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1、1 / 5 第六章 个体发育 遗传信息传递和表达的统一体例题 1:现分离了一 DNA 片段,可能含有编码多肽的基因的前几个密码子。该片段的序列如下:5CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG33GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC5(1)哪条链是转录的模板链?(2)其 mRNA 的核苷酸序列如何?(3)翻译是从那里开始的?知识要点:1mRNA 序列与 DNA 双链中的模板链互补;2mRNA 序列与 DNA 双链中的有意义链相比,只存在U 和 T 的差异;3所有的翻译均需要起始密码子AUG。解题思路:1根据知识要点 2.和 3.,只有上链中存在 ATG,因此下链为模板链;2根
2、据知识要点 2.,只需把有意义链中的T 代换为 U 即为 mRNA 序列;3根据知识要点 3.,mRNA 中只有一个 AUG,所以翻译从此开始。标准答案:(1)下链为模板链。(2)mRNA 的核苷酸序列为 5CGCAGGAUCAGUCGAUGUCCUGUG3.(3)翻译从 AUG 开始. 例题 2:对于下列的各个大肠杆菌二倍体来说,请指出在添加和不添加诱导物时其 半乳糖苷酶和透过酶是否是可诱导的或者组成型的或者是负的。(1)i+O-Z-Y+/i+OcZ+Y+(2) i+OcZ+Y+/ i-OcZ-Y- 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
3、 1 页,共 5 页2 / 5 (3) i-O+Z-Y+/ i-OcZ+Y+(4) i+OcZ-Y-/ i-OcZ-Y-(5) i-O+Z+Y-/ i+OcZ-Y- 知识要点:1野生型乳糖操纵子由一个调节基因(lacI)、一个启动序列 (lacP)、一个操纵基因位点 (lacO)以及三个结构基因 (Z、Y 、A)组成。2操纵基因和启动序列的突变总是顺式显性、反式隐性;调节基因的突变则顺式和反式均为显性。3O:阻遏物不存在时,操纵基因开放其操纵子内的结构基因,即位于同一个DNA片段(顺式)中的 Z、Y基因可以编码产生蛋白质;存在阻遏物时,操纵基因关闭其操纵子内的结构基因,即位于同一个DNA片段(
4、顺式)中的 Z、Y基因不能编码产生蛋白质; OC:操纵基因的组成性突变,对阻遏物不敏感,处于永久开启状态; Z:如果操纵子是开放的,则产生 半乳糖苷酶 Z:一个错义突变,产生一个没有活性的 半乳糖苷酶 Y:如果操纵子是开放的,则产生 半乳糖苷通透酶 Y:一个错义突变,产生一个没有活性的 半乳糖苷通透酶 I:产生可以在细胞内扩散的阻遏蛋白,在没有乳糖时,与O结合,使其关闭;在乳糖存在时,与乳糖结合,O开放; I:由于突变,不能产生有活性的阻遏物解题思路:1据以上知识要点,( 1)、( 2)、( 3)中均存在存在 OC,且顺式的Z、Y均有一个拷贝是正常的,所以(1)、(2)、( 3)中Z、Y为组成
5、型表达;2据以上知识要点,( 4)中, Z、Y基因均为突变型基因,因此无论在何种情况下均不产生有活性的酶;3.(5)中,虽然存在 OC但顺式的 Z、Y均为突变型;与 O顺式的 Z+ Y-,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页3 / 5 因此, Z基因为诱导性表达, Y基因无论在何种情况下均不产生有活性的酶。标准答案:基因型表型加诱导物无诱导物Z Y Z Y (1)i+O-Z-Y+/i+OcZ+Y+(2) i+OcZ+Y+/ i-OcZ-Y-(3) i-O+Z-Y+/ i-OcZ+Y+(4) i+OcZ-Y-/ i-Oc
6、Z-Y-(5) i-O+Z+Y-/ i+OcZ-Y-例题 3:在一个含 70的 U 和 30C,并有 RNA 聚合酶的系统中,假定在合成 mRNA 时,核苷酸的连接为随机,则mRNA 中所有可能的三联体密码子的期望频率为多少?知识要点:1.遗传密码为三联体密码 ,因此一个给定的 mRNA 具有三种可能的开读框。解题思路:1如果在 mRNA 合成时核苷酸的连接为随机,则在某一位置一特定核苷酸出现的概率与其含量有关。标准答案:在该 mRNA 中,U 占 70,C 为 30,则他们出现在某一特定位置的概率分别为 0.7和 0.3。可能出现的组合为随机事件。精选学习资料 - - - - - - - -
7、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页4 / 5 UUU、UUC、UCU、UCC、CUU、CUC、CCU、CCC 的期望频率分别是:0.343、0.147、0.147、0.063、0.147、0.063、0.063、0.027。例题 4:下表中 a,b,c 代表大肠杆菌乳糖操纵子中的阻遏基因I、操纵基因 O 和结构基因Z,但其具体的对应关系是未知的。根据表中所列的特征找出a,b,c和 I,O,Z 间的对应关系。知识要点:1大肠杆菌中乳糖操纵子的基本知识。2操纵基因为顺式调控因子,阻遏蛋白为反式调控因子。3结构基因的野生型对于突变型为显性。解题思路:在单倍体中,如果
8、某一基因发生突变,仍能检测到酶的活性,则他一定不是结构基因。如果没有诱导物也可以检测到酶的活性,则这个基因可能是操纵基因或阻遏基因。标准答案:a-b+c+和 a+b+c-无论是否存在诱导物均有酶的产生,则a和 c都不是结构基因,所以b 是结构基因。 a+b+c-/ a-b-c+在无诱导物时无酶产生,有诱导物时有酶产生。如果a 是操纵基因则无论是否有诱导物,均应有酶的产生,所以a 是阻遏基因, c是操纵基因。 aI、bZ、 c= Y。例题 5:下表列出了大肠杆菌lac 操纵子的基因型,请你根据以下菌株中基精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页5 / 5 因的特征完成该表的填写。知识要点:1大肠杆菌中乳糖操纵子的基本知识。2Oc为组成型突变,即不受阻遏蛋白的影响。3Is为超阻遏突变,即无论诱导物是否存在,该操纵子均受阻遏。解题思路:1操纵基因为顺式调控因子,阻遏蛋白为反式调控因子。2结构基因的野生型对于突变型为显性。标准答案 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页