稿件来源:高途
高中 | 第1 节 基因突变和基因重组题目答案及解析如下,仅供参考!
必修二 遗传与进化
第五章 基因突变及其他变异
第1 节 基因突变和基因重组
角膜环状皮样瘤($\rm RDC$)会影响患者视力甚至导致失明。图$\rm 1$为调查的某$\rm RDC$家系图。
根据此家系图,初步判断$\rm RDC$最有可能是为 染色体 性遗传病,判断理由是 。
常;显;代代患病,且患者$\\rm I-1$育有正常女儿
"]]分析系谱图可知代代都有患者,初步判断$\rm RDC$为显性遗传病,由于$\rm I-1$父亲患病,而后代中的女儿Ⅱ$\rm -11$和Ⅱ$\rm -12$不患病,则该病致病基因位于常染色体上,而不可能位于$\rm X$染色体上,故该病为常染色体显性遗传病。
研究发现$\rm RDC$患者的$\rm P$蛋白仅中部的第$\rm 62$位氨基酸由精氨酸变为组氨酸,据此推测患者$\rm P$基因由于碱基对 而发生突变。
由于$\rm RDC$患者的$\rm P$蛋白仅中部的第$\rm 62$位氨基酸由精氨酸变为组氨酸,只有一个氨基酸的种类改变,据此推测患者$\rm P$基因由于碱基对的替换引起的基因突变。
$\rm CyclinD1$是细胞周期调控基因,$\rm P$蛋白能结合$\rm CyclinD1$基因的启动子,调控其转录。为研究突变型$\rm P$蛋白是否还有结合$\rm CyclinD1$基因启动子的功能,设计了$\rm 3$种探针:能结合$\rm P$蛋白的放射性标记探针($\rm A$)、能结合$\rm P$蛋白的未标记探针($\rm B$)、未标记的无关探针($\rm C$),按图$\rm 2$的步骤进行实验,结果如图$\rm 3$。
①根据实验原理,$\rm 3$种探针的化学本质均为 ,且探针$\rm A$、$\rm B$依据 的序列设计。
②请将图$\rm 2$使用探针的情况填入下表$\rm i$、$\rm ii$、$\rm iii$处(填“不加”或“$\rm A$”或“$\rm B$”或“$\rm C$”),完成实验方案。
分组 | 野生型$\rm P$蛋白 | 突变型$\rm P$蛋白 | ||||
$\rm 1$ | $\rm 2$ | $\rm 3$ | $\rm 4$ | $\rm 5$ | $\rm 6$ | |
步骤$\rm 1$ | 不加 | $\rm i$ | $\rm ii$ | 不加 | 同$\rm i$ | 同$\rm ii$ |
步骤$\rm 1$ | $\rm A$ | $\rm A$ | $\rm iii$ | $\rm A$ | $\rm A$ | 同$\rm iii$ |
图$\rm 3$结果说明突变型$\rm P$蛋白仍能结合$\rm CyclinD1$基因启动子,判断的依据是 。
$\\rm DNA$;$\\rm CyclinD1$基因启动子;$\\rm C$;$\\rm B$;$\\rm A$;$\\rm 1$,$\\rm 4$组均出现杂交带且位置相似,$\\rm 3$、$\\rm 6$未出现杂交带
"]]①$\rm P$蛋白能结合$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因的启动子,由此可知,$\rm 3$种探针的物质本质均$\rm DNA$,且探针$\rm A$、$\rm B$依据$\rm CyclinD1$基因启动子设计的。
②根据题意,该实验的目的是研究突变型$\rm P$蛋白是否还有结合$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因启动子的功能。题目中的$\rm DNA$探针有三种:能结合$\rm P$蛋白的放射性标记探针($\rm A$),该探针可以与正常$\rm P$蛋白结合且有放射性、能结合$\rm P$蛋白的未标记探针($\rm B$),该探针可以与正常$\rm P$蛋白结合但是没有放射性、未标记的无关探针($\rm C$),该探针不能与$\rm P$蛋白结合;根据野生型$\rm P$蛋白和突变型$\rm P$蛋白与探针的结合后电泳的情况判断。实验中根据对照性原则,野生型$\rm 1$、$\rm 2$、$\rm 3$组之间由于构成对照关系,分析可知,都需要加入探针$\rm A$,$\rm 1$组未加探针,则$\rm 2$、$\rm 3$组分别需要加入探针$\rm C$和$\rm B$,同理野生型$\rm P$蛋白和突变型$\rm P$蛋白存在对照关系,因此三组处理与之相同。分析图$\rm 3$结果可知,$\rm 1$、$\rm 4$组处理相同,均出现杂交带且位置相似,$\rm 3$、$\rm 6$组处理相同,未出现杂交带,因此说明突变型$\rm P$蛋白仍能结合$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因启动子。
$\rm P$基因在$\rm HeLa$细胞(宫颈癌细胞)中不表达。利用基因工程技术构建稳定表达野生型$\rm P$基因的$\rm HcLa$细胞系(甲)和稳定表达突变型$\rm P$基因的$\rm HeLa$细胞系(乙),培养一段时间后,检测各组细胞$\rm CyclinDI$基因表达水平,结果如图$\rm 4$。实验结果说明 。
突变$\\rm P$蛋白激活$\\rm CyclinD1$基因表达的能力远低于野生型$\\rm P$蛋白
"]]分析图$\rm 4$可知,与对照组相比,稳定表达野生型$\rm P$基因的$\rm HeLa$细胞系(甲)组中$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因表达的蛋白含量最高,突变型$\rm P$基因的$\rm HeLa$细胞系(乙)组中比对照组略高,说明突变$\rm P$蛋白激活$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因表达的能力远低于野生型$\rm P$蛋白。
综合以上研究,从分子水平解释杂合子患病的原因。
突变型$\\rm P$蛋白与野生型$\\rm P$蛋白均能结合$\\rm CyclinD1$基因启动子,但突变$\\rm P$蛋白激活$\\rm CyclinD1$基因表达的能力降低,进而改变细胞周期,使个体角膜出现病变
"]]综合以上研究,杂合子中既有野生型$\rm P$基因又有突变型$\rm P$基因,表达后产生了野生型$\rm P$蛋白和突变型$\rm P$蛋白,而突变型$\rm P$蛋白与野生型$\rm P$蛋白均能结合$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因启动子,但突变型$\rm P$蛋白激活$\rm Cyclin$ $\rm D1$基因表达的能力降低,进而改变细胞周期,使个体角膜出现病变。
高中 | 第1 节 基因突变和基因重组题目答案及解析(完整版)