Question

【題目】研究人員在正常開紫花的紫羅蘭植株中發現一株白花突變體，檢測發現突變植株中查爾酮合酶表達水平顯著下降，突變株和正常植株查爾酮合酶基因分析結果如下圖所示。

（1）由上圖可知，白花突變體查爾酮合酶基因發生了堿基對的____________，在____________的催化下合成mRNA，其中一個密碼子突變為____________，進而通過過程②____________合成的多肽鏈中的一個精氨酸變為絲氨酸，導致該酶____________改變，喪失活性。

（2）為進一步驗證查爾酮合酶基因功能，研究人員在矮牽牛花中轉入反義查爾酮合酶基因（其模板鏈上的部分堿基序列如下表所示），使牽牛花由紫色變為白色。推測原因是：反義查爾酮合酶基因通過_____過程形成的反義mRNA，與查爾酮合酶基因的mRNA依據____________原則相結合形成雙鏈復合物，并被RNA酶降解，從而抑制了查爾酮合酶基因的正常表達。

查爾酮合酶基因DNA模板鏈上的部分序列	反義查爾酮合酶基因DNA模板鏈上的部分序列
TAA…………CGT	ATT…………GCA

（3）進一步研究發現查爾酮合酶是植物花色素合成途徑的一個關鍵酶，并且其表達量的多少可以影響花的顏色。體現了基因可以通過控制____________，進而控制生物體的性狀。

Answer 1

【答案】替換 RNA聚合酶 AGU 翻譯 空間結構 轉錄 堿基互補配對 酶的合成

【解析】

本題主要圍繞基因突變考查基因的表達。要求學生能準確理解基因的轉錄和翻譯，以及基因對性狀的控制。

（1）由圖可知，DNA的第二條鏈為轉錄的模板鏈，發生突變后的DNA互補鏈為AGT，mRNA上的堿基為AGU。白花突變體查爾酮合酶基因發生了堿基對的替換，由G/C替換為T/A。催化轉錄的酶為RNA聚合酶，其中一個密碼子突變為AGU。進而通過過程②翻譯合成的多肽鏈中的一個精氨酸變為絲氨酸，導致該酶空間結構改變，喪失活性。

（2）反義mRNA是由DNA轉錄形成的。反義mRNA與查爾酮合酶基因的mRNA依據堿基互補配對原則相結合形成雙鏈復合物，并被RNA酶降解，從而抑制了查爾酮合酶基因的正常表達。

（3）該過程涉及到酶，因此體現了基因可以通過控制酶的合成，進而控制生物體的性狀。