Question

5．某噬菌體基因的部分堿基序列如圖所示，該片段所編碼的氨基酸序列為“…甲硫氨酸--組氨酸--纈氨酸--異亮氨酸…”（甲硫氨酸的密碼子是AUG）．
1961年，克里克等科學家用噬菌體做了如下實驗：用誘變劑處理噬菌體的核酸．如果在上述片段的某兩個相鄰堿基對中間插入了一個堿基對，使得密碼子順序“…AUGCAUGUUAUU…”變成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽鏈就會除第一個氨基酸外全部錯位．如果再減去一個堿基對，則使密碼子順序中的“UGU”后面減去一個“U”，變成“…AUGCCAUGUAUU…”，結果合成的肽鏈只有兩個氨基酸與原來的不一樣．
根據以上信息回答：
（1）含有上述密碼子順序的分子是信使RNA，它是以上述基因的②鏈為模板合成的，此合成過程稱為轉錄．
（2）科學家的實驗中，在核苷酸鏈中插入或減去了“堿基對”，這種改變導致的變異屬于基因突變；通常情況下，噬菌體發(fā)生這種變異的場所最可能是細菌（或宿主細胞）．
（3）克里克等科學家的實驗證明了一個密碼子是由信使RNA中三個相鄰的堿基構成的．
（4）噬菌體是遺傳學研究中常用的實驗材料．如果科學家先在含有放射性同位素³⁵S培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)含³²P標記的噬菌體，則子代噬菌體中可能檢測到放射性標記的物質是蛋白質和DNA．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：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，說明轉錄模板鏈是②號鏈．

解答 解：（1）密碼子是mRNA上編碼一個氨基酸的3個相鄰的堿基；由以上分析可知，控制“…甲硫氨酸一組氨酸一纈氨酸一異亮氨酸…”合成的mRNA是以上述基因的②號鏈為模板轉錄形成的．
（2）圖示為DNA片段，所以在該片段中插入的一個“堿基對”的實質上是一對脫氧核苷酸；基因突變是指DNA中堿基對的增添、缺失或替換，所以上述現象將導致基因突變；基因突變一般發(fā)生在DNA復制的過程中，噬菌體是DNA病毒，只有寄生在細菌體內才能進行DNA的復制過程，因此其基因突變發(fā)生的場所最可能是細菌（或宿主細胞）．
（3）克里克和布倫納等科學家的實驗證明了一個密碼子是由三個相鄰堿基構成的（或相鄰三個堿基決定一個氨基酸）．
（4）噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體合成，而合成子代噬菌體所需的原料均由細菌提供．如果科學家先在含有放射性同位素³⁵S培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)含³²P標記的噬菌體，則子代噬菌體的蛋白質外殼均含有³⁵S；根據DNA半保留復制特點，還有少量子代噬菌體含有³²P，因此子代噬菌體中可能檢測到放射性標記的物質是蛋白質和DNA．
故答案為：
（1）信使RNA    ②轉錄
（2）基因突變  細菌（或宿主細胞）
（3）信使RNA中三個相鄰的堿基
（4）蛋白質和DNA

點評 本題考查遺傳信息的轉錄和翻譯、基因突變、噬菌體侵染細菌的實驗，要求考生識記遺傳信息的轉錄和翻譯過程，能根據起始密碼子判斷出模板鏈，能根據克里克和布倫納的實驗得出正確結論；識記基因突變的概念及發(fā)生的時期；識記噬菌體侵染細菌的過程．