Question

【題目】下列圖甲中A、B、C、D表示基因型為AaBb的某生物細胞的染色體組成和分裂過程模式圖，圖乙是該生物生殖發育過程中染色體組數變化的數學模型。請分析并回答下列問題：

（1）圖甲中細胞D 的名稱是_________，圖甲中細胞A、C分別處于圖乙_________段，秋水仙素能專一性地抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，則使用此藥物后，細胞的分裂將停留在圖乙中___________段。

（2）圖乙中的時段________（填序號）DNA分子穩定性最低，適于進行誘發突變。科學家研究發現，在DNA的某兩個相鄰堿基對中間插入 一個堿基對，使得密碼子順序“…AUGCAUGUUAUU…”變成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽鏈就會徹底錯位。再減去一個堿基對，則使密碼子順序中的“UGU”后面減去一個“U”，變成“…AUGCCAUGUAUU…”，結果合成的肽鏈只有兩個氨基酸和原來的不一樣。該實驗證明了_________________________________________________________________。

（3）基因A、B編碼各自蛋白質的前3個氨基酸的DNA序列如下圖所示，起始密碼子均為AUG，則基因A轉錄時以___________ 鏈為模版。若下圖的a鏈中C和G的比例和為48%，則該DNA分子中A與C的和所占比例為__________，若基因B發生的堿基對變化導致表達生成的蛋白質比正常的蛋白質少了前28個氨基酸，可能的原因是____________。

Answer 1

【答案】第一極體 ⑤、② ⑥ ①⑤ 一個密碼子由三個相鄰堿基組成 b 50% 基因突變后導致轉錄生成的mRNA中的起始密碼子發生改變導致，翻譯時只能從下游的第29個密碼子開始，使得生產的蛋白質比正常的少28個氨基酸

【解析】

分析甲圖：①細胞含有同源染色體，且著絲點都排列在赤道板上，處于有絲分裂中期；②細胞細胞含有同源染色體，且同源染色體正在分離，處于減數第一次分裂后期，其細胞質不均等分裂，說明該細胞為初級卵母細胞，該生物是雌性的；③細胞不含同源染色體，處于減數第二次分裂中期；④細胞不含同源染色體，處于減數第二次分裂后期，該細胞的細胞質均等分裂，說明該細胞為第一極體。

分析乙圖：圖示為染色體組數的含量變化，其中①②③表示減數分裂，④表示受精作用，⑤⑥表示有絲分裂。

（1）根據以上分析已知，圖甲中的細胞D為第一極體；圖甲中細胞A處于有絲分裂中期，對應于圖乙中的⑤段；圖甲中細胞C處于減數第二次分裂中期，對應于圖乙中的②段；秋水仙素能專一性地抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，不能牽引染色體運動，導致細胞中染色體數目加倍，則使用此藥物后，細胞的分裂將停留在有絲分裂后期，即圖乙中的⑥段。

（2）有絲分裂間期和減數第一次分裂前的間期都會進行DNA復制，DNA復制時會解開雙螺旋結構，則此時DNA分子的穩定性最低，因此圖乙中的①⑤段DNA分子穩定性最低，適于進行誘發突變；根據題意分析，在DNA的某兩個相鄰堿基對中間插入一個堿基對后，題干中的密碼子的第5位多了一個C，堿基數量由12位變為13位，得到的肽鏈就會徹底錯位；而再減去一個堿基對，使得第10位的U去掉，結果合成的肽鏈只有兩個氨基酸和原來的不一樣，這個實驗說明了一個密碼子由三個相鄰堿基組成的。

（3）根據題意分析，由于起始密碼為AUG，對應的DNA分子模板鏈上的堿基序列應該為TAC，結合圖形分析可知，基因A轉錄時的模板鏈應該是b鏈；在任何雙鏈DNA分子中，由于A=T，G=C，所以A+C所占比例都為50%；若基因B發生的堿基對變化導致表達生成的蛋白質比正常的蛋白質少了前28個氨基酸，可能是因為基因突變后導致轉錄生成的mRNA中的起始密碼子發生改變導致，翻譯時只能從下游的第29個密碼子開始，使得生產的蛋白質比正常的少28個氨基酸。