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9.含有32p或31p的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的合成,但32p比31p质量大.现将某大肠杆菌的细胞放在含有31p磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞.然后将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞.再从G0、G1、G2代细胞中提取出DNA,经密度梯度离心后得到结果如图1.由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同.若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置,请回答:

(1)G2代在①、②、③三条带中DNA分子数的比例是0:1:1(或0:2:2)
(2)图中①、②、③三条带中条带②DNA分子所含的同位素磷是32p和31p
(3)若只含32P的大肠杆菌DNA相对分子质量为a,只含31P的大肠杆菌DNA相对分子质量为b,现将只含31P的大肠杆菌(G0)放入只含32P 的培养基中培养,则G3代细胞中的DNA相对分子质量平均为$\frac{7a+b}{8}$
(4)图2是DNA分子上一基因的部分碱基序列.该序列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸--精氨酸--谷氨酸--丙氨酸--天冬氨酸--缬氨酸 …”(甲硫氨酸的密码子是 AUG ).
①该基因表达过程中,合成mRNA 的过程称为转录
②请写出编码上述氨基酸序列的 mRNA 序列AUGCGGGAGGCGGAUGUC
③若序列中箭头所指碱基对G-C缺失,该基因上列片段编码的氨基酸序列为…甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一精氨酸一甲硫氨酸….

分析 分析题图1:DNA分子中两条DNA链中都是31P的分子量小,分布在试管的上方“轻”的位置,试管中①位置;
DNA分子中若一条链是31P、另一条链是32P,DNA的分子量处于中间,分布在试管的“中”的位置试管中②位置;
DNA分子中的两条链都是32P,DNA的分子量大,DNA分子在试管的下方“重”的位置,试管中③位置.
分析题图2:图示是DNA分子上一基因的部分片段,其编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一缬氨酸 …”,其中第一氨基酸为甲硫氨酸,其密码子为AUG,对应的基因序列为TAC,由此可知该基因中的下面一条链为转录的模板链.

解答 解:(1)由题意可知,哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到,G0的2个DNA分子两条DNA链中都是31P,应位于试管的上方“轻”的位置;G1是将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养,细胞分裂一次获得的,2个DNA分子中都是一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置;G2是将G0代细胞移至含有32p磷酸的培养基中培养,经过第2次细胞分裂后获得的,两个DNA分子中,一个DNA分子一条链是31P、另一条链是32P,分布在试管的“中”的位置,另一个DNA分子两条链都是32P,分布在试管的下方“重”的位置,且比例是1:1,试管的上方“轻”的位置无DNA分子的条带分布.
(2)分析题图可知,图中②是试管的“中”的位置,该条带中DNA分子所含的同位素磷是31P、32P.
(3)若含32P的DNA分子质量为a,则每条链的分子质量为$\frac{a}{2}$,含31P的DNA分子质量为b,则每条链的分子质量为$\frac{b}{2}$.现将含31P的DNA分子放入含32P 的原料中培养,根据DNA半保留复制特点,该DNA分子复制三次,形成8个DNA分子中,只有2条链含31P,其余链均含32P,因此子代DNA分子的平均分子质量为($\frac{a}{2}$×14+$\frac{b}{2}$×2)÷8=$\frac{7a+b}{8}$.
(4)①该基因表达过程中,合成mRNA 的过程称为转录.
②根据分析可知,该基因中的下面一条链为转录的模板链.根据碱基互补配对原则,编码上述氨基酸序列的 mRNA 序列AUGCGGGAGGCGGAUGUC.
③如果序列中箭头所指碱基对G-C缺失,导致转录形成的mRNA序列为:AUGCGGGAGCGGAUGUC,对应的密码子为AUG(甲硫氨酸)、CGG(精氨酸)、GAG(谷氨酸)、CGG(精氨酸)、AUG(甲硫氨酸).
故答案为:
(1)0:1:1(或0:2:2)
(2)32p和31
(3)$\frac{7a+b}{8}$
(4)①转录
②AUGCGGGAGGCGGAUGUC
③…甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一精氨酸一甲硫氨酸…

点评 本题的知识点是DNA分子半保留复制的方式、遗传信息的转录和翻译、DNA的复制、基因突变等知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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