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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
大肠杆菌的两个基因$\rm Y$和$\rm Z$彼此相邻,转录时共用一个启动子($\rm P$)。科研小组分离到一株不能合成$\rm Y$和$\rm Z$蛋白的缺失突变体,但该突变体能合成另一种蛋白质,此蛋白质氨基端的$\rm 30$个氨基酸序列与$\rm Z$蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的$\rm 25$个氨基酸序列与$\rm Y$蛋白羧基端的序列一致。据此,科研小组绘制了野生型菌株中$\rm Y$和$\rm Z$基因的排列顺序图,并推测突变体缺失的$\rm DNA$碱基数目。下列图示和推测正确的是$\rm (\qquad)$
缺失碱基数目是$\\rm 3$的整倍数
缺失碱基数目是$\\rm 3$的整倍数
缺失碱基数目是$\\rm 3$的整倍数$\\rm +1$
缺失碱基数目是$\\rm 3$的整倍数$\\rm +2$
碱基替换发生的位置不同引起的效应不一样。如果碱基的替换发生在基因的编码区,可引起密码子改变,对应的氨基酸改变,蛋白质功能改变;但由于密码子的简并性,基因发生碱基替换后,其编码的蛋白质的氨基酸序列也可能不变;碱基替换还可能会导致起始密码子和终止密码子的位置改变,使得氨基酸序列改变,数目改变,相应蛋白质功能也改变。如果碱基的替换发生在基因的非编码区,则对蛋白质无影响。
已知突变体合成的蛋白质氨基端的$\rm 30$个氨基酸序列与$\rm Z$蛋白氨基端的序列一致,羧基端的$\rm 25$个氨基酸序列与$\rm Y$蛋白羧基端的序列一致。这说明转录是以$\rm Z$基因起始 ,然后连接到$\rm Y$基因进行转录的,所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是$\rm Z$基因在前,$\rm Y$基因在后,且共用一个启动子$\rm P$ ,转录时,模板链的方向是 $\rm 3' →5'$ ,因此图示的方向应为$\rm 3'- P - Z- Y-5'$,符合该特征的是$\rm BC$选项的图示,由于该蛋白质氨基端有$\rm Z$蛋白的部分序列,羧基端有$\rm Y$蛋白的部分序列,说明缺失突变后,转录形成的$\rm mRNA$依然可以编码氨基酸,没有造成移码突变(移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变 )。因为一个氨基酸由$\rm mRNA$上的一个密码子($\rm 3$个相邻碱基 )决定,所以缺失的碱基数目应该是$\rm 3$的整倍数,这样才不会改变后续的阅读框,保证氨基端和羧基端的氨基酸序列分别与$\rm Z$、$\rm Y$蛋白部分序列一致,综上,$\rm B$正确,$\rm ACD$错误。
故选:$\rm B$。
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