Question

图中甲表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生。乙表示基因组成为AaBbDd的个体细胞分裂某时期图像。丙表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请回答下列问题：

可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码(UAG)。

(1)图甲中过程①所需的酶主要是________。

(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是_______________，在a突变点附近再丢失________个碱基对对氨基酸序列的影响最小。

(3)图中________突变对性状无影响，其意义是_______________

(4)导致图乙中染色体上B、b不同的原因属于________________(变异种类)。

(5)诱发基因突变一般处于图丙中________阶段，而基因重组发生于________阶段(填图中字母)。

Answer

RNA聚合酶 天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 2 b 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 基因突变或基因重组 Ⅱ Ⅳ

【解析】

从图甲可知，①表示遗传信息从DNA流向RNA，即遗传信息的转录。②表示遗传信息从RNA流向多肽，即遗传信息的翻译。正常基因片段转录合成的mRNA为—GAUCUAUGGUAUG—，合成多肽的氨基酸的顺序为天冬氨酸—亮氨酸—色氨酸—酪氨酸。图乙表示次级精母细胞或第一极体。图丙中Ⅰ到Ⅲ阶段，每条染色体所含DNA分子数逐渐增大，表示细胞分裂的间期。其中，Ⅰ阶段和Ⅲ阶段的mRNA含量较多，因此Ⅰ阶段和Ⅲ阶段分别表示G1、G2期，Ⅱ阶段表示S期。Ⅳ阶段末，每条染色体所含DNA分子数减半，因此Ⅰ到Ⅳ阶段表示减数分裂第一次分裂和减数分裂第二次分裂的前、中期。

(1)图甲中过程①表示遗传信息的转录，参与该过程的酶是RNA聚合酶。

(2) a丢失T/A后合成的mRNA的序列为—GACUAUGGUAUG—。由分析可知密码子UAU对应的氨基酸为酪氨酸。因此，以—GACUAUGGUAUG—为模板合成的多肽链中氨基酸的顺序是天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。若在a突变点附近再丢失2个碱基对，不会破坏其他密码子的完整性，对氨基酸序列的影响最小。

(3) b由T/A变为C/G后合成的mRNA的序列为—GACCUAUGGUAUG—，合成多肽的氨基酸的顺序为天冬氨酸—亮氨酸—色氨酸—酪氨酸。c由T/A变为G/C后合成的mRNA的序列为—GAUCUAGGGUAUG—, 合成多肽的氨基酸的顺序为天冬氨酸—亮氨酸—甘氨酸—酪氨酸。d由G/C变为A/T后合成的mRNA的序列为—GAUCUAUAGUAUG—, 合成多肽的氨基酸的顺序为天冬氨酸—亮氨酸。因此，图甲中b突变对性状无影响，有利于维持生物遗传性状的相对稳定。

(4) 图乙中染色体上B、b不同的原因：①减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换导致的。②染色体上B突变为b或b突变为B。因此，图乙中染色体上B、b不同的原因属于基因重组或基因突变。

(5) 基因突变发生于DNA复制时,即分裂间期中的S期,即图丙中Ⅱ阶段。基因重组发生于减Ⅰ的前期和后期，在图丙中Ⅳ阶段。