题目内容
【题目】 FX174噬菌体的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞后，先形成复制型的双链DNA分子（其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA）。转录时以负链DNA作为模板合成mRNA。下图为FX174噬菌体的部分基因序列及其所指导合成的蛋白质部分氨基酸（用图示Met， Ser等表示）序列。（起始密码：AUG；终止密码：UAA，UAG，UGA）请分析回答下列问题：
（1）噬菌体含有的核苷酸有______种，与宿主细胞DNA的正常复制过程相比，FX174噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双链DNA分子过程不同之处在于___________。
（2）以负链DNA作为模板合成的mRNA中，鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的58％，mRNA鸟嘌呤占37%，模板链对应区段鸟嘌呤占23％。则与mRNA对应的复制型的双链DNA分子区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_______，正链DNA上腺嘌呤所占的碱基比例为________。
（3）基因D序列所含碱基数比基因E序列多________个，基因D指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码是_________。
（4）由于基因中一个碱基发生替换，导致基因D表达过程合成的子链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU，AUC，AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU，ACC，ACA，ACG），则该基因中碱基替换情况是_________。
（5）一个DNA分子上不同基因之间可以相互重叠，这是长期自然选择的结果，基因D、E重叠部分的碱基序列分别指导合成________（填“相同”或“不同”）的氨基酸序列
【答案】4 模板、酶不同（或DNA一条链为模板、不需要解旋酶） 20% 19% 183 UAA T→C 不同
【解析】
1、扣住题中关键信息“转录时以负链DNA作为模板合成mRNA”。
2、碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。
（1）噬菌体属于DNA病毒，含有4种脱氧核糖核苷酸。FX174噬菌体的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞后，先形成复制型的双链DNA分子（其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA）；而正常DNA复制是以两条链分别为模板的半保留复制，且单链DNA复制时不需要解旋酶的解旋，而双链DNA复制时需要解旋酶解旋，所以FX174噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双链DNA分子过程不同于正常DNA复制之处在于模板、酶不同。
（2）以负链DNA作为模板合成的mRNA中，鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的58％，mRNA鸟嘌呤占37％，模板链对应区段鸟嘌呤占23％，则对应的DNA区段中鸟嘌呤占（37%+23%）÷2=30%，所以与mRNA对应的复制型的双链DNA分子区段中腺嘌呤所占的碱基比例为50%-30%=20%。正链DNA上腺嘌呤所占的碱基比例为19%。
（3）据图可知基因D从起始到终止一共含有152个对应氨基酸的密码子和一个终止密码子，基因E从起始到终止一共含有91个对应氨基酸的密码子和一个终止密码子，所以基因D比基因E多出152-91=61个氨基酸，一个氨基酸由一个密码子决定，一个密码子由三个相邻的碱基构成，FX174噬菌体的基因为单链，故基因D比基因E多出61×3=183个碱基。基因E终止处碱基为TAA，则其对应的负链上的碱基为ATT，mRNA上的终止密码为UAA。
（4）该基因突变是由于一个碱基对的改变引起的，故异亮氨酸的密码子中第2个碱基U变为了碱基C成为苏氨酸的密码子，相应的则是模板链（负链）中A替换成了G，根据碱基互补配对原则可推基因（正链）中T替换为了C。
（5）一个DNA分子上不同基因之间可以相互重叠，这是长期自然选择的结果，基因D、E重叠部分的碱基序列分别指导合成不同的氨基酸序列。
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