Question

某噬菌体基因的部分碱基序列如下所示，该片段所编码的氨基酸序列为“…甲硫氨酸一组氨酸一缬氨酸一异亮氨酸…”（甲硫氨酸的密码子是AUG）。①…ATGCATGTTATT…②…TACGTACAATAA…

1961年，克里克等科学家用噬菌体做了如下实验：用诱变剂处理噬菌体的核酸。如果在上述片段的某两个相邻碱基对中间插入了一个碱基对，使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”得到的肽链就会除第一个氨基酸外全部错位。如果再减去一个碱基对，则使密码子顺序中的“UGU"后面减去一个“U”，变成“…AUGCCAUGUAUU…”，结果合成的肽链只有两个氨基酸与原来的不一样。根据以上信息回答：

（1）含有上述密码子顺序的分子是________。科学家的实验中，在核苷酸链中插入或减去了“碱基对”，这种改变导致的变异属于________；通常情况下，噬菌体发生这种变异的场所最可能是________。

（2）克里克等科学家的实验证明了一个密码子是由________构成的。

（3）后来尼伦伯格和马太用实验证明了与苯丙氨酸对应的密码子是________。

Answer

信使RNA（或mRNA） 基因突变 细菌（或宿主细胞） 信使RNA（或mRNA）中三个相邻的碱基（无“相邻”二字不可） UUU

【解析】

1.基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失和改变，而引起的基因结构的改变，基因突变通常发生在DNA复制的过程中，基因突变能为生物的变异提供最初的原材料。

2.题图图示为噬菌体基因的部分碱基序列，该片段所编码的氨基酸序列为“…甲硫氨酸一组氨酸一缬氨酸一异亮氨酸…”，其中甲硫氨酸的密码子是AUG，说明转录模板链是②号链。信使RNA（即mRNA）上三个相邻碱基决定一个氨基酸，这称为一个密码子。mRNA上密码子是不重叠阅读的，如果在某mRNA的碱基序列中插入或减去一个碱基，则其后的密码子都会发生改变，从而引起翻译的氨基酸发生改变。

（1）密码子是mRNA上编码一个氨基酸的3个相邻的碱基，故含有上述密码子顺序的分子是mRNA。图示为DNA片段，所以在该片段中插入的一个“碱基对”的实质上是一对脱氧核苷酸；基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换，所以上述现象将导致基因突变；基因突变一般发生在DNA复制的过程中，噬菌体是DNA病毒，只有寄生在细菌体内才能进行DNA的复制过程，因此其基因突变发生的场所最可能是细菌（或宿主细胞）。

（2）克里克等科学家的实验证明了一个密码子是由三个相邻碱基构成的（或相邻三个碱基决定一个氨基酸）

（3）尼伦伯格和马太用实验证明了与苯丙氨酸对应的密码子是UUU。