Question

下图表示某DNA片段的遗传信息的传递过程，①～⑦表示物质或结构，a、b、c表示生理过程，据图回答下列问题：

     

（1）图中表示DNA复制的过程是________（填字母），图中表示基因表达的过程是________（填字母）。其中a、b过程在人体细胞中既可以发生在细胞核，也可以发生在_______________________（填细胞结构）中。

（2）为研究a过程的物质合成情况，常使用³H-TdR（³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）这一化合物，原因是：_____________________________________________________________________________。

（3）在b过程中，与DNA结合的酶是_______________________。已知该过程形成的RNA的模板链和非模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与该RNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_______________________。

（4）c过程通过______________________________________________与mRNA上的密码子识别，将氨基酸转移到肽链上。在人体的成熟红细胞、胰岛细胞、癌细胞中，能发生b、c过程但不能发生a过程的细胞有_______________________________________。

（5）若图中①所示为某个精原细胞中的一对同源染色体上的DNA（DNA两条链中N分别为¹⁵N和¹⁴N），将该细胞放在含有¹⁴N的培养基中连续进行两次有丝分裂，形成的4个细胞中含有¹⁵N的细胞个数可能是_______________________________。

（6）镰刀型细胞贫血症体现了基因控制性状的途径是：基因通过控制_____________________进而控制生物体的性状。

（7）油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子后有两条转变途径，如图所示。科研人员根据这一机制培育出的高油油菜，产油率由原来的35%提高到了58%。分析图可知，油菜含油量提高的原因是_______________的形成抑制了酶b合成过程中_______________的阶段。

      

（8）若下图是某植物花色由三对独立遗传的基因共同决定花中相关色素的合成途径，其体现了基因对生物体的性状的控制途径为：基因通过控制_________________________________进而控制生物体的性状。当基因型为AaBbDd的植株自交，理论上子代中紫花植株所占比例为________，子代紫花植株的基因型有________种。

Answer

a b、c 线粒体 3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况 RNA聚合酶 26% tRNA上的反密码子 胰岛细胞 0个或1个或2个 蛋白质的结构 物质C（双链RNA） 翻译 酶的合成来控制代谢过程 57/64 22

【解析】试题分析：分析最前面的图中abc过程可知，a为DNA复制，b为转录，c为翻译。其中①为具有不同标记的双链DNA，②为单链的mRNA，③为核糖体，④为肽链，⑤为tRNA，⑥为DNA复制产物，两个具有相同遗传信息的双链DNA分子，⑦为氨基酸。

分析中间的图【解析】
基因A控制酶a的合成，进而控制油菜体内油脂的合成；基因B控制酶b的合成，进而控制油菜体内某种蛋白质的合成；但基因B中由于双链都可发生转录，所以当它们同时转录形成的两种mRNA单链就可能发生碱基配对而形成双链RNA，即物质c；此时就会阻碍基因B合成酶b，继而导致油菜体内PEP转化为某种蛋白质减少，而大量的PEP在酶a的催化下，转化为油脂。

分析最下面的图【解析】
红色色素的形成只须有基因A控制而表现为红花，其基因型为A_bbdd，紫色色素的合成有两种途径，一是基因A和B同时存在，此时紫花基因型为A_B_dd；二是含D基因时可合成，此时紫花的基因型为_ _ _ _D_。

（1）由图可知，a表示DNA复制。基因的表达包括转录和翻译，分别是图中的b和c过程。DNA复制和转录过程的发生场所即是DNA分布场所，主要是细胞核，少数在线粒体。（人体细胞内没有叶绿体）

（2）根据DNA合成所需的特有原料——胸腺嘧啶脱氧核苷，所以为研究DNA复制过程的物质合成情况，常使用3H-TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）这一化合物，原因是3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况。

（3）在转录过程中，需要RNA聚合酶与DNA结合，才能催化RNA的合成。根据双链DNA分子中碱基互补配对原则，转录过程形成的RNA的模板链和非模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，即是模板链中G=29%=非模板链中C，非模板链G=模板链中C=19%；所以与该RNA对应的DNA区段中，G+C共占整个DNA区段29%+19%=48%，该双链DNA区段余下的A+T=1-48%=52%,由于A=T,所以该DNA区段中腺嘌呤A所占的碱基比例为52%÷2=26%。

（4）翻译过程通过tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子识别，将氨基酸转移到肽链上。在人体的成熟红细胞内有缺乏细胞核，所以abc过程均不能发生，胰岛细胞是高度分化的细胞，不再分裂，所以胰岛细胞内不能发生DNA复制过程，但可发生转录和翻译过程，癌细胞由于可以无限增殖，所以a、b、c过程都能发生。

（5）该精原细胞的两个DNA分子中，两条链的N分别为15N和14N，放在含有14N的培养基中连续进行两次有丝分裂，第一次分裂可能产生的2个细胞是：①1个细胞的2个DNA都是一条链15N和14N，一个细胞的2个DNA都不含有15N，或者②2个细胞都是1个DNA含15N和14N，1个DNA只含14N。第①种情况的2个细胞进行一次有丝分裂后，可能产生4个细胞的情况为：1个细胞的DNA都含15N和14N，3个细胞的DNA都只有14N，或2个细胞的DNA都含15N和14N，2个细胞的DNA只含14N。第②种情况继续进行第二次有丝分裂后产生的4个细胞，可能是：2个细胞含的DNA是1个只含14N，1个含15N和14N，另外两个细胞都只含14N的DNA。综上所述，形成的4个细胞中含有15N的细胞个数可能是0个或1个或2个。

（6）镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因发生了1个碱基对发生了替换，导致血红蛋白的一个谷氨酸被缬氨酸替换，导致血红蛋白结构遗传，因此红细胞呈现镰刀型，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

（7）由图可知，高油油菜的产生是因为PEP通过酶a催化形成油脂的过程受到促进，而PEP通过酶b催化形成蛋白质的过程被抑制。由图可知，酶b是由基因B通过转录形成mRNA，然后通过翻译形成，而将基因B的非模板链转录后形成单链RNA，该单链RNA可以与酶b的mRNA结合形成双链的物质C，抑制酶b的mRNA翻译成酶b。

（8）由图可知，该植物花色的形成是基因A、B和D通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。由图可知，紫花的基因型为：A_B_dd或____D_，因此当基因型为AaBbDd的植株自交，理论上子代中紫花植株所占比例为3/4×3/4×1/4+1×1×3/4=57/64，紫花的基因型种类为2×2×1+3×3×2=22种。

【点睛】本题中难点在第（5）和（8）小题。第（5）小题涉及DNA分子双链复制后在连续的有丝分裂的细胞内的分配去向；第（8）小题涉及确定紫花植株的基因型类型有A_B_dd或____D_。