Question

6．FX174噬菌體的遺傳物質(zhì)是單鏈DNA感染宿主細胞后，先形成復(fù)制型的雙鏈DNA分子（其中母鏈稱為正鏈DNA，子鏈稱為負鏈DNA）．轉(zhuǎn)錄時以負鏈DNA作為模板合成mRNA．如圖為FX174噬菌體的部分基因序列及其所指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)部分氨基酸（用圖示Met，Ser等表示）序列．（起始密碼：AUG；終止密碼：UAA，UAG，UGA）請分析回答下列問題：

（1）與宿主細胞DNA的正常復(fù)制過程相比，F(xiàn)X174噬菌體感染宿主細胞后形成復(fù)制型雙鏈DNA分子過程不同之處在于模板、酶不同．
（2）以負鏈DNA作為模板合成的mRNA中，鳥嘌呤與尿嘧啶之和占堿基總數(shù)的48%，mRNA及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%、23%．則與mRNA對應(yīng)的復(fù)制型的雙鏈DNA分子區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為22%．
（3）基因D序列所含堿基數(shù)比基因E序列多183個，基因E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程中，mRNA上的終止密碼是UGA．
（4）由于基因中一個堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致基因D表達過程合成的肚鏈中第8位氨基酸由異亮氨酸（密碼子有AUU，AUG，AUA）變成蘇氨酸（密碼子有ACU，ACC，ACA，ACG），則該基因中堿基替換情況是T→C．
（5）一個DNA分子上不同基因之間可以相互重疊，這是長期自然選擇的結(jié)果．除了可以節(jié)約堿基、有效地利用DNA遺傳信息量外，其主要的遺傳學(xué)意義還包括參與對基因表達的調(diào)控．

Answer 1

分析 1、扣住題中關(guān)鍵信息“轉(zhuǎn)錄時以負鏈DNA作為模板合成mRNA”．
2、堿基互補配對原則的規(guī)律：（1）在雙鏈DNA分子中，互補堿基兩兩相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)．
（2）DNA分子的一條單鏈中（A+T）與（G+C）的比值等于其互補鏈和整個DNA分子中該種比例的比值．
（3）DNA分子一條鏈中（A+G）與（T+C）的比值與互補鏈中的該種堿基的比值互為倒數(shù)，在整個雙鏈中該比值等于1．

解答 解：（1）FX174噬菌體感染宿主細胞后形成復(fù)制型雙鏈DNA分子過程不同與正常DNA復(fù)制之處在于模板、酶不同．
（2）已知mRNA及其模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占33%，23%．則對應(yīng)的DNA區(qū)段中鳥嘌呤占（33%+23%）÷2=28%，所以與mRNA對應(yīng)的復(fù)制型的雙鏈DNA分子區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為50%-28%=22%．
（3）據(jù)圖可知基因D從起始到終止一共含有152個氨基酸和一個終止密碼子，基因E從起始到終止一共含有91個氨基酸和一個終止密碼子，基因D比基因E多出152-91=61個氨基酸，一個氨基酸由一個密碼子決定，一個密碼子有三個相鄰的堿基構(gòu)成，F(xiàn)X174噬菌體的基因為單鏈，故基因D比基因E多出61×3=183個堿基．基因E終止處堿基為TGA，則其對應(yīng)的負鏈上的堿基為ACT，mRNA上的終止密碼為UGA．
（4）該基因突變是由于一個堿基對的改變引起的，故異亮氨酸的密碼子中第2個堿基U變?yōu)榱藟A基C成為蘇氨酸的密碼子，相應(yīng)的則是模板鏈（負鏈）中A替換成了G，根據(jù)堿基互補配對原則可推基因（正鏈）中T替換為了C．
（5）一個DNA分子上不同基因之間可以相互重疊，這是長期自然選擇的結(jié)果，不僅可以節(jié)約堿基、有效地利用DNA遺傳信息量外，還可以參與對基因表達的調(diào)控．
故答案為：
（1）模板、酶不同
（2）22%
（3）183  UGA
（4）T→C
（5）參與對基因表達的調(diào)控

點評 本題結(jié)合FX174噬菌體的部分基因序列及其所指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)部分氨基酸序列圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、堿基互補配對原則等知識，要求考生掌握堿基互補配對原則及應(yīng)用，能運用其延伸規(guī)律答題；識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、條件等知識，能結(jié)合題中和圖中的信息準確判斷各選項，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．