變導(dǎo)致的變異屬于________；通常情況下，噬菌體發(fā)生這種變異的場(chǎng)所最可能是________。

（2）克里克等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)密碼子是由________構(gòu)成的。

（3）后來(lái)尼倫伯格和馬太用實(shí)驗(yàn)證明了與苯丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是________。

Answer 1

【答案】信使RNA（或mRNA） 基因突變 細(xì)菌（或宿主細(xì)胞） 信使RNA（或mRNA）中三個(gè)相鄰的堿基（無(wú)“相鄰”二字不可） UUU

【解析】

1.基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的增添、缺失和改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變通常發(fā)生在DNA復(fù)制的過(guò)程中，基因突變能為生物的變異提供最初的原材料。

2.題圖圖示為噬菌體基因的部分堿基序列，該片段所編碼的氨基酸序列為“…甲硫氨酸一組氨酸一纈氨酸一異亮氨酸…”，其中甲硫氨酸的密碼子是AUG，說(shuō)明轉(zhuǎn)錄模板鏈?zhǔn)洽谔?hào)鏈。信使RNA（即mRNA）上三個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)氨基酸，這稱為一個(gè)密碼子。mRNA上密碼子是不重疊閱讀的，如果在某mRNA的堿基序列中插入或減去一個(gè)堿基，則其后的密碼子都會(huì)發(fā)生改變，從而引起翻譯的氨基酸發(fā)生改變。

（1）密碼子是mRNA上編碼一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基，故含有上述密碼子順序的分子是mRNA。圖示為DNA片段，所以在該片段中插入的一個(gè)“堿基對(duì)”的實(shí)質(zhì)上是一對(duì)脫氧核苷酸；基因突變是指DNA中堿基對(duì)的增添、缺失或替換，所以上述現(xiàn)象將導(dǎo)致基因突變；基因突變一般發(fā)生在DNA復(fù)制的過(guò)程中，噬菌體是DNA病毒，只有寄生在細(xì)菌體內(nèi)才能進(jìn)行DNA的復(fù)制過(guò)程，因此其基因突變發(fā)生的場(chǎng)所最可能是細(xì)菌（或宿主細(xì)胞）。

（2）克里克等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)密碼子是由三個(gè)相鄰堿基構(gòu)成的（或相鄰三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸）

（3）尼倫伯格和馬太用實(shí)驗(yàn)證明了與苯丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子是UUU。