Question

下列图甲中A、B、C、D表示基因型为AaBb的某生物细胞的染色体组成和分裂过程模式图，图乙是该生物生殖发育过程中染色体组数变化的数学模型。请分析并回答下列问题：

（1）图甲中细胞D 的名称是_________，图甲中细胞A、C分别处于图乙_________段，秋水仙素能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞的分裂将停留在图乙中___________段。

（2）图乙中的时段________（填序号）DNA分子稳定性最低，适于进行诱发突变。科学家研究发现，在DNA的某两个相邻碱基对中间插入 一个碱基对，使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽链就会彻底错位。再减去一个碱基对，则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”，变成“…AUGCCAUGUAUU…”，结果合成的肽链只有两个氨基酸和原来的不一样。该实验证明了_________________________________________________________________。

（3）基因A、B编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如下图所示，起始密码子均为AUG，则基因A转录时以___________ 链为模版。若下图的a链中C和G的比例和为48%，则该DNA分子中A与C的和所占比例为__________，若基因B发生的碱基对变化导致表达生成的蛋白质比正常的蛋白质少了前28个氨基酸，可能的原因是____________。

Answer

第一极体 ⑤、② ⑥ ①⑤ 一个密码子由三个相邻碱基组成 b 50% 基因突变后导致转录生成的mRNA中的起始密码子发生改变导致，翻译时只能从下游的第29个密码子开始，使得生产的蛋白质比正常的少28个氨基酸

【解析】

分析甲图：①细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；②细胞细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，其细胞质不均等分裂，说明该细胞为初级卵母细胞，该生物是雌性的；③细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期；④细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期，该细胞的细胞质均等分裂，说明该细胞为第一极体。

分析乙图：图示为染色体组数的含量变化，其中①②③表示减数分裂，④表示受精作用，⑤⑥表示有丝分裂。

（1）根据以上分析已知，图甲中的细胞D为第一极体；图甲中细胞A处于有丝分裂中期，对应于图乙中的⑤段；图甲中细胞C处于减数第二次分裂中期，对应于图乙中的②段；秋水仙素能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，不能牵引染色体运动，导致细胞中染色体数目加倍，则使用此药物后，细胞的分裂将停留在有丝分裂后期，即图乙中的⑥段。

（2）有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都会进行DNA复制，DNA复制时会解开双螺旋结构，则此时DNA分子的稳定性最低，因此图乙中的①⑤段DNA分子稳定性最低，适于进行诱发突变；根据题意分析，在DNA的某两个相邻碱基对中间插入一个碱基对后，题干中的密码子的第5位多了一个C，碱基数量由12位变为13位，得到的肽链就会彻底错位；而再减去一个碱基对，使得第10位的U去掉，结果合成的肽链只有两个氨基酸和原来的不一样，这个实验说明了一个密码子由三个相邻碱基组成的。

（3）根据题意分析，由于起始密码为AUG，对应的DNA分子模板链上的碱基序列应该为TAC，结合图形分析可知，基因A转录时的模板链应该是b链；在任何双链DNA分子中，由于A=T，G=C，所以A+C所占比例都为50%；若基因B发生的碱基对变化导致表达生成的蛋白质比正常的蛋白质少了前28个氨基酸，可能是因为基因突变后导致转录生成的mRNA中的起始密码子发生改变导致，翻译时只能从下游的第29个密码子开始，使得生产的蛋白质比正常的少28个氨基酸。