Question

牛的毛色與真黑素（黑色）和褐黑素（栗色）有關．如圖表示牛黑色素細胞中正常基因E控制這兩種色素合成的過程：

請回答：（1）圖中①在細胞核中完成的過程稱為

 

，②過程體現了細胞膜具有

 

的功能．
（2）基因E可編碼M受體蛋白（一條由317個氨基酸組成的肽鏈構成），若第296位的堿基C被T取代，則基因E突變成基因E⁺，導致M受體蛋白中第

 

位氨基酸發生改變，此時酪氨酸酶含量增高，真黑素增多；若基因E的編碼區第310位缺失一個堿基G，則基因E突變成隱性基因e，導致

 

含量降低，褐黑素增多．
（3）在牛的某一個自然種群中，測得基因型及表現型個體數如表：

總數	基因型、變現型及個體數
	E+E+（深黑色）	E+E（黑色）	E+e（淺黑色）	EE（褐色）	Ee（淺褐色）	Ee（栗色）
116	18	83	0	12	3	0

①該種群中E的基因頻率是

 

．
②在該種群中，發現一頭褐色公牛和一頭褐色母牛交配產下一頭栗色小牛，經DNA測定它的基因E沒有發生突變，研究者檢測出該牛體內A物質含量較高，還發現A物質也能與該M受體蛋白結合．該牛毛色為栗色的原因是：如圖中

 

含量減少，導致酪氨酸酶含量減少，進而褐黑素含量增加，體色為栗色．
（4）如圖為某黑色的成年個體的某組織切片顯微圖象，該個體的性別為雌性，依據是圖中的

 

（只填圖中番號）．正常情況下，細胞③正常分裂結束后能產生

 

種基因型的細胞．

（5）如圖，若該生物體的細胞在分裂前染色體DNA分子全部被³²P標記，在細胞①、②、③中，含³²P的脫氧核苷酸鏈所占的比例分別為

 

．

Answer 1

考點：基因頻率的變化,DNA分子的復制,基因與性狀的關系,基因突變的原因

專題：

分析：1、基因E控制細胞膜上M受體的合成，激素M被細胞膜上的受體識別并與之結合后引起細胞內代謝過程發生變化，使酪氨酸酶的變化進而控制牛的毛色，基因控制蛋白質的合成過程包括轉錄和翻譯過程，轉錄主要發生在細胞核中，翻譯過程發生在細胞質中，翻譯過程中mRNA上三個連續相鄰的堿基編碼一個氨基酸，即一個密碼子，基因發生突變后，會引起密碼子改變，有可能引起基因控制合成的蛋白質發生變化．
2、基因頻率的概念是在種群基因庫中，某一基因占該種群中所有等位基因的比例；基因E通過控制受體蛋白質控制酪氨酸酶進而控制生物的性狀，受體蛋白正常，如果存在與受體結合的其他物質，激素與受體結合的機會降低甚至失去與受體結合的機會，也會改變生物的性狀．
3、①是減數第一次分裂前期，②減數分裂后期，③是減數第二次分裂前期，DNA分子的復制是半保留復制，DNA分子復制一次新合成的DNA分子都含有1條模板鏈和1條新合成的子鏈；由于②細胞質的分配是不均等的，因此該生物為雌性個體．

解答： 解：（1）分析題圖可知①表示基因E表達形成受體蛋白，基因的表達包括轉錄和翻譯過程，轉錄發生在細胞核中，翻譯過程發生在細胞質中；②過程是受體與相應激素識別相應的激素過程，體現了細胞膜的信息交流功能．
（2）mRNA上三個連續相鄰的堿基編碼一個氨基酸，即一個密碼子，基因E第296位的堿基C被T取代后，低99個密碼子會發生改變，因此導致M受體蛋白中第99位氨基酸發生改變；如果基因E突變成隱性基因e，細胞膜上的相應的M受體不能合成，M激素因缺乏相應的受體不能發揮作用，或酪氨酸酶含量下降．
（3）①由基因頻率的概念可知，E的基因頻率=E÷（E+E⁺+e）×100%=（83+2×12+3）÷232×100%=47.4%．
②由題意知，基因E沒有發生突變，說明細胞膜上M受體的合成不變，又知該牛體內A物質含量較高能與該M受體蛋白結合，A物質與受體蛋白結合后，激素M失去了與相應受體結合的機會，導致結合物C，進而使酪氨酸酶含量減少，褐黑素含量增加，體色為栗色．
（4）分析題圖可知，②細胞細胞質的分配是不均等的，可以判斷該細胞是產生卵細胞的細胞分裂發方式，即該生物為雌性；卵細胞形成過程中一個卵原細胞只有產生一個卵細胞，一種基因型．
（5）分析題圖可知①是減數第一次分裂前期，②減數分裂后期，③是減數第二次分裂前期，由于DNA分子的復制是半保留復制，DNA分子復制一次新合成的DNA分子都含有1條模板鏈和1條新合成的子鏈，因此在細胞①、②、③中，含³²P的脫氧核苷酸鏈所占的比例都是50%．
故答案為：
（1）轉錄　　信息交流
（2）99　　結合物C或酪氨酸酶
（3）①47.4%　　　　　②結合物C
（4）②1
（5）50%、50%、50%

點評：對于基因對性狀的控制途徑、基因頻率的概念和計算方法、細胞膜的功能和細胞分裂不同分裂時期的特點的綜合理解應用，把握知識點的內在聯系是解題的關鍵，分析題干和題圖獲取信息，并利用相關信息和所學的知識綜合解決問題的能力是本題考查的重點．