Question

【題目】T4噬菌體中雙鏈DNA分子的某一片段可發(fā)生多種突變。T4噬菌體這一片段發(fā)生突變的所有突變型獨(dú)立感染大腸桿菌后，均喪失產(chǎn)生子代的能力。

（1）T4噬菌體基因的基本單位是______。T4噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，將DNA注入到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)______和______過(guò)程，利用______提供的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)，用以產(chǎn)生子代噬菌體。

（2）現(xiàn)有僅一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變的T4噬菌體的三種突變型（突變體甲、乙、丙）。突變型噬菌體成對(duì)組合同時(shí)感染大腸桿菌，兩噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以共用；兩個(gè)噬菌體的DNA會(huì)有類似真核生物有性生殖中遺傳物質(zhì)交叉互換的過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

①甲與乙同時(shí)感染大腸桿菌，產(chǎn)生了子代噬菌體，表明甲、乙中的相應(yīng)突變基因之間的關(guān)系為______。

②甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌，大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體。表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)______ (填寫(xiě)“能”或“不能”)相互彌補(bǔ)缺陷，故甲、丙的相應(yīng)突變基因是由______突變來(lái)的。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，一個(gè)基因中_____（可以/不可以）發(fā)生多個(gè)突變。

③甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌后，偶爾也會(huì)產(chǎn)生子代噬菌體。原因是兩個(gè)突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換，使得其中一個(gè)噬菌體的DNA擁有了全部的_____ (填寫(xiě)“正�！被颉巴蛔儭�)基因，從而可以產(chǎn)生后代。

（3）結(jié)合已有知識(shí)，就T4噬菌體而言，請(qǐng)判斷基因是否是遺傳物質(zhì)控制其性狀的功能單位，是否是其發(fā)生突變或重組的最小結(jié)構(gòu)單位，并闡述理由__________。

Answer 1

【答案】脫氧核苷酸 轉(zhuǎn)錄 翻譯 大腸桿菌 ①不同基因 ②不能 同一基因 可以 ③正常 基因是控制生物性狀的功能單位，因?yàn)榛�因可以指�?dǎo)多肽（蛋白質(zhì)）合成�；�因不是發(fā)生突變或重組的最小結(jié)構(gòu)單位。一個(gè)基因內(nèi)部的許多位點(diǎn)上可以發(fā)生突變，并且可以在這些位點(diǎn)之間發(fā)生交換，一個(gè)基因可以包括許多突變單位和許多重組單位。

【解析】

1、T4噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)組成，是一種專性寄生到大腸桿菌體內(nèi)的病毒。

2、基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變叫基因突變，基因突變具有普遍性、低頻性、多害少利性，多向性和不定性。

（1）T4噬菌體基因的基本單位是脫氧核苷酸。T4噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，將DNA注入到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，利用大腸桿菌提供的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)，用以產(chǎn)生子代噬菌體。

（2）①甲與乙同時(shí)感染大腸桿菌，產(chǎn)生了子代噬菌體，表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)能相互彌補(bǔ)缺陷，表明甲、乙中的相應(yīng)突變基因之間的關(guān)系為不同基因。

②甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌，大多數(shù)情況下不能產(chǎn)生子代噬菌體。表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補(bǔ)缺陷，故甲、丙的相應(yīng)突變基因是由同一基因突變來(lái)的。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，一個(gè)基因中可以發(fā)生多個(gè)突變，證明了基因突變的不定向性。

③甲與丙同時(shí)感染大腸桿菌后，偶爾也會(huì)產(chǎn)生子代噬菌體。原因是兩個(gè)突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換，使得其中一個(gè)噬菌體的DNA擁有了全部的正�；�因，從而可以產(chǎn)生后代。

（3）基因是控制生物性狀的功能單位，因?yàn)榛�因可以指�?dǎo)多肽（蛋白質(zhì)）合成�；�因不是發(fā)生突變或重組的最小結(jié)構(gòu)單位。一個(gè)基因內(nèi)部的許多位點(diǎn)上可以發(fā)生突變，并且可以在這些位點(diǎn)之間發(fā)生交換，一個(gè)基因可以包括許多突變單位和許多重組單位。