Question

【題目】下面是科學(xué)家研究基因表達(dá)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)資料，請(qǐng)思考并回答：

1965年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌的堿性磷酸酶中編碼色氨酸的位點(diǎn)處發(fā)生了無(wú)義突變（突變使基因在某處停止翻譯，合成了比突變前短的肽鏈），于是對(duì)這種突變進(jìn)行大量的回復(fù)突變實(shí)驗(yàn)（在無(wú)義突變的基礎(chǔ)上進(jìn)行人工誘變，從而使得該基因能夠合成完整的多肽鏈），然后探測(cè)這些回復(fù)突變中無(wú)義突變處回復(fù)成了什么氨基酸，經(jīng)過(guò)測(cè)定每一種無(wú)義突變處單個(gè)堿基改變都可能編碼氨基酸，請(qǐng)回答

（1）在1965年以前，有科學(xué)家曾對(duì)一種色氨酸合成酶基因的突變菌株進(jìn)行誘變，能夠發(fā)生完全回復(fù)突變（又恢復(fù)到正常），你猜想，完全回復(fù)突變是一種堿基對(duì)的____，不是堿基對(duì)的刪除或增添�？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)色氨酸合成過(guò)程需要3種酶，5條肽鏈，5個(gè)基因。這5個(gè)基因是一起轉(zhuǎn)錄的，即先轉(zhuǎn)錄出一條mRNA，然后再由這一條mRNA翻譯產(chǎn)生5條肽鏈。核糖體在移動(dòng)的過(guò)程中在某些位置是否有終止翻譯發(fā)生？______（答是或否）。

（2）通過(guò)分析無(wú)義突變處的密碼子，發(fā)現(xiàn)有UGA和______兩種密碼子發(fā)生單個(gè)堿基改變的可能，如果人工誘發(fā)讓后者發(fā)生單個(gè)堿基改變，則無(wú)義突變處編碼的氨基酸分別是_____________________ 共7種，如果是前者則無(wú)義突變處編碼的氨基酸是____種。不久，科學(xué)家們?cè)诖竽c桿菌的堿性磷酸酶中發(fā)現(xiàn)了一種無(wú)義突變，經(jīng)過(guò)回復(fù)突變后分析回復(fù)后的氨基酸有7種，這是人類破譯的第一個(gè)終止密碼子。

研究發(fā)現(xiàn)，密碼子 UGA 通常作為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子，但當(dāng) mRNA 鏈 UGA 密碼子后面出現(xiàn)一段特殊序列時(shí)，UGA 便成為硒代半胱氨酸（Sec） 的密碼子，使硒代半胱氨酸（Sec） 摻入到多肽鏈中去。Sec 的密碼子為 UGA，DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是_______。某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼，這也為達(dá)爾文的_______________學(xué)說(shuō)提供了證據(jù)。

Answer 1

【答案】替換 是 UAG 賴氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、亮氨酸、色氨酸、絲氨酸、酪氨酸。 6 ACT//TGA 共同由來(lái)

【解析】

本題以科學(xué)家研究基因表達(dá)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)資料，考察考生獲取信息、理解應(yīng)用的能力及分析推理能力。

（1）完全回復(fù)突變是恢復(fù)成了正常的堿基對(duì)序列，發(fā)生了二次突變，屬于堿基對(duì)的替換而不是單純的刪除或增添。根據(jù)題干信息這5個(gè)基因是一起轉(zhuǎn)錄的，即先轉(zhuǎn)錄出一條mRNA，然后再由這一條mRNA翻譯產(chǎn)生5條肽鏈。說(shuō)明核糖體在移動(dòng)的過(guò)程中在某些位置有終止翻譯發(fā)生。
（2）根據(jù)題圖是編碼色氨酸的位點(diǎn)處發(fā)生了無(wú)義突變，色氨酸的密碼子是UGG，發(fā)生單個(gè)堿基突變，應(yīng)為UGA和UAG兩種密碼子，如果人工誘發(fā)讓后者發(fā)生單個(gè)堿基改變，則會(huì)突變?yōu)?/span>AAG（賴氨酸）、CAG（谷氨酰胺）、GAG（谷氨酸）、UUG（亮氨酸）、UGG（色氨酸）、UCG（絲氨酸）、UAC（酪氨酸）、UAU（酪氨酸）、UAA（終止）共7種氨基酸。如果是前者，則會(huì)突變?yōu)?/span>AGA（精氨酸）、GGA（甘氨酸）、CGA（精氨酸）、UCA（絲氨酸）、UAA（終止）、UUA（亮氨酸）、UGG（色氨酸）、UGC（半胱氨酸）、UGU（半胱氨酸）共6種。Sec 的密碼子為 UGA，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是ACT//TGA。某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼，這也為達(dá)爾文的共同由來(lái)學(xué)說(shuō)提供了證據(jù)。