第六章 個(gè)體發(fā)育——遺傳信息傳遞和表達(dá)的統(tǒng)一體

1、第六章 個(gè)體發(fā)育遺傳信息傳遞和表達(dá)的統(tǒng)一體例題1：現(xiàn)分離了一DNA片段，可能含有編碼多肽的基因的前幾個(gè)密碼子。該片段的序列如下：5CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG33GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC5（1）哪條鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄的模板鏈？（2）其mRNA的核苷酸序列如何？（3）翻譯是從那里開始的？知識(shí)要點(diǎn)：1 mRNA序列與DNA雙鏈中的模板鏈互補(bǔ)；2 mRNA序列與DNA雙鏈中的有意義鏈相比，只存在U和T的差異；3所有的翻譯均需要起始密碼子AUG。解題思路：1根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)2.和3.，只有上鏈中存在ATG，因此下鏈為模板鏈；2根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)2.，只需把有意義鏈中的T代換為U

2、即為mRNA序列；3根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)3.，mRNA中只有一個(gè)AUG，所以翻譯從此開始。標(biāo)準(zhǔn)答案：（1）下鏈為模板鏈。（2）mRNA的核苷酸序列為5CGCAGGAUCAGUCGAUGUCCUGUG3.（3）翻譯從AUG開始.例題2：對(duì)于下列的各個(gè)大腸桿菌二倍體來(lái)說(shuō)，請(qǐng)指出在添加和不添加誘導(dǎo)物時(shí)其半乳糖苷酶和透過(guò)酶是否是可誘導(dǎo)的或者組成型的或者是負(fù)的。(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-OcZ-Y-(5) i-O+Z+Y-/ i+OcZ-Y-知識(shí)要點(diǎn)：1野生型乳糖操縱子由一個(gè)調(diào)節(jié)

3、基因（lacI）、一個(gè)啟動(dòng)序列(lacP)、一個(gè)操縱基因位點(diǎn)(lacO)以及三個(gè)結(jié)構(gòu)基因(Z、Y、A)組成。2操縱基因和啟動(dòng)序列的突變總是順式顯性、反式隱性；調(diào)節(jié)基因的突變則順式和反式均為顯性。3O：阻遏物不存在時(shí)，操縱基因開放其操縱子內(nèi)的結(jié)構(gòu)基因，即位于同一個(gè)DNA片段（順式）中的Z、Y基因可以編碼產(chǎn)生蛋白質(zhì)；存在阻遏物時(shí)，操縱基因關(guān)閉其操縱子內(nèi)的結(jié)構(gòu)基因，即位于同一個(gè)DNA片段（順式）中的Z、Y基因不能編碼產(chǎn)生蛋白質(zhì)； OC：操縱基因的組成性突變，對(duì)阻遏物不敏感，處于永久開啟狀態(tài)； Z：如果操縱子是開放的，則產(chǎn)生半乳糖苷酶 Z：一個(gè)錯(cuò)義突變，產(chǎn)生一個(gè)沒(méi)有活性的半乳糖苷酶 Y：如果操縱子是開

4、放的，則產(chǎn)生半乳糖苷通透酶 Y：一個(gè)錯(cuò)義突變，產(chǎn)生一個(gè)沒(méi)有活性的半乳糖苷通透酶 I：產(chǎn)生可以在細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散的阻遏蛋白，在沒(méi)有乳糖時(shí)，與O結(jié)合，使其關(guān)閉；在乳糖存在時(shí)，與乳糖結(jié)合，O開放； I：由于突變，不能產(chǎn)生有活性的阻遏物解題思路：1 據(jù)以上知識(shí)要點(diǎn)，（1）、（2）、（3）中均存在存在OC，且順式的Z、Y均有一個(gè)拷貝是正常的，所以（1）、（2）、（3）中Z、Y為組成型表達(dá)；2 據(jù)以上知識(shí)要點(diǎn)，（4）中，Z、Y基因均為突變型基因，因此無(wú)論在何種情況下均不產(chǎn)生有活性的酶；3.（5）中，雖然存在OC但順式的Z、Y均為突變型；與O順式的Z+ Y-，因此，Z基因?yàn)檎T導(dǎo)性表達(dá)，Y基因無(wú)論在何種情況下均不產(chǎn)

5、生有活性的酶。標(biāo)準(zhǔn)答案：基因型表型加誘導(dǎo)物無(wú)誘導(dǎo)物ZYZY(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-OcZ-Y-(5) i-O+Z+Y-/ i+OcZ-Y-例題3：在一個(gè)含70的U和30C，并有RNA聚合酶的系統(tǒng)中，假定在合成mRNA時(shí)，核苷酸的連接為隨機(jī)，則mRNA中所有可能的三聯(lián)體密碼子的期望頻率為多少？知識(shí)要點(diǎn)：1.遺傳密碼為三聯(lián)體密碼,因此一個(gè)給定的mRNA具有三種可能的開讀框。解題思路：1如果在mRNA合成時(shí)核苷酸的連接為隨機(jī)，則在某一位置一特定核苷酸出現(xiàn)的概率與其含

6、量有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)答案：可能出現(xiàn)的組合為隨機(jī)事件。UUU、UUC、UCU、UCC、CUU、CUC、CCU、CCC的期望頻率分別是：0.343、0.147、0.147、0.063、0.147、0.063、0.063、0.027。例題4：下表中a，b，c代表大腸桿菌乳糖操縱子中的阻遏基因I、操縱基因O和結(jié)構(gòu)基因Z，但其具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系是未知的。根據(jù)表中所列的特征找出a,b,c和I，O，Z間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。知識(shí)要點(diǎn)：1 大腸桿菌中乳糖操縱子的基本知識(shí)。2 操縱基因?yàn)轫樖秸{(diào)控因子，阻遏蛋白為反式調(diào)控因子。3 結(jié)構(gòu)基因的野生型對(duì)于突變型為顯性。解題思路：在單倍體中，如果某一基因發(fā)生突變，仍能檢測(cè)到酶的活性，則他一定不是結(jié)構(gòu)基因。如果沒(méi)有誘導(dǎo)物也可以檢測(cè)到酶的活性，則這個(gè)基因可能是操縱基因或阻遏基因。標(biāo)準(zhǔn)答案：a-b+c+和a+b+c-無(wú)論是否存在誘導(dǎo)物均有酶的產(chǎn)生，則a和c都不是結(jié)構(gòu)基因，所以b是結(jié)構(gòu)基因。a+b+c-/ a-b-c+在無(wú)誘導(dǎo)物時(shí)無(wú)酶產(chǎn)生，有誘導(dǎo)物時(shí)有酶產(chǎn)生。如果a是操縱基因則無(wú)論是否有誘導(dǎo)物，均應(yīng)有酶的產(chǎn)生，所以a是阻遏基因，c是操縱基因。aI、bZ、 c= Y。例題5：下表列出了大腸桿菌lac操縱子的基因型，請(qǐng)你根據(jù)以下菌株中基因的特征完成該表的填寫。知識(shí)要點(diǎn)：1 大腸桿菌中乳糖操縱子的基本知識(shí)。