Question

【题目】T4噬菌体中双链DNA分子的某一片段可发生多种突变。T4噬菌体这一片段发生突变的所有突变型独立感染大肠杆菌后，均丧失产生子代的能力。

（1）T4噬菌体基因的基本单位是______。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经______和______过程，利用______提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。

（2）现有仅一个位点发生突变的T4噬菌体的三种突变型（突变体甲、乙、丙）。突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌，两噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用；两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质交叉互换的过程。

实验发现：

①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为______。

②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质______ (填写“能”或“不能”)相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由______突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中_____（可以/不可以）发生多个突变。

③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的_____ (填写“正常”或“突变”)基因，从而可以产生后代。

（3）结合已有知识，就T4噬菌体而言，请判断基因是否是遗传物质控制其性状的功能单位，是否是其发生突变或重组的最小结构单位，并阐述理由__________。

Answer 1

【答案】脱氧核苷酸 转录 翻译 大肠杆菌 ①不同基因 ②不能 同一基因 可以 ③正常 基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。

【解析】

1、T4噬菌体由DNA和蛋白质组成，是一种专性寄生到大肠杆菌体内的病毒。

2、基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变，基因突变具有普遍性、低频性、多害少利性，多向性和不定性。

（1）T4噬菌体基因的基本单位是脱氧核苷酸。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经转录和翻译过程，利用大肠杆菌提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。

（2）①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明两突变体产生的蛋白质能相互弥补缺陷，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为不同基因。

②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中可以发生多个突变，证明了基因突变的不定向性。

③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而可以产生后代。

（3）基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。