Question

【題目】如圖表示人體正常細胞內遺傳信息表達的有關內容，請回答下列問題（可能用到的密碼子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸）：

（1）圖甲中方框內所表示的部分在物質組成上有什么不同點?______。若圖甲生成的④鏈中共含1 500個核糖核苷酸，其中堿基G和C分別為200個和400個，則該基因經過兩次復制，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸______個。

（2）圖乙表示的過程需要的原料是______。

（3）基因中一個堿基對發生替換，而導致圖乙所示過程合成的肽鏈中第3位氨基酸由絲氨酸變成丙氨酸，則該基因的這個堿基對替換情況是____________。

（4）若由于（3）所述的替換使得某植株表現為罕見的紅花性狀，而其自交后代中只有部分植株具有紅花性狀，則其原因最可能是______。將自交后代中的紅花植株連續自交3次，并逐代淘汰白花性狀個體，則最終獲得的紅花植株中純合子的比例為______。

Answer 1

【答案】五碳糖不同（或②中含脫氧核糖，③中含核糖） 2700 氨基酸 T—A替換為G—C（或A—T替換為C—G） 紅花性狀屬于顯性突變，親本是雜合子，自交出現性狀分離 15/17

【解析】

圖甲過程表示轉錄，①為RNA 聚合酶，②為DNA模板鏈上的胞嘧啶脫氧核苷酸，③為RNA鏈上的胞嘧啶核糖核苷酸，④為轉錄的產物RNA。圖乙過程表示翻譯。

(1) 圖甲中方框②內所表示的部分為胞嘧啶脫氧核苷酸，方框③內所表示的部分為胞嘧啶核糖核苷酸，二者在物質組成上不同點是五碳糖不同（②中含脫氧核糖，③中含核糖）。圖甲生成的④鏈為mRNA，共含1 500個核糖核苷酸，說明該鏈中A＋U＋G＋C＝1 500個，其中G＝200個，C＝400個。依據堿基互補配對原則可推知：轉錄時該基因的模板鏈中共含有1 500個堿基，其中C＝200個、G＝400個，A＋T＝1 500－200－400＝900個，該基因的非模板鏈中A＋T＝900個，而該基因中A＝T，進而推知該基因中A＝900個。可見，該基因經過兩次復制，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸（22－1）×900＝2700個。

(2) 圖乙表示翻譯過程，需要的原料是氨基酸。

(3) 由題文描述和圖乙可知：絲氨酸的密碼子是UCU，轉錄時基因的模板鏈中相應的堿基是AGA；丙氨酸的密碼子是GCU，轉錄時基因的模板鏈中相應的堿基是CGA。據此可推知：若基因中一個堿基對發生替換，而導致圖乙所示過程合成的肽鏈中第3位氨基酸由絲氨酸變成丙氨酸，則該基因的這個堿基對替換情況是T—A替換為G—C（或A—T替換為C—G）。

(4) 依題意可知：因基因突變而導致的某紅花植株自交后代中，只有部分植株具有紅花性狀，說明該基因突變為顯性突變，紅花性狀為顯性性狀，且該紅花植株為雜合子，其自交后代出現了性狀分離。若紅花性狀由基因B控制，則其自交后代中的紅花植株的基因型及其比例為BB∶Bb＝1∶2。這些紅花植株連續自交1次所得后代中的紅花植株的基因型及其比例為BB∶Bb＝（1/3＋2/3×1/4）∶（2/3×2/4）＝3∶2；連續自交2次所得后代中的紅花植株的基因型及其比例為BB∶Bb＝（3/5＋2/5×1/4）∶（2/5×2/4）＝7∶2；連續自交3次所得后代中的紅花植株的基因型及其比例為BB∶Bb＝（7/11＋2/11×1/4）∶（2/11×2/4）＝15∶2。綜上分析，最終獲得的紅花植株中純合子的比例為15/17。