第六章个体发育——遗传信息传递和表达的统一体

1、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：5 CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG33 GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC5（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根据知识要

2、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。+-+c+(1)i O Z Y /i O Z Y(2) i +OcZ+Y +/ i -OcZ-Y -1 / 5(3) i -O+Z-Y+/ i -OcZ+Y +(4) i +OcZ-Y

3、-/ 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（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

4、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

5、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-，2 / 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：表型基因型加诱导物无诱导物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

6、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。3 / 5UUU 、 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

7、。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4 / 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