Question

在生物體中，基因的表達包括轉錄和翻譯過程，請認真讀圖并分析下列問題：
I、下圖表示某高等植物細胞中基因表達的過程，“→”表示物質轉移的路徑和方向，請仔細觀察和分析圖解，并回答下列問題：

(1)圖中rbcs基因表達的產物是SSU，Cab基因表達的產物是LHCP。在基因表達的過程中，圖中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物質或結構依次為       、       、      。
(2)圖中Ⅴ是葉綠體中的小型環狀DNA，Ⅴ上的基因表達的產物是LUS，物質Ⅵ具有催化某種高分子物質合成的作用，則Ⅵ是        。
(3)據圖可知，基因表達過程中轉錄發生的細胞部位是                 ，翻譯發生的細胞部位是            。
(4)若Ⅳ含有100個氨基酸，理論上說，要合成Ⅳ最多時可有     種tRNA參與運輸氨基酸。
Ⅱ、人血紅蛋白由珠蛋白和血紅素結合而成，一個珠蛋白分子由4條肽鏈組成，包括兩條α鏈和兩條非α鏈。每一條α鏈由141個氨基酸組成，控制α珠蛋白鏈的基因位于笫16號染色體上，每個16號染色體上有2個基因控制α鏈的合成，如果出現有關基因缺失而使α鏈全部或者部分不能合成，則引起α海洋性貧血，這是一種在我國南方各省發病率較高的遺傳病。下圖表示該α鏈形成的部分過程：①～⑤表示物質或結構，a、b、c表示生理過程。請據圖回答：(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)

(1)上述實例表明，基因控制性狀的方式之一是                   。
(2)完成遺傳信息表達是       (填字母)過程，a過程所需的酶有            。
(3)圖中含有核糖的是                     (填數字)；由②指導合成的多肽鏈中氨基酸序列
是                                      。
(4)決定α鏈的兩對基因在傳宗接代過程中是否遵循基因的自由組合遺傳定律？   。請簡要說
明：                                                   。
(5)若在AUG后插入三個核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化。由此證明                                      。
(6)苯丙酮尿癥是由于控制某種酶的基因異常而引起的，這說明基因和性狀的關系是         
                                                。

Answer 1

Ⅰ.(1)mRNA 　核糖體 　肽鏈
(2)RNA聚合酶
(3)細胞核和葉綠體基質　 細胞質中的核糖體和葉綠體中的核糖體
(4)61
Ⅱ.(1)基因通過控制蛋白質的結構而直接控制性狀
(2)b、c　     解旋酶和DNA聚合酶　
(3)②③⑤(不完整不給分)   　甲硫氨酸—丙氨酸—絲氨酸—苯丙氨酸
(4)不遵循。
這兩個基因位于一對同源染色體上，位于非同源染色體上的非等位基因才能自由組合。
(5)一個密碼子由3個堿基(核糖核苷酸)組成　
(6)基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物的性狀

解析試題分析：
Ⅰ. (1)rbcs基因與Cab基因轉錄的Ⅱ(信使RNA)從核孔穿出，與Ⅲ(核糖體)結合，翻譯出肽鏈。
(2)從題圖看出，Ⅴ上的基因表達的鏈狀物能與葉綠體基質中的核糖體結合，這種鏈狀物應是RNA，物質Ⅵ能催化某種高分子物質(RNA)合成，是RNA聚合酶。
(3)從題圖看出，細胞核(染色體)和葉綠體基質中的基因都能轉錄，細胞質和葉綠體中的核糖體都能翻譯。
(4)由mRNA上三個相鄰堿基組成的密碼子有64種，其中有三個終止密碼子不決定氨基酸，因此有61種密碼子決定20種氨基酸，因此對應的反密碼子也有61種。
Ⅱ.(1)由題意可知，16號染色體上的基因直接控制人血紅蛋白中的珠蛋白和血紅素，屬于基因通過控制蛋白質的結構而直接控制性狀。
(2)圖中a、b、c分別表示DNA的自我復制、轉錄、翻譯，遺傳信息表達是指蛋白質的合成過程，包括轉錄和翻譯。DNA的自我復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶。
(3) 圖中①～⑤分別表示DNA、mRNA、核糖體、氨基酸、tRNA，RNA中含有核糖，因此含核糖的有mRNA、核糖體、tRNA。mRNA上有四個密碼子，可根據題干中所給的密碼子得出答案。
(4)基因的自由組合遺傳定律的前提是非等位基因位于非同源染色體上，因此這兩對基因不遵循基因的自由組合遺傳定律。
(5)密碼子是指mRNA上三個相鄰的堿基，因此在在第一個密碼子后插入一個新密碼子，其余氨基酸序列沒有變化。
(6)基因控制生物性狀的另一種方式是基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進而控制生物的性狀。
考點：遺傳信息的傳遞和表達
點評：本題重在考查了遺傳信息的表達和基因控制生物性狀的兩種方式，屬于對識圖、識記、理解層次的考查，屬于中檔題。