Question

【題目】下圖表示某DNA片段的遺傳信息的傳遞過程，①～⑦表示物質或結構，a、b、c表示生理過程，據圖回答下列問題：

（1）圖中表示DNA復制的過程是________（填字母），圖中表示基因表達的過程是________（填字母）。其中a、b過程在人體細胞中既可以發生在細胞核，也可以發生在_______________________（填細胞結構）中。

（2）在b過程中，與DNA結合的酶是___________________。已知該過程形成的RNA的模板鏈和非模板鏈對應區段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，則與該RNA對應的DNA區段中腺嘌呤所占的堿基比例為_______________________。

（3）c過程通過___________________________________與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉移到肽鏈上。在人體的成熟紅細胞、胰島細胞、癌細胞中，能發生b、c過程但不能發生a過程的細胞有________________________。

（4）若圖中①所示為某個精原細胞中的一對同源染色體上的DNA（DNA兩條鏈中N分別為15N和14N），將該細胞放在含有14N的培養基中連續進行兩次有絲分裂，形成的4個細胞中含有15N的細胞個數可能是_______________________________。

（5）鐮刀型細胞貧血癥體現了基因控制性狀的途徑是：基因通過控制_____________________進而控制生物體的性狀。

Answer 1

【答案】 a b、c 線粒體 RNA聚合酶 26% tRNA上的反密碼子 胰島細胞 1個或2個 蛋白質的結構

【解析】試題分析：分析圖中abc過程可知，a為DNA復制，b為轉錄，c為翻譯。其中①為具有不同標記的雙鏈DNA，②為單鏈的mRNA，③為核糖體，④為肽鏈，⑤為tRNA，⑥為DNA復制產物，兩個具有相同遺傳信息的雙鏈DNA分子，⑦為氨基酸。

（1）由圖可知，a表示DNA復制。基因的表達包括轉錄和翻譯，分別是圖中的b和c過程。DNA復制和轉錄過程的發生場所即是DNA分布場所，主要是細胞核，少數在線粒體（人體細胞內沒有葉綠體）。

（2）在轉錄過程中，需要RNA聚合酶與DNA結合，才能催化RNA的合成。根據雙鏈DNA分子中堿基互補配對原則，轉錄過程形成的RNA的模板鏈和非模板鏈對應區段的堿基中鳥嘌呤分別占29%、19%，即是模板鏈中G=29%=非模板鏈中C，非模板鏈G=模板鏈中C=19%；所以與該RNA對應的DNA區段中，G+C共占整個DNA區段29%+19%=48%，該雙鏈DNA區段余下的A+T=1-48%=52%，由于A=T，所以該DNA區段中腺嘌呤A所占的堿基比例為52%÷2=26%。

（3）翻譯過程通過tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉移到肽鏈上。在人體的成熟紅細胞內有缺乏細胞核，所以a、b、c過程均不能發生，胰島細胞是高度分化的細胞，不再分裂，所以胰島細胞內不能發生DNA復制過程，但可發生轉錄和翻譯過程，癌細胞由于可以無限增殖，所以a、b、c過程都能發生。

（4）該精原細胞的兩個DNA分子中，兩條鏈的N分別為15N和14N，放在含有14N的培養基中連續進行兩次有絲分裂，第一次分裂產生的2個細胞是：①1個細胞的2個DNA都是一條鏈15N和14N，一個細胞的2個DNA都不含有15N，或者②2個細胞都是1個DNA含15N和14N，1個DNA只含14N。第①種情況的2個細胞進行一次有絲分裂后，可能產生4個細胞的情況為：1個細胞的DNA都含15N和14N，3個細胞的DNA都只有14N，或2個細胞的DNA都含15N和14N，2個細胞的DNA只含14N。第②種情況繼續進行第二次有絲分裂后產生的4個細胞，可能是：2個細胞含的DNA是1個只含14N，1個含15N和14N，另外兩個細胞都只含14N的DNA。綜上所述，形成的4個細胞中含有15N的細胞個數可能是1個或2個。

（5）鐮刀型細胞貧血癥是由于血紅蛋白基因發生了1個堿基對發生了替換，導致血紅蛋白的一個谷氨酸被纈氨酸替換，導致血紅蛋白結構遺傳，因此紅細胞呈現鐮刀型，體現了基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。