遗传密码的破译是生物学史上一个伟大的里程碑。自1953年DNA双螺旋结构模型提出以后,科学家就围绕遗传密码展开了全方位的探索,经过理论推测和实验证明,科学家于1965年破译了所有氨基酸的密码子。下面几种氨基酸的密码子:
a精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG; b缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG;
c甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG; d组氨酸:CAU、CAC;
e色氨酸:UGG; f甲硫氨酸:AUG。
请回答下列问题:
(1)如果用含有C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板合成蛋白质,那么合成的多肽应该有 种氨基酸组成。假若决定一个氨基酸的碱基是二个或四个,那么合成的多肽应该有 种氨基酸组成。
(2)如果将含A、C两种碱基的核苷酸以25%:75%的比例混合合成mRNA,那么合成的信使RNA含有
种密码子,其中CAC理论上应占 。
(3)如果在基因的相关碱基序列中分别增加一个、二个、三个碱基,或者减少一个、二个、三个碱基,可推测,对蛋白质功能影响最小的最可能是 的情况。
(4)有一种六肽,当用化学方法将其降解后,得到了三种多肽,测得其中的三种多肽是:甲硫氨酸—组
氨酸—色氨酸;精氨酸—缬氨酸—甘氨酸;甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸。则该六肽的氨基酸序
列为 ,决定该六肽的mRNA最多可以有 种不同的碱基序列。
番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解),可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答:
(1)反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子,合成该分子的第一条链时,使用的模板是细胞质中的信使RNA,原料是四种 ,所用的酶是 。
(2)若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因,常利用 技术来扩增。
(3)如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是A-U- C-C-A-G-G-U-C-,那么,PG反义基因的这段碱基对序列是_______________。
(4)合成的反义基因在导入离体番茄体细胞之前,必须进行表达载体的构建,该表达载体的组成,除了反义基因外,还必须有启动子、终止子以及_____________等,启动子位于基因的首端,它是 |酶识别和结合的部位。
(5)将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞,最后达到抑制果实成熟,该生物发生了变异,这种可遗传的变异属于 。在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是_________________。
某二倍体植物有多对容易区分的相对性状,其中部分性状受相关基因控制的情况如下表所示。请回答下列问题:
(1)基因是有 的DNA片段,其遗传信息蕴藏在 之中。基因控制性状的方式之一是通过控制酶的合成来控制____过程,进而控制生物的性状。
(2)若表中三对等位基因位于三对常染色体上,则基因型为AaBbDd与基因型为aabbdd的两植株杂交,子代中窄叶植株所占的比例为 ,子代中红花窄叶细茎植株所占的比例为 。
I.中心法则揭示了生物遗传信息的传递规律,请根据下图回答问题。
(1)①过程主要发生在 时期;④过程需要以 为原料合成DNA,该过程称为 。
(2)不同抗生素抗菌机理不同,红霉素能与核糖体结合而抑制细菌的 过程(填数字序号)
(3)一般地说,健康的人体细胞可发生 过程(填数字序号)。
II.下图是某DNA双链的片段和由它控制合成的一段多肽链(甲硫氨酸的密码子是AUG),请根据图回答
(4)根据上图可知,转录的模板链是图中 (甲链/乙链),转录形成的mRNA片段含有 个核糖核苷酸, 个密码子。由上图信息可推测,天冬氨酸的密码子是 。
回答下列有关遗传信息的问题。
2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家。G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。下图表示甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合,形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化。请回答:
(1)促甲状腺激素是由 分泌的,图中“功能蛋白A”的生物效应是促进 的合成和分泌。
(2)过程①需要细胞质为其提供 作为原料,催化该过程的酶是 。
(3)过程②除了图中已表示出的条件外.还需要 (至少写出2项)。
(4)DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到4个子代DNA分子,相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测“P”可能是 或 。
(5)下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是________(多选)
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束,翻译即已开始
C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
Rb是一种抑癌基因,它在许多不同种类的肿瘤细胞中常常处于突变状态。Rb编码的pRb蛋白能与E2F结合形成复合物。细胞中的E2F能与RNA聚合酶结合启动基因的转录。下图表示pRb蛋白的作用机理。请分析回答相关问题:
(1)图中过程Ⅱ发生的主要场所是_____,RNA聚合酶在DNA上的结合部位称为_____。
(2)高度分化的细胞中,图解中的蛋白激酶最可能处于_____(“激活”或“抑制”)状态。
(3)细胞中Rb基因突变最可能发生于图中的过程_____。研究人员发现一例Rb患者,其Rb基因发生了一对碱基替换,使得精氨酸密码子变成了终止密码。已知精氨酸密码子有CGU、CGC、AGA、AGG,终止密码子有UAA、UAG、UGA,据此推测,该患者Rb基因转录模板链中发生的碱基变化是_____。
(4)与正常细胞相比,肿瘤细胞能无限增殖。癌细胞的增殖方式是_____。癌细胞易发生转移的原因是_____。
(5)结合图示分析可知,肿瘤细胞无限增殖的机理是突变的Rb基因编码的蛋白质不能与_____结合,而使其能够不断启动基因表达合成大量的DNA聚合酶,促进细胞分裂。
半乳糖血症是一种严重的遗传病,图一表示半乳糖在体内的代谢途径,图二为某家族的遗传系谱图,据图回答问题:
(1)导致半乳糖血症发生的根本原因是编码1-磷酸-半乳糖尿苷酰转移酶的基因发生突变,使该酶合成受阻,导致_________积累,毒害细胞。
(2)半乳糖血症患者喝牛奶会导致病症加重,原因是____________。
(3)根据图二可判断,半乳糖血症的遗传方式是___________,11号基因型是_________(半乳糖血症和血友病的基因分别用A、a和B、b表示,血友病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传),11号和12号这对新婚夫妇生育的孩子患半乳糖血症的概率是_____。
图1为某家族中出现的两种单基因遗传病的相关系谱图,已知G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)缺乏症(有关基因用A、a表示)由X染色体上的显性基因控制,患者因红细胞中缺乏G6PD而导致溶血。女性的未成熟红细胞内常出现一条X染色体随机性失活,导致红细胞中只有一条X染色体上的基因能表达。家族中Ⅱ-3携带FA贫血症基因(有关基因用B、b表示),请回答下列问题
(1)Ⅱ-4基因型为__________,研究发现Ⅱ-4体内大部分红细胞中G6PD活性正常,因而不表现缺乏症。其原因最可能是大部分红细胞中G6PD缺乏症基因所在X染色体__________。
(2)若Ⅲ-8与Ⅲ-10婚配,所生儿子同时患两种病的概率是________。
(3)若每10000人中有一人患FA贫血症,那么Ⅱ-6与一个表现型正常的女性结婚,生下患FA贫血症的孩子的概率是 。
(4)图2所示为葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的转录过程,该过程需要的酶是 ,若生成的RNA中共含1500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,至少需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
(1)在遗传密码的探索历程中,克里克发现由3个碱基决定一个氨基酸。之后,尼伦伯格和马太采用了蛋白质体外合成技术,他们取四支试管,每个试管中分别加入一种氨基酸(丝氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸),再加入去除了DNA和信使RNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入苯丙氨酸的试管中出现了由苯丙氨酸构成的肽链。
①实验中去除细胞中DNA的目的是 ,去除细胞中信使RNA的目的是 。
②本实验说明了苯丙氨酸的密码子是 。
(2)遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,将其幼虫在35℃--37℃的温度下培养,则得到残翅果蝇。这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
①温度主要是通过影响 来影响生物体内的某些生化反应。
②这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇的原因是 。
(3)分析上述实验可以看出,生物体基因与性状的关系是: 。
下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程,①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题:
(1)①过程发生在 期,催化过程②的酶是 。④过程进行的场所有 。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA一端的三个碱基是UAC,该tRNA所携带的氨基酸是_________。
(3)DNA分子被15N标记的大肠杆菌,放在没有标记的培养基中培养,繁殖3代后所有大肠杆菌体内,标记的DNA分子占DNA分子总数的______ ,标记的链占全部DNA单链的______ 。
(4)a、b为mRNA的两端,核糖体在mRNA上的移动方向是 。一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体,多聚核糖体形成的意义是 。
下图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程,分析回答:
(1)甲过程主要发生在 期,所需的酶有 。
(2)基因的表达包括 两个过程,丙过程通过 上的反密码子与 mRNA上的密码子识别,将氨基酸转运到___________ (场所)上,通过脱水缩合形成多肽。
(3)甲、乙、丙过程共同遵循的原则是____________,甲、乙、丙过程所需的原料分别是___________、___________、_____________。
如图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A~C为物质,①~⑤为过程。
(1)①~⑤过程中,在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是_____(填序号)。
(2)在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有___________。
(3)在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有_________,决定物质C多样性的根本原因是___________。
(4)②③过程的原料是____________、____________,②过程所需的酶是 。
(5)囊性纤维病是由于碱基对 造成基因突变导致的。该病体现了基因通过控制 直接控制生物体性状。
下图表示蛋白质合成的过程,请回答:
(1)转录的模板是DNA中的________条链,转录的产物从细胞核进入细胞质,需要通过______层生物膜。
(2)某基因可编码蛋白质。转录时,首先启动转录的酶是____________,图中遗传信息的传递方向是_____________________________(用箭头和文字表示)。
下图是DNA的部分结构示意图,请据图回答:(横线上填名称,[ ]中填标号)
(1)图中③的名称是 ; ④的名称叫 。
(2)图中表示DNA基本组成单位的那个标号是[ ]。
(3)⑦的各组成成分与RNA比较,一定相同的物质的标号是[ ]。
(4)构成DNA分子的基本骨架的组成成分在图中的标号是[ ]。
(5)以图中DNA片段的左链为模板,合成信使RNA的过程称为 ,所合成的信使RNA片段从上到下的碱基依次是 。
(6)若DNA分子中含有2000个碱基A(腺嘌呤),则其含碱基T(胸腺嘧啶)的数目是 个。
萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下:
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
↓
F1 红眼(雌、雄)
F1雌雄交配 ↓
F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄)
3/4 1/4
请回答下列问题:
(1)上述果蝇杂交实验现象__________(支持/不支持)萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体(3对常染色体,1对性染色体)的事实,摩尔根等人提出以下假设:_______________,从而使上述遗传现象得到合理的解释。(不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况)
(2)摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一:
P 红眼(F1雌) × 白眼(雄)
↓
测交后代 红眼(雌) 红眼(雄) 白眼(雌) 白眼(雄)
1/4 1/4 1/4 1/4
(说明:测交亲本中的红眼雌果蝇来自于杂交实验的F1)
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设,其原因是_____________。
②为充分验证其假设,请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。(要求写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可,控制眼色的等位基因为B、b。提示:亲本从上述测交子代中选取。)
写出实验亲本的基因型:_________________,预期子代的基因型:雌性_______,雄性__________。
试题篮
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