Question

【題目】如圖表示人體正常細胞內遺傳信息表達的有關內容，請回答下列問題：（可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸）

（1）圖甲中方框內所表示的部分在物質組成上有什么不同點？___________________。若圖甲生成的④鏈中共含1500個核糖核苷酸，其中堿基G和C分別為200個和400個，則該基因經過兩次復制，至少需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸__________個

（2）圖乙表示的過程需要的原料是_________________。

（3）丙圖代表的RNA對應的密碼子是_____________________ 。

（4）由于基因中一個堿基對發生替換，而導致圖乙所示過程合成的肽鏈中第3位氨基酸由絲氨酸變成丙氨酸，則該基因的這個堿基對替換情況是__________________________________。

（5）若由于（4）所述的替換使得某植株表現為罕見的紅花性狀，而其自交后代中只有部分植株具有紅花性狀，則其原因最可能是_____________________。將自交后代中的紅花植株連續自交3次，并逐代淘汰白花性狀個體，則最終獲得的紅花植株中純合子的比例為________________。

Answer 1

【答案】 五碳糖不同（或②中含脫氧核糖，③中含核糖） 2700 （20種）氨基酸 CAU T//A替換為G // C（或：A//T替換為C // G） 紅花性狀屬于顯性突變，親本是雜合子，自交有性狀分離 15/17

【解析】試題分析：本題考查遺傳信息傳遞的相關內容。圖甲表示以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程（轉錄），而圖乙表示翻譯過程，這兩個過程中均包含堿基互補配對的成分。需要注意的是tRNA的反密碼子是從連接氨基酸的那一段開始讀取的。

（1）DNA中的C為胞嘧啶脫氧核苷酸，RNA中的C為胞嘧啶核糖核苷酸，它們都具有相同的磷酸基團和含氮堿基（胞嘧啶C），但兩者所含的五碳糖不同，前者是脫氧核糖，后者是核糖。圖甲表示轉錄過程，原料是（四種）核糖核苷酸；這個過程在細胞核中完成。

若生成的RNA含有1500個核糖核苷酸，其所含的堿基G和C分別為200個和400個，則該核酸含有堿基U+A=1500﹣200﹣400=900個，因此控制該RNA合成的一個DNA分子含有堿基A+T=900+900=1800，由A=T，則A=T=900個，該基因經過兩次復制，至少需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸=（22﹣1）×900=2700個。

（2）圖乙表示翻譯過程，該過程發生在細胞質中的核糖體上，需要的原料是20種游離的氨基酸。

（3）圖丙代表的RNA的功能是把氨基酸運送到核糖體上，tRNA上的反密碼子是GUA，所以mRNA上對應的密碼子是CAU。

（4）絲氨酸的密碼子為UCU，丙氨酸GCU，由此可知密碼子的第一個堿基U→G，所以該基因中對應的堿基對替換情況是由T//A替換為G // C（或：A//T替換為C // G）。

（5）紅花植株自交后代中只有部分植株具有紅花性狀，說明后代發生了性狀分離，則親本紅花植株為雜合子，即紅花性狀屬于顯性突變。設紅花性狀由A基因控制，白花性狀由a基因控制，將親本Aa的自交后代中的紅花植株連續自交3次(相當于親本Aa連續自交4次)，并逐代淘汰白花性狀個體，根據相關公式：雜合子Aa連續自交n代，Fn中雜合子Aa占1/2n，純合子AA比例＝aa比例＝1/2(1－1/2n)，可推知最終獲得的紅花植株所占比例為1－aa的比例＝1－1/2(1－1/24)＝17/32，最終獲得的紅花純合子(AA)的比例為1/2(1－1/24)＝15/32，因此最終獲得的紅花植株中純合子的比例為15/32÷17/32＝15/17。