(10分)mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子,具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能。mtDNA的类型具有明显的种族特异性。现用两种限制性核酸内切酶M和N切割某人的mtDNA(限制酶M和N的识别序列和切割位点如图1所示),然后通过凝胶电泳分离DNA片段(通电状态下,不同分子量的DNA片段在琼脂中的移动距离不同从而被分离),分析后得到下表。

凝胶电泳结果(1kb=1000对碱基)

(数字表示该片段的存在以及数量)

分子量(kb)

酶M

酶N

酶M+酶N

1.0

1

 

1

2.0

 

 

1

 3.0

 

 

1

4.0

 

 

1

5.0

1

 

 

6.0

 

 

1

7.0

 

1

 

9.0

 

1

 

10.0

1

 

 

(1)该mtDNA的长度为___________kb。在该DNA分子中,M酶与N酶的切割位点分别有____________个。

(2)M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在______________酶的作用下相互连接,请将连接的结果表示出来:_______________________。连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割,请简述理由:________________________________________。

(3)图2为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点。现用酶切法直接从供体细胞中切割图2中的基因从而获得目的基因,可选用酶______来切割。这个方法虽然操作方便,但切割下的基因中含有不能指导蛋白质合成的区域。因此,目前往往采用逆转录的人工合成的方法,其基本步骤是:__________________。

图2

(4)已知图2中Ⅱ区的碱基数是2000个,其中阴影区域碱基数是800个,空白区域中G 和C的总数共有400个,则由该区转录的mRNA中A和U总数是_____________。

 

mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子,具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能。mtDNA的类型具有明显的种族特异性。若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA,通过凝胶电泳分离分析得下表。限制酶M和N的识别序列和切割位点如图所示。

凝胶电泳结果

(1kb=1000对碱基)(+表示该片段的存在以及含量)

分子量(kb)

酶M

酶N

酶M+酶N

1.0

+

 

+

2.0

 

 

+

3.0

 

 

+

4.0

 

 

+

5.0

+

 

 

6.0

 

 

+

7.0

 

+

 

9.0

 

+

 

10.0

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

⑴.该mtDNA的长度为___________kb。在该DNA分子中,M酶与N酶的切割位点分别有____________个。

⑵.M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在______________酶的作用下相互连接,请将连接的结果表示出来:_______________________。连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割,并简述理由:_________________________________________________

⑶.有人认为mtDNA能成为研究人类起源与进化的一个有力工具,请简述理由:_________________________________________________________________________ 。

下图为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点。

⑷.现用该基因作为目的基因,若采用直接从供体细胞中分离,具体方法是:_____________。这个方法虽操作方便,但切割下的基因中含有不能指导蛋白质合成的区域。因此,目前往往采用逆转录的人工合成的方法,其基本步骤是:__________________________。

⑸.已知Ⅱ区的碱基数是2000个,其中阴影区域碱基数是800个,空白区域中G和C的总数共有400个,则由该区转录的mRNA中A和U总数是              

 

请回答下列有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。

(1)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG)

    

a、 翻译上述多肽的mRNA是由该基因的          链转录的(以图中的①或②表示)。

b、若该基因由于一个碱基被置换而发生变化,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序:                              

(2)科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

    第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子—UUU。1959年,科学家M.Nireberg和S.Ochoa用人工合成的只含U的RNA为模板,在一定的条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽。继上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子所含有的碱基数目(为2或3或4):

    a、假如一个密码子中含有两个或四个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由      种氨基酸组成。

    b、假如一个密码子中含有三个碱基则该RNA指导合成的多肽链应由        种氨基酸组成,并间隔排列。

 

请回答下列有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG)
   
a、翻译上述多肽的mRNA是由该基因的         链转录的(以图中的①或②表示)。
b、若该基因由于一个碱基被置换而发生变化,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序:                              
(2)科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子—UUU。1959年,科学家M.Nireberg和S.Ochoa用人工合成的只含U的RNA为模板,在一定的条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽。继上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子所含有的碱基数目(为2或3或4):
a、假如一个密码子中含有两个或四个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由     种氨基酸组成。
b、假如一个密码子中含有三个碱基则该RNA指导合成的多肽链应由       种氨基酸组成,并间隔排列。

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