题目内容

6．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．如图为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）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48%，mRNA及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占33%、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22%．
（3）基因D序列所含碱基数比基因E序列多183个，基因E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码是UGA．
（4）由于基因中一个碱基发生替换，导致基因D表达过程合成的肚链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU，AUG，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T→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．除了可以节约碱基、有效地利用DNA遗传信息量外，其主要的遗传学意义还包括参与对基因表达的调控．

分析 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．

解答 解：（1）FX174噬菌体感染宿主细胞后形成复制型双链DNA分子过程不同与正常DNA复制之处在于模板、酶不同．
（2）已知mRNA及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占33%，23%．则对应的DNA区段中鸟嘌呤占（33%+23%）÷2=28%，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%-28%=22%．
（3）据图可知基因D从起始到终止一共含有152个氨基酸和一个终止密码子，基因E从起始到终止一共含有91个氨基酸和一个终止密码子，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，一个密码子有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TGA，则其对应的负链上的碱基为ACT，mRNA上的终止密码为UGA．
（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，不仅可以节约碱基、有效地利用DNA遗传信息量外，还可以参与对基因表达的调控．
故答案为：
（1）模板、酶不同
（2）22%
（3）183  UGA
（4）T→C
（5）参与对基因表达的调控

点评 本题结合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序列图解，考查遗传信息的转录和翻译、碱基互补配对原则等知识，要求考生掌握碱基互补配对原则及应用，能运用其延伸规律答题；识记遗传信息转录和翻译的过程、条件等知识，能结合题中和图中的信息准确判断各选项，属于考纲理解和应用层次的考查．

练习册系列答案
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