Question

9．如图甲所示为某一红色链孢霉合成精氨酸的过程：

（1）在一次实验中，经测试只发现鸟氨酸和瓜氨酸，而没有精氨酸．产生此现象的可能原因是基因Ⅲ发生突变，致使酶Ⅲ缺乏或失去活性，因此不能形成精氨酸．
（2）如果酶Ⅰ和酶Ⅲ活性正常，酶Ⅱ活性丧失，则能否合成鸟氨酸和精氨酸能合成鸟氨酸，但不能合成精氨酸，原因是酶Ⅱ失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料．
（3）若核基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图乙，起始密码子均为AUG．若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由GUC变为UUC．正常情况下，基因R在二倍体生物细胞中最多有4个，其转录时的模板位于a（填“a”或“b”）链中．

Answer 1

分析 基因的表达是指控制合成相应的蛋白质．基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因控制特定的性状．基因通过中心法则控制性状，包括两种方式：通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状；还可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．
基因与性状并非一一对应的关系，本题考查的是多对等位基因通过控制酶的合成进而控制一对相对性状的，无论哪种酶发生基因突变，最终都不能合成精氨酸．

解答 解：（1）在一次实验中，经测试只发现鸟氨酸和瓜氨酸，说明酶1和酶2能正常合成，而没有精氨酸，说明酶3不能合成，产生此现象的可能原因是基因Ⅲ发生突变，致使酶Ⅲ缺乏或失去活性，因此不能形成精氨酸．
（2）如果酶Ⅰ和酶Ⅲ活性正常，酶Ⅱ活性丧失，则能合成鸟氨酸，但不能合成精氨酸，原因是酶Ⅱ失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料．
（3）若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，根据碱基互补配对原则，其对应的密码子将由GUC变为UUC．正常情况下，由于有丝分裂后期染色体数目加倍，故基因R在二倍体生物细胞中最多有4个，据起始密码子的配对关系可知，其转录时的模板位于a链中．
故答案为：
（1）基因Ⅲ发生突变； 酶Ⅲ缺乏或失去活性，因此不能形成精氨酸
（2）能合成鸟氨酸，但不能合成精氨酸；  酶Ⅱ失活，鸟氨酸不能合成瓜氨酸，因此精氨酸的合成缺乏原料
（3）GUC    UUC  4   a

点评 本题考查的是基因控制生物性状的知识，以图形的形式给出信息，侧重于考查学生获取知识的能力和对基因的表达的理解程度．