Question

【題目】下面是科學家研究基因表達的經典實驗資料，請思考并回答：

1965年科學家發現了大腸桿菌的堿性磷酸酶中編碼色氨酸的位點處發生了無義突變（突變使基因在某處停止翻譯，合成了比突變前短的肽鏈），于是對這種突變進行大量的回復突變實驗（在無義突變的基礎上進行人工誘變，從而使得該基因能夠合成完整的多肽鏈），然后探測這些回復突變中無義突變處回復成了什么氨基酸，經過測定每一種無義突變處單個堿基改變都可能編碼氨基酸，請回答

（1）在1965年以前，有科學家曾對一種色氨酸合成酶基因的突變菌株進行誘變，能夠發生完全回復突變（又恢復到正常），你猜想，完全回復突變是一種堿基對的____，不是堿基對的刪除或增添�？茖W家還發現色氨酸合成過程需要3種酶，5條肽鏈，5個基因。這5個基因是一起轉錄的，即先轉錄出一條mRNA，然后再由這一條mRNA翻譯產生5條肽鏈。核糖體在移動的過程中在某些位置是否有終止翻譯發生？______（答是或否）。

（2）通過分析無義突變處的密碼子，發現有UGA和______兩種密碼子發生單個堿基改變的可能，如果人工誘發讓后者發生單個堿基改變，則無義突變處編碼的氨基酸分別是_____________________ 共7種，如果是前者則無義突變處編碼的氨基酸是____種。不久，科學家們在大腸桿菌的堿性磷酸酶中發現了一種無義突變，經過回復突變后分析回復后的氨基酸有7種，這是人類破譯的第一個終止密碼子。

研究發現，密碼子 UGA 通常作為蛋白質合成的終止密碼子，但當 mRNA 鏈 UGA 密碼子后面出現一段特殊序列時，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應的堿基對序列是_______。某些古細菌以及包括哺乳動物在內的動物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼，這也為達爾文的_______________學說提供了證據。

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

【解析】

本題以科學家研究基因表達的經典實驗資料，考察考生獲取信息、理解應用的能力及分析推理能力。

（1）完全回復突變是恢復成了正常的堿基對序列，發生了二次突變，屬于堿基對的替換而不是單純的刪除或增添。根據題干信息這5個基因是一起轉錄的，即先轉錄出一條mRNA，然后再由這一條mRNA翻譯產生5條肽鏈。說明核糖體在移動的過程中在某些位置有終止翻譯發生。
（2）根據題圖是編碼色氨酸的位點處發生了無義突變，色氨酸的密碼子是UGG，發生單個堿基突變，應為UGA和UAG兩種密碼子，如果人工誘發讓后者發生單個堿基改變，則會突變為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，則會突變為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，根據堿基互補配對原則，DNA分子上與該密碼子對應的堿基對序列是ACT//TGA。某些古細菌以及包括哺乳動物在內的動物體中的 Sec 也都是由密碼子 UGA 編碼，這也為達爾文的共同由來學說提供了證據。