Question

【题目】如图表示人体正常细胞内遗传信息表达的有关内容，请回答下列问题（可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸）：

（1）图甲中方框内所表示的部分在物质组成上有什么不同点?______。若图甲生成的④链中共含1 500个核糖核苷酸，其中碱基G和C分别为200个和400个，则该基因经过两次复制，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸______个。

（2）图乙表示的过程需要的原料是______。

（3）基因中一个碱基对发生替换，而导致图乙所示过程合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸，则该基因的这个碱基对替换情况是____________。

（4）若由于（3）所述的替换使得某植株表现为罕见的红花性状，而其自交后代中只有部分植株具有红花性状，则其原因最可能是______。将自交后代中的红花植株连续自交3次，并逐代淘汰白花性状个体，则最终获得的红花植株中纯合子的比例为______。

Answer 1

【答案】五碳糖不同（或②中含脱氧核糖，③中含核糖） 2700 氨基酸 T—A替换为G—C（或A—T替换为C—G） 红花性状属于显性突变，亲本是杂合子，自交出现性状分离 15/17

【解析】

图甲过程表示转录，①为RNA 聚合酶，②为DNA模板链上的胞嘧啶脱氧核苷酸，③为RNA链上的胞嘧啶核糖核苷酸，④为转录的产物RNA。图乙过程表示翻译。

(1) 图甲中方框②内所表示的部分为胞嘧啶脱氧核苷酸，方框③内所表示的部分为胞嘧啶核糖核苷酸，二者在物质组成上不同点是五碳糖不同（②中含脱氧核糖，③中含核糖）。图甲生成的④链为mRNA，共含1 500个核糖核苷酸，说明该链中A＋U＋G＋C＝1 500个，其中G＝200个，C＝400个。依据碱基互补配对原则可推知：转录时该基因的模板链中共含有1 500个碱基，其中C＝200个、G＝400个，A＋T＝1 500－200－400＝900个，该基因的非模板链中A＋T＝900个，而该基因中A＝T，进而推知该基因中A＝900个。可见，该基因经过两次复制，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（22－1）×900＝2700个。

(2) 图乙表示翻译过程，需要的原料是氨基酸。

(3) 由题文描述和图乙可知：丝氨酸的密码子是UCU，转录时基因的模板链中相应的碱基是AGA；丙氨酸的密码子是GCU，转录时基因的模板链中相应的碱基是CGA。据此可推知：若基因中一个碱基对发生替换，而导致图乙所示过程合成的肽链中第3位氨基酸由丝氨酸变成丙氨酸，则该基因的这个碱基对替换情况是T—A替换为G—C（或A—T替换为C—G）。

(4) 依题意可知：因基因突变而导致的某红花植株自交后代中，只有部分植株具有红花性状，说明该基因突变为显性突变，红花性状为显性性状，且该红花植株为杂合子，其自交后代出现了性状分离。若红花性状由基因B控制，则其自交后代中的红花植株的基因型及其比例为BB∶Bb＝1∶2。这些红花植株连续自交1次所得后代中的红花植株的基因型及其比例为BB∶Bb＝（1/3＋2/3×1/4）∶（2/3×2/4）＝3∶2；连续自交2次所得后代中的红花植株的基因型及其比例为BB∶Bb＝（3/5＋2/5×1/4）∶（2/5×2/4）＝7∶2；连续自交3次所得后代中的红花植株的基因型及其比例为BB∶Bb＝（7/11＋2/11×1/4）∶（2/11×2/4）＝15∶2。综上分析，最终获得的红花植株中纯合子的比例为15/17。