【解析】據(jù)圖,該病表現(xiàn)為父母正常,子女患病,因而該病可能是常染色體隱性遺傳或伴X染色體隱性遺傳;如果是前者,則Ⅱ-3、Ⅱ-4都是攜帶者,如果是后者,則Ⅱ-4一定帶有致病基因;如果是后者,Ⅱ-4、Ⅰ-1都為攜帶者,Ⅰ-2基因型正常,Ⅱ-6是攜帶者的概率才為1/2,Ⅲ-8是正常純合子的概率為1/3。
【答案】B
1.(07江蘇生物.23)下列為某一遺傳病的家系圖,已知Ⅰ-1為攜帶者?梢詼蚀_判斷的是
A.該病為常染色體隱性遺傳 B.Ⅱ-4是攜帶者
C.Ⅱ-6是攜帶者的概率為1/2 D.Ⅲ-8是正常純合子的概率為1/2
18. 菲爾和梅洛因發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象(RNAi),獲得了2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。RNA干擾的機制如下:雙鏈RNA一旦進入細胞內(nèi)就會被一個稱為Dicer的特定的酶切割成21~23個核苷酸長的小分子干涉RNA(SiRNA)。Dicer能特異識別雙鏈RNA,以ATP依賴方式切割由外源導(dǎo)入或者由轉(zhuǎn)基因、病毒感染等各種方式引入的雙鏈RNA,切割產(chǎn)生的SiRNA片斷與一系列酶結(jié)合組成誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)。激活的RISC通過堿基配對結(jié)合到與SiRNA同源的mRNA上,并切割該mRNA,造成蛋白質(zhì)無法合成(如下圖所示)。請分析回答下列問題:
(1)根據(jù)RNAi機理,RNAi能使相關(guān)基因“沉默”,其實質(zhì)是遺傳信息傳遞中的_____過程受阻。
(2)通過Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的條件是SiRNA上有 的堿基序列。
(3)有科學(xué)家將能引起RNA干擾的雙鏈RNA的兩條單鏈分別注入細胞,結(jié)果卻沒有引起RNA干擾現(xiàn)象,請據(jù)圖分析最可能的原因是 。
(4)研究發(fā)現(xiàn),某基因上堿基的改變也有可能導(dǎo)致生物性狀的變異。若有一親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變,則其子代的性狀不一定發(fā)生改變。請根據(jù)所學(xué)知識作出兩種合理的解釋:
① ;
② 。
〖解析〗通過題干信息和圖解首先明確RNAi機理的過程是:Dicer酶識別雙鏈RNA并切割成干涉RNA片段(SiRNA)→SiRNA其中的一條單鏈與酶結(jié)合形成誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)→RISC通過堿基配對與相應(yīng)的mRNA結(jié)合→mRNA被切割,失去翻譯的模板功能。(1)使相關(guān)基因“沉默”的實質(zhì)是破壞mRNA,使翻譯過程不能正常進行。(2)SiRNA形成的誘導(dǎo)沉默復(fù)合體可與相應(yīng)的mRNA進行堿基配對,說明SiRNA上有與mRNA互補配對的堿基序列。(3)由圖解信息可以,Dicer酶只能識別雙鏈RNA,對單鏈RNA不起作用,體現(xiàn)了酶的專一性。(4)DNA堿基對改變,不一定引起子代性狀的改變,可從以下幾個方面進行分析:①體細胞發(fā)生突變一般不能遺傳給后代;②突變發(fā)生在不具遺傳效應(yīng)的DNA片段中不會影響子代性狀;③考慮細胞質(zhì)遺傳(線粒體基因);④突變結(jié)果為隱性基因,雜合子也不能表現(xiàn)隱性性狀;⑤密碼子的兼并性原因;⑥性狀除受基因控制外,還受環(huán)境條件的影響。
〖答案〗(1)翻譯 (2)與mRNA互補配對 (3)核酸內(nèi)切酶只能識別雙鏈RNA,不能識別單鏈RNA (4)①體細胞中某基因發(fā)生改變,生殖細胞中不一定出現(xiàn)該基因;②DNA上某個堿基對發(fā)生改變,它不一定位于基因的外顯子部位;③若為父方細胞質(zhì)內(nèi)的DNA上某個堿基對發(fā)生改變,則受精后一般不會傳給子代;④若該親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變產(chǎn)生的是一個隱性基因,并將該隱性基因傳給子代,而子代為雜合子,則隱性性狀不會表現(xiàn)出來;⑤根據(jù)密碼子的兼并性,有可能翻譯出相同的氨基酸;⑥性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,在某些環(huán)境條件下,改變了的基因可能并不會在性狀上表現(xiàn)出來。(答對其中2個即可)
17.在正常情況下,細胞內(nèi)完全可以自主合成組成核酸的核糖和脫氧核糖,現(xiàn)在細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成核糖和脫氧核糖,必須從培養(yǎng)基中攝取。為了驗證DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,現(xiàn)提供如下實驗材料,請你完成實驗方案:
(1)實驗?zāi)康模候炞CDNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(2)實驗材料:突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C―核糖核苷酸、14C―核糖核苷酸、12C―脫氧核苷酸、14C―脫氧核苷酸、放射性探測顯微儀等。
(3)實驗原理:DNA主要分布在_______________內(nèi),其基本組成單位是____________;RNA主要分布在_________________內(nèi),其基本組成單位是_____________________。
(4)實驗步驟:
第一步:編號。取基本培養(yǎng)基兩個,編號為甲、乙。
第二步:設(shè)置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的_________________;在培養(yǎng)基乙中加入等量的__________________________________。
第三步:接種。________________________________________________________,放到相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)一段時間,讓細胞增殖。
第四步:觀察。分別取出培養(yǎng)基甲、乙中的細胞,用放射性探測顯微儀探測觀察細胞核和細胞質(zhì)的放射性強弱。
(5)預(yù)期結(jié)果:
①培養(yǎng)基甲中_____________________________________________;
②培養(yǎng)基乙中_____________________________________________;
(6)實驗結(jié)論:___________________________________________________。
〖解析〗首先應(yīng)明確實驗?zāi)康模候炞CDNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。再通過題干所給信息及相應(yīng)分析可整理出以下實驗設(shè)計思路:因突變細胞系不能自主合成核糖和脫氧核糖,所以可用它進行驗證實驗,可避免細胞本身合成的原料對實驗結(jié)果的影響;該實驗分成兩組,為了保證細胞需要,兩組實驗組都要提供脫氧核苷酸和核糖核苷酸。根據(jù)實驗設(shè)計的對照原則,該實驗的自變量是給突變細胞提供的原料不同,一組是14C―脫氧核苷酸和12C―核糖核苷酸,另一組是12C―脫氧核苷酸和14C―核糖核苷酸,然后培養(yǎng)突變細胞,觀察細胞核和細胞質(zhì)的放射性即可。
〖答案〗(3)細胞核;脫氧核苷酸;細胞質(zhì);核糖核苷酸 (4)第二步:12C―核糖核苷酸和14C―脫氧核苷酸 14C―核糖核苷酸和12C―脫氧核苷酸 第三步:在甲、乙培養(yǎng)基中分別接種等量的突變細胞系 (5)①細胞的放射性部位主要在細胞核 ②細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)(注:兩組預(yù)期結(jié)果可顛倒,與步驟相符即可) (6)DNA分子復(fù)制的原料是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
〖解析〗(1)雙鏈DNA分子的特點是有T無U,A=T、C=G,所以(A+G)/(C+T)=1,可直接排除物種2和物種3,所以,除物種1外,物種4最可能是雙鏈DNA。物種4的DNA分子中A=T=34,又因(A+T)/(C+ G)=2.1,可計算得G=C=16。(2)起始密碼AUG在模板鏈中對應(yīng)的是TAC,從而確定②鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,并可根據(jù)堿基互補配對原則寫出其轉(zhuǎn)錄形成的RNA堿基順序。(3)DNA復(fù)制的條件是:模板、原料、酶和能量,子代DNA分子都保留了親代DNA分子中的一條鏈,這種復(fù)制方式被稱為半保留復(fù)制。
〖答案〗(1)4 該核酸中,有T無U,(A+G)/(C+T)=1 A=34,G=C=16
(2)② CGCAGGAUCAGUCGAUGUCCUGUG……(3)DNA 半保留復(fù)制
1.0
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),除了物種1,從物種 中分離的核酸最可能也是雙鏈DNA,理由是 。填充上表中物種4所缺的堿基百分比:_______________________。
(2)現(xiàn)又分離了物種1的某DNA片段,序列如下,它可能含有編碼某多肽前幾個氨基酸的部分遺傳信息。
① CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG……
② GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC……
若起始密碼為AUG,則①②兩單鏈作為轉(zhuǎn)錄模板鏈的是 ,該鏈轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA的堿基順序是 _。
(3)為了證明DNA復(fù)制的方式,體外模擬實驗的非細胞體系應(yīng)包括 、四種脫氧核苷酸、ATP和酶(系統(tǒng))等成分。如果用15N標記親代DNA的雙鏈,在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)的子一代DNA兩條鏈分別含15N、14N,則DNA復(fù)制的方式是 。
2.1
1.5
4
34
0.66
1.0
3
24
16
24
36
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