Question

【题目】研究人员在正常开紫花的紫罗兰植株中发现一株白花突变体，检测发现突变植株中查尔酮合酶表达水平显著下降，突变株和正常植株查尔酮合酶基因分析结果如下图所示。

（1）由上图可知，白花突变体查尔酮合酶基因发生了碱基对的____________，在____________的催化下合成mRNA，其中一个密码子突变为____________，进而通过过程②____________合成的多肽链中的一个精氨酸变为丝氨酸，导致该酶____________改变，丧失活性。

（2）为进一步验证查尔酮合酶基因功能，研究人员在矮牵牛花中转入反义查尔酮合酶基因（其模板链上的部分碱基序列如下表所示），使牵牛花由紫色变为白色。推测原因是：反义查尔酮合酶基因通过_____过程形成的反义mRNA，与查尔酮合酶基因的mRNA依据____________原则相结合形成双链复合物，并被RNA酶降解，从而抑制了查尔酮合酶基因的正常表达。

查尔酮合酶基因DNA模板链上的部分序列	反义查尔酮合酶基因DNA模板链上的部分序列
TAA…………CGT	ATT…………GCA

（3）进一步研究发现查尔酮合酶是植物花色素合成途径的一个关键酶，并且其表达量的多少可以影响花的颜色。体现了基因可以通过控制____________，进而控制生物体的性状。

Answer 1

【答案】替换 RNA聚合酶 AGU 翻译 空间结构 转录 碱基互补配对 酶的合成

【解析】

本题主要围绕基因突变考查基因的表达。要求学生能准确理解基因的转录和翻译，以及基因对性状的控制。

（1）由图可知，DNA的第二条链为转录的模板链，发生突变后的DNA互补链为AGT，mRNA上的碱基为AGU。白花突变体查尔酮合酶基因发生了碱基对的替换，由G/C替换为T/A。催化转录的酶为RNA聚合酶，其中一个密码子突变为AGU。进而通过过程②翻译合成的多肽链中的一个精氨酸变为丝氨酸，导致该酶空间结构改变，丧失活性。

（2）反义mRNA是由DNA转录形成的。反义mRNA与查尔酮合酶基因的mRNA依据碱基互补配对原则相结合形成双链复合物，并被RNA酶降解，从而抑制了查尔酮合酶基因的正常表达。

（3）该过程涉及到酶，因此体现了基因可以通过控制酶的合成，进而控制生物体的性状。