题目内容
下图为一组模拟实验，假设实验能正常进行，四个试管都有产物生成，请回答：（1）a、d两试管内的产物都是______，但a试管模拟的是______过程，d试管模拟的是______过程。（2）b、c两试管内的产物都是______，但b试管模拟的是______过程，c试管模拟的是______过程。
（3）假如b试管加入的DNA含有306个碱基，那么产物中最多含有______个碱基，有______个密码子。
（4）1978年美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答：
①上述人类胰岛素的合成是在_________________处进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由____________基因转录而来的。
②合成的该胰岛素含51个氨基酸，由两条肽链组成，那么决定它的合成的基因中至少应含有碱基______个，若核苷酸的平均相对分子质量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的相对分子质量应为______；若氨基酸的平均相对分子质量为90，该胰岛素的相对分子质量约为______。
③不同种生物之间的基因移植成功，并能指导胰岛素的合成，说明这些生物共用一套______，从进化的角度上看，这些生物具有______，彼此间存在着____________。
④在DNA分子中，“拼接”上某个基因或“切割”去除某个基因，并不影响DNA分子中各基因的功能，说明_______________________________。
解析：
| （1）DNA
DNA的复制 逆转录 （2）RNA
转录 RNA的复制 （3）153
51 （4）①大肠杆菌的核糖体
人类胰岛素 ②306 45900 3708 ③遗传密码 共同祖先 一定的亲缘关系 ④基因是决定生物性状的基本单位，基因具有遗传的独立性
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提示：
| 本题涉及的知识点很多，实验主要模拟的是DNA的复制、转录，RNA的复制及逆转录过程，在此基础上，推算mRNA上的密码子数以及转基因生产胰岛素的过程和原理。
观察图所显示的信息，可推知各试管的产物。a试管中模板为DNA，原料为脱氧核苷酸，因此，产物为DNA，模拟的是DNA的复制过程；b试管中，模板为DNA，原料为核糖核苷酸，因此产物为RNA，模拟的是转录过程；c试管加入的RNA为模板，核糖核苷酸为原料，因此产物为RNA，模拟的是RNA的复制过程；d试管中加入的RNA为模板，而原料则为脱氧核苷酸，所以模拟的是逆转录过程，产物为DNA。以上各过程中都有不同的酶参与，都遵循碱基互补配对原则。转录是以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则而形成mRNA的过程。因此DNA片段含306个碱基，则mRNA上含碱基为306÷2=153个，mRNA相邻的3个碱基决定1个氨基酸的顺序，称为密码子，因此密码子为153÷3=51个。 在细胞中，转录的场所在细胞核内，翻译的场所在细胞质的核糖体上进行。由转基因大肠杆菌生产出的人胰岛素合成的场所为大肠杆菌的核糖体，胰岛素合成的直接模板mRNA是由移植入大肠杆菌体内的人胰岛素基因转录来的。根据基因碱基∶mRNA碱基∶氨基酸数目=6∶3∶1，可推算到人胰岛素基因中至少有碱基数目为51×6=306个，mRNA的碱基数为51×3=153个，则mRNA的相对分子质量为153×300=45900。根据肽键数=氨基酸数－肽链数，所以合成该胰岛素时，形成的肽键数也就是失去的水分子数为51－2=49个，则胰岛素的相对分子质量为：51×90－49×18=3708 |
寒假乐园北京教育出版社系列答案
