Question

【題目】下圖表示某DNA片段的遺傳信息的傳遞過程，①～⑦表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，a、b、c表示生理過程，據(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中表示DNA復(fù)制的過程是________（填字母），圖中表示基因表達(dá)的過程是________（填字母）。其中a、b過程在人體細(xì)胞中既可以發(fā)生在細(xì)胞核，也可以發(fā)生在_______________________（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)）中。

（2）為研究a過程的物質(zhì)合成情況，常使用3H-TdR（3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷）這一化合物，原因是：_____________________________________________________________________________。

（3）在b過程中，與DNA結(jié)合的酶是_______________________。已知該過程形成的RNA的模板鏈和非模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與該RNA對應(yīng)的DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為_______________________。

（4）c過程通過______________________________________________與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。在人體的成熟紅細(xì)胞、胰島細(xì)胞、癌細(xì)胞中，能發(fā)生b、c過程但不能發(fā)生a過程的細(xì)胞有_______________________________________。

（5）若圖中①所示為某個精原細(xì)胞中的一對同源染色體上的DNA（DNA兩條鏈中N分別為15N和14N），將該細(xì)胞放在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，形成的4個細(xì)胞中含有15N的細(xì)胞個數(shù)可能是_______________________________。

（6）鐮刀型細(xì)胞貧血癥體現(xiàn)了基因控制性狀的途徑是：基因通過控制_____________________進(jìn)而控制生物體的性狀。

（7）油菜的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運(yùn)輸?shù)椒N子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖所示。科研人員根據(jù)這一機(jī)制培育出的高油油菜，產(chǎn)油率由原來的35%提高到了58%。分析圖可知，油菜含油量提高的原因是_______________的形成抑制了酶b合成過程中_______________的階段。

（8）若下圖是某植物花色由三對獨(dú)立遺傳的基因共同決定花中相關(guān)色素的合成途徑，其體現(xiàn)了基因?qū)ι�物體的性狀的控制途徑為：基因通過控制_________________________________進(jìn)而控制生物體的性狀。當(dāng)基因型為AaBbDd的植株自交，理論上子代中紫花植株所占比例為________，子代紫花植株的基因型有________種。

Answer 1

【答案】 a b、c 線粒體 3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來判斷DNA合成情況 RNA聚合酶 26% tRNA上的反密碼子 胰島細(xì)胞 0個或1個或2個 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 物質(zhì)C（雙鏈RNA） 翻譯 酶的合成來控制代謝過程 57/64 22

【解析】試題分析：分析最前面的圖中abc過程可知，a為DNA復(fù)制，b為轉(zhuǎn)錄，c為翻譯。其中①為具有不同標(biāo)記的雙鏈DNA，②為單鏈的mRNA，③為核糖體，④為肽鏈，⑤為tRNA，⑥為DNA復(fù)制產(chǎn)物，兩個具有相同遺傳信息的雙鏈DNA分子，⑦為氨基酸。

分析中間的圖解：基因A控制酶a的合成，進(jìn)而控制油菜體內(nèi)油脂的合成；基因B控制酶b的合成，進(jìn)而控制油菜體內(nèi)某種蛋白質(zhì)的合成；但基因B中由于雙鏈都可發(fā)生轉(zhuǎn)錄，所以當(dāng)它們同時轉(zhuǎn)錄形成的兩種mRNA單鏈就可能發(fā)生堿基配對而形成雙鏈RNA，即物質(zhì)c；此時就會阻礙基因B合成酶b，繼而導(dǎo)致油菜體內(nèi)PEP轉(zhuǎn)化為某種蛋白質(zhì)減少，而大量的PEP在酶a的催化下，轉(zhuǎn)化為油脂。

分析最下面的圖解：紅色色素的形成只須有基因A控制而表現(xiàn)為紅花，其基因型為A_bbdd，紫色色素的合成有兩種途徑，一是基因A和B同時存在，此時紫花基因型為A_B_dd；二是含D基因時可合成，此時紫花的基因型為_ _ _ _D_。

（1）由圖可知，a表示DNA復(fù)制。基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，分別是圖中的b和c過程。DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程的發(fā)生場所即是DNA分布場所，主要是細(xì)胞核，少數(shù)在線粒體。（人體細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠體）

（2）根據(jù)DNA合成所需的特有原料——胸腺嘧啶脫氧核苷，所以為研究DNA復(fù)制過程的物質(zhì)合成情況，常使用3H-TdR（3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷）這一化合物，原因是3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)放射性強(qiáng)度變化來判斷DNA合成情況。

（3）在轉(zhuǎn)錄過程中，需要RNA聚合酶與DNA結(jié)合，才能催化RNA的合成。根據(jù)雙鏈DNA分子中堿基互補(bǔ)配對原則，轉(zhuǎn)錄過程形成的RNA的模板鏈和非模板鏈對應(yīng)區(qū)段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，即是模板鏈中G=29%=非模板鏈中C，非模板鏈G=模板鏈中C=19%；所以與該RNA對應(yīng)的DNA區(qū)段中，G+C共占整個DNA區(qū)段29%+19%=48%，該雙鏈DNA區(qū)段余下的A+T=1-48%=52%,由于A=T,所以該DNA區(qū)段中腺嘌呤A所占的堿基比例為52%÷2=26%。

（4）翻譯過程通過tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。在人體的成熟紅細(xì)胞內(nèi)有缺乏細(xì)胞核，所以abc過程均不能發(fā)生，胰島細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不再分裂，所以胰島細(xì)胞內(nèi)不能發(fā)生DNA復(fù)制過程，但可發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，癌細(xì)胞由于可以無限增殖，所以a、b、c過程都能發(fā)生。

（5）該精原細(xì)胞的兩個DNA分子中，兩條鏈的N分別為15N和14N，放在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂，第一次分裂可能產(chǎn)生的2個細(xì)胞是：①1個細(xì)胞的2個DNA都是一條鏈15N和14N，一個細(xì)胞的2個DNA都不含有15N，或者②2個細(xì)胞都是1個DNA含15N和14N，1個DNA只含14N。第①種情況的2個細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂后，可能產(chǎn)生4個細(xì)胞的情況為：1個細(xì)胞的DNA都含15N和14N，3個細(xì)胞的DNA都只有14N，或2個細(xì)胞的DNA都含15N和14N，2個細(xì)胞的DNA只含14N。第②種情況繼續(xù)進(jìn)行第二次有絲分裂后產(chǎn)生的4個細(xì)胞，可能是：2個細(xì)胞含的DNA是1個只含14N，1個含15N和14N，另外兩個細(xì)胞都只含14N的DNA。綜上所述，形成的4個細(xì)胞中含有15N的細(xì)胞個數(shù)可能是0個或1個或2個。

（6）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白基因發(fā)生了1個堿基對發(fā)生了替換，導(dǎo)致血紅蛋白的一個谷氨酸被纈氨酸替換，導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)遺傳，因此紅細(xì)胞呈現(xiàn)鐮刀型，體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。

（7）由圖可知，高油油菜的產(chǎn)生是因為PEP通過酶a催化形成油脂的過程受到促進(jìn)，而PEP通過酶b催化形成蛋白質(zhì)的過程被抑制。由圖可知，酶b是由基因B通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA，然后通過翻譯形成，而將基因B的非模板鏈轉(zhuǎn)錄后形成單鏈RNA，該單鏈RNA可以與酶b的mRNA結(jié)合形成雙鏈的物質(zhì)C，抑制酶b的mRNA翻譯成酶b。

（8）由圖可知，該植物花色的形成是基因A、B和D通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。由圖可知，紫花的基因型為：A_B_dd或____D_，因此當(dāng)基因型為AaBbDd的植株自交，理論上子代中紫花植株所占比例為3/4×3/4×1/4+1×1×3/4=57/64，紫花的基因型種類為2×2×1+3×3×2=22種。