Question

【题目】回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。

(1)将同位素标记的尿苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的________、________和________。

(2)将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入________时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入________时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。

(3)已知某基因片段碱基排列如下图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG。)

1〉翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的(以图中①或②表示)，此mRNA的碱基排列顺序是：____________________。

2〉若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录并翻译出此段多肽的DNA单链的碱基排列顺序：____________________________。

Answer 1

【答案】 mRNA tRNA rRNA DNA RNA ② —CCUGAAGAGAAG— —GGACTTCCCTTC—

【解析】试题分析：分析题意（3）和图示可知：根据多肽中氨基酸排列顺序和各种氨基酸的密码子，可确定决定第一个氨基酸（脯氨酸）的三个相邻碱基或者最后1个氨基酸（赖氨酸）的三个相邻碱基，在尝试决定第一个氨基酸和最后一个氨基酸的三个相邻碱基时，可发现与赖氨酸的密码子AAA或者AAG互补的是②链后面的三个碱基TTC，再用其他的氨基酸进行验证，最后确定②链为模板链。据此答题。

（1）细胞核中含有DNA分子，在细胞培养液中加入同位素标记的尿嘧啶和核糖的结合物--尿核苷，则会在转录产物中出现，而转录得到的RNA有3种，分别是mRNA、tRNA和rRNA。

（2）在细胞生物中，其遗传物质是DNA，所以提取的核酸如果是DNA，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代；如果是RNA，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但RNA不能复制传给下一代，故性状也不会遗传。

（3）根据题意和图示分析可知：转录是以DNA的一条链为模板进行的，根据多肽链上氨基酸的排列顺序及对应的密码子的序列，可以推测该模板链是②，转录形成的mRNA的碱基排列顺序是-CCUGAAGAGAAG-；发生基因突变后的多肽中氨基酸发生改变的是第二个谷氨酸变成甘氨酸，第二个谷氨酸的密码子是GAG，因为突变是由一个碱基被替换而引起的，因此甘氨酸对应密码子与谷氨酸对应的密码子GAG只有1个碱基不同，由此推出甘氨酸对应的密码子是GGG，则是由于该基因片段模板链上的一个碱基发生了由T到C的改变，则DNA模板链的碱基排列顺序：-GGACTTCCCTTC-。