果蝇的日活动周期由基因 per 控制,野生型基因 per + 和突变基因 per S 、 per L 分别控制果蝇的日活动周期为 24 小时、 19 小时和 29 小时,突变基因 per O 则导致果蝇活动完全没有节律性。
( 1 )突变型果蝇具有不同的日活动周期,说明基因突变具有 ____________ 的特点。已知 per + 控制合成的蛋白质由 1200 个氨基酸组成,而 per O 控制合成的蛋白质仅由约 400 个氨基酸组成,试推测原因: _____________________________________________________________ 。
( 2 ) per 基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律。从基因与性状的关系分析,说明 ________________________________________________________ 。
( 3 )科学家发现,哺乳动物也存在调节日活动周期的 per 基因。请结合生活实际推测日活
动规律 __________ (是 / 不是)完全受基因调控,并说明理由 __________________________ 。
不定向性 基因突变导致 mRNA 上终止密码子提前出现,翻译提前终止 一种基因可控制多种性状(基因与性状不是简单的线性关系) 不是 日活动规律既受基因调控,又受环境影响
【分析】
由题文描述可知:该题考查学生对基因突变、遗传信息的表达、基因对性状的控制等相关知识的识记和理解能力。
【详解】
(1) 由题意可知,由野生型基因突变而产生的不同突变基因,导致突变型果蝇的日活动周期与野生型果蝇不同,这说明基因突变具有不定向性的特点。已知 per + 控制合成的蛋白质由 1200 个氨基酸组成,而 per O 控制合成的蛋白质仅由约 400 个氨基酸组成,其原因在于:由于基因突变,导致 per O 在表达的过程中,转录形成的 mRNA 上提前出现终止密码子,进而引起翻译提前终止。
(2) per 基因除了能影响果蝇的日活动周期外,还能影响雄果蝇的求偶鸣叫节律,此现象说明:基因与性状的关系并非都是简单的线性关系,一种基因可控制多种性状。
(3) 表现型是基因型与环境共同作用的结果。 哺乳动物的日活动规律并不是完全受基因调控,而是既受基因调控,又受环境影响。
【点睛】
解答此题的关键是: ① 阅读题干,提取有效信息。如本题中:野生型基因 per + 和突变基因 per S 、 per L 分别控制果蝇的日活动周期为 24 小时、 19 小时和 29 小时等; ② 运用题干中信息,联想所学相关知识,找准解题的切入点,运用所学相关知识及获取的有效信息进行综合分析判断。如本题中的切入点为 “ 野生型基因 per + 和突变基因所控制的日活动周期的时间 ” 、 “per + 和 per O 控制合成的蛋白质含有的氨基酸数目 ” 等,联想所学基因突变的特点、基因控制蛋白质的合成过程、基因与性状的关等相关知识即可对相关问题进行综合分析。
复制 | 转录 | |
场所 | 主要在细胞和内 | |
解旋 | 完全解旋 | 只解有遗传效应的片段 |
模板 | 亲代DNA的两条链均为模板 | DNA的一条链上的某片段为模板 |
酶 | 解旋酶、DNA聚合酶等 | 解旋酶、RNA聚合酶等 |
能量 | ATP | |
原则 | A-T、G-C | A-U、G-C |
原料 | 四种脱氧核苷酸 | 四种核糖核苷酸 |
产物 | 两个子代DNA | 信息RNA |
复制 | 转录 | |
场所 | 主要在细胞和内 | |
解旋 | 完全解旋 | 只解有遗传效应的片段 |
模板 | 亲代DNA的两条链均为模板 | DNA的一条链上的某片段为模板 |
酶 | 解旋酶、DNA聚合酶等 | 解旋酶、RNA聚合酶等 |
能量 | ATP | |
原则 | A-T、G-C | A-U、G-C |
原料 | 四种脱氧核苷酸 | 四种核糖核苷酸 |
产物 | 两个子代DNA | 信息RNA |
RNA与DNA的区别:
种类 | DNA(脱氧核糖核酸) | RNA(核糖核酸) | |
组成成分 | 五碳糖 | 脱氧核糖 | 核糖 |
磷酸 | 磷酸 | ||
碱基 | A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) | ||
T(胸腺嘧啶) | U(尿嘧啶) | ||
基本单位 | 脱氧核苷酸(4种) | 核糖核苷酸(4种) | |
结构 | 规则的双螺旋结构 | 常呈单链结构 | |
分布 | 主要分布在细胞核内的染色体上,在线粒体和叶绿体上 | 主要分布在细胞质中 | |
功能 | 传递和表达遗传信息 | mRNA:翻译的模板 tRNA:识别密码子,运输特定氨基酸 rRNA:构成核糖体 |
mRNA | tRNA | rRNA | |
分布部位 | 常与核糖体结合 | 细胞质中 | 与蛋白质结合形成核糖体 |
特点 | 带有从DNA上转录下来的遗传信息 | 一端能与氨基酸结合,另一端有反密码子与mRNA上遗传密码子配对 | 由核仁组织区的DNA转录而来,是核糖体的组成物质 |
功能 | 翻译时作模板 | 翻译时识别密码子和搬运氨基酸 | 参与构成合成蛋白质的场所 |
结构 | 单链 | 单链,常有部分碱基配对,形成三叶草型结构 | 单链 |
共同点 | ┃①都是经转录产生;②基本组成单位相同;③都与翻译过程有关 |
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