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14.研究发现一些家族的遗传性严重肥胖受某对常染色体上的A、a基因和另一对常染色体上的B、b基因共同控制.黑皮素4受体与促黑索细胞激素结合才能维持正常体重,否则将会出现遗传性严重肥胖,作用机理如图所示:
请回答下列问题:
(1)组成A基因的基本单位是脱氧核苷酸.A基因上碱基排列顺序是如何决定阿黑皮素原的氨基酸排列顺序的?按碱基互补配对原则,以A基因的一条链为模板经转录合成相应mRNA,在翻译过程中,mRNA上3个相邻碱基组成一个密码子决定1个氨基酸.经此两个过程,A基因上碱基序列决定了阿黑皮素原氨基酸的排列顺序.
(2)只考虑上述两对等位基因,人群中遗传性严重肥胖纯合命体的基因型是:aabb、aaBB和AABB.
(3)最近发现与遗传性严重肥胖密切相关的基因e,ee的个体缺乏催化阿黑皮素原转变成促黑素细胞激素的酶.综合考虑三对等位基因的作用,能通过注射促黑素细胞激素进行治疗的遗传性严重肥胖个体的基因型共有5种.

分析 1、基因是具有遗传效应的DNA片段,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸根据碱基不同分为4种,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成.
2、由题意知,维持正常体重必须同时含有A基因、不含有B基因,所以正常体重的基因型是A_bb,aaB_、aabb、A_B_表现为严重性肥胖.

解答 解:(1)基因的本质是DNA,因此A基因的基本组成单位是脱氧核苷酸;A上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,通过转录过程,基因中的脱氧核苷酸序列决定mRNA上的碱基序列,mRNA上3个连续相邻的碱基编码一个氨基酸,因此通过翻译过程,mRNA上的碱基序列决定了蛋白质中的氨基酸序列,通过转录和翻译过程基因A决定了阿黑皮素原的氨基酸排列顺序.
(2)由分析可知,只考虑上述两对等位基因A(a)、B(b),人群中遗传性严重肥胖纯合体的基因型是aabb、aaBB、AABB.
(3)由题图和题意知,正常体重的代谢途径是:,表现正常的基因型是A_E_bb,注射促黑素细胞激素进行治疗的遗传性严重肥胖个体的基因型AAeebb、Aaeebb、aaeebb、aaEEbb、aaEebb五种.
故答案为:
(1)脱氧核苷酸(脱氧核糖核苷酸)         按碱基互补配对原则,以A基因的一条链为模板经转录合成相应mRNA,在翻译过程中,mRNA上3个相邻碱基组成一个密码子决定1个氨基酸.经此两个过程,A基因上碱基序列决定了阿黑皮素原氨基酸的排列顺序
(2)aabb、aaBB和AABB
(3)5

点评 本题旨在考查理解基因与性状的关系、转录和翻译过程等知识要点,把握知识的内在联系,形成知识网络并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题,学会分析题干获取信息并利用有效信息进行推理、解答问题.

练习册系列答案
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11.向光性是高等植物广泛存在的生理现象,是植物适应环境变化的一种体现.研究表明,单侧光照射下水稻的根会发生背光弯曲即“负向光性”.为研究IAA对水稻根负向光性运动的影响及有关作用机理,研究人员进行了相关的实验.
(1)已知Ca2+作为信号分子,在植物的多种信号转导及生长发育过程中起着重要的作用.为探究Ca2+是否会影响稻根中IAA的分布,研究人员用加入H2O、CaCl2溶液、LaCl2溶液(Ca2+通道阻断剂)以及后两者混合液的四组培养液分别培养水稻秧苗刚长出的根,在单侧光照射24h后,四组稻根均出现负向光性,每组根中IAA的分布结果如图1所示.

由结果可知,在单侧光照下对照组中IAA的分布情况是向光侧比背光侧少,而Ca2+作为信号分子促进了IAA在向光侧和背光侧的不均匀分布.与对照组相比,后两组实验的结果表明Ca2+能缓解LaCl2对根中IAA不均匀分布的抑制作用,从而进一步证明Ca2+在根负向光性运动中对IAA分布的影响.
(2)目前已知cpt1基因编码的CPT1蛋白是水稻胚芽鞘向光性运动过程中IAA横向运输的重要载体.为探究cpt1基因是否与水稻根负向光性运动有关,研究人员对水稻秧苗刚长出的根分别进行不同处理,24h后测量稻根弯曲度(处理条件及结果如表).同时研究人员还测定了各组稻根中cpt1基因表达量(结果如图2所示).
处理试剂与浓度弯曲角度
黑暗单侧光照
1mg?L-1CaCl2042.9
1mg?L-1LaCl2026.0
0.001mg?L-1IAA038.1
  H2O036.1
图2中的1~4表示黑暗条件下cpt1基因的表达量,7表示H2O处理组的表达量,5、6、8应分别是IAA、CaCl2、LaCl2处理的结果.由此可知,外源施加的四种试剂对稻根中cpt1基因表达量的影响与它们对稻根弯曲度的影响是一致的.在此实验结果基础上,并结合研究人员测定的单侧光照下cpt1基因缺失突变体水稻跟的向光侧和背光侧IAA均匀分布这一事实,推测CPT1蛋白在根中也是IAA横向运输的载体.
(3)综合上述实验结果推测,在Ca2+信号作用下,单侧光照射下的水稻根内的IAA通过促进cpt1基因的表达,导致IAA在向光侧与背光侧分布不均匀;由于根对IAA浓度敏感,使得两侧的生长速度表现为背光侧的生长速度小于向光侧,因此表现出负向光性.

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