稿件来源:高途
高中 | 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第三章 基因的本质
第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
迟发性脊椎骨骶发育不良(简称 $\rm SEDL$)是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明$\rm SEDL$ 发病的分子机制,研究人员对 $\rm SEDL$ 的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。 (图甲中 $\rm mRNA$ 前体 $\rm E_1\sim E_6$ 序列长度分别为$\rm 67$、$\rm 142$、$\rm 112$、$\rm 147$、$\rm 84$、$\rm 99\; bp$, $\rm bp$ 表示碱基对),据图回答下列问题$\rm :$
根据图甲信息分析,Ⅰ序列与 $\rm Sedlin$蛋白的氨基酸序列 (填“存在”或“不存在”)对应关系。
由图可知,Ⅰ区域的核苷酸序列转录后的序列被剪切掉,再进行翻译,故推测Ⅰ区域的序列与$\rm Sedlin$蛋白的氨基酸不存在对应关系。
提取患者、携带者和正常人的$\rm mRNA$,经逆转录获得$\rm cDNA$后$\rm PCR$ 扩增其正常基因和致病基因,结果如下表所示。
$\rm mRNA$来源 | 患者 | 携带者 | 正常人 |
扩增产物长度($\rm bp$) | $\rm 567$、$\rm 425$ | $\rm 679$、$\rm 567$、$\rm 537$、$\rm 425$ | $\rm 679$、$\rm 537$ |
经检测,$\rm SEDL$ 患者体内不含$\rm Sedlin$蛋白。推测患者发病的原因:结合图甲和上表数据可以推知,致病基因的成熟$\rm mRNA$ 缺失 序列(用$\rm E_1\sim E_5$回答);由上图中两种成熟 $\rm mRNA$ 皆能翻译形成正常的 $\rm Sedlin$ 蛋白推测,该$\rm mRNA$的 位于患者缺失的$\rm mRNA$序列内,导致翻译无法启动。
由图可知,两种成熟 $\rm mRNA$长度相差一个$\rm E_2$对应的序列即$\rm 142\;bp$,结合$\rm PCR$扩增产物可知,正常人和患者两种反转录产物的长度差均为:$\rm 679-567=112\;bp$;$\rm 537-425=112\;bp$,说明致病基因缺少了一部分核苷酸序列;结合正常基因各序列的长度$\rm E_{3}$的长度为$\rm 112\;bp$,故推测致病基因的成熟$\rm mRNA$缺少了$\rm E_{3}$序列,可能导致对应的成熟$\rm mRNA$缺少了起始密码子,不能进行翻译,从而导致不能合成$\rm SEDL$蛋白。
基因测序结果表明:与正常基因相比,致病基因仅在$\rm I_2$区域发生了 $\rm A/T→C/G$碱基对的替换,这种变异方式属于 。该变化可引起 $\rm mRNA$ 前体加工过程剪接方式的改变,最终影响蛋白质的合成。
碱基对由$\rm A/T→C/G$,属于基因突变中碱基对的替换。该基因突变可能导致了$\rm mRNA$前体加工过程剪接方式的改变,最终影响蛋白质的合成。
下图$\rm 1$是用$\rm DNA$ 测序仪测出患者的一个$\rm DNA$ 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序($\rm TGCGTATTGG$),此 $\rm DNA$ 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。下图$\rm 2$显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 (从上往下序列)。
分析题图,图$\rm 1$中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是$\rm 4$个,胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是$\rm 1$个,根据碱基互补配对原则,互补链上还有$\rm 1$个鸟嘌呤脱氧核苷酸,即总共有$\rm 5$个鸟嘌呤脱氧核苷酸。分析题图为$\rm DNA$测序仪显示的某真核生物$\rm DNA$片段一条链的碱基排列顺序图片。图$\rm 1$的碱基排列顺序已经解读,其顺序是:$\rm TGCGTATTGG$,所以图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是 $\rm ACGT$,所以图$\rm 2$碱基序列为:$\rm CCAGTGCGCC$。
高中 | 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段题目答案及解析(完整版)