- 遗传信息的转录
- 共3328题
大肠杆菌可以直接利用葡萄糖,也可以通过合成β-半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用.图l是将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中,测定培养基葡萄糖浓度、细胞总数及细胞内β-半乳糖苷酶活性变化的曲线.图2是大肠杆菌乳糖代谢基因在转录水平上受到调控的模型.
(1)100min后,细胞内______(填“有”或“无”)分解葡萄糖的酶,有氧呼吸消耗水的场所是______.
(2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻碍______与启动子的结合,抑制转录,而某些特定______的物质能与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白的发生变化,失去与操纵基因紧密结合的能力,从而改变其对基因转录的影响.
(3)培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时,β-半乳糖苷酶基因不表达,葡萄糖耗尽时基因被诱导表达,这种调节从进化而言使大肠杆菌______,又可以减少______.
(4)虽然不同的启动子序列有所不同,但比较已经研究过的上百种原核生物的启动子的序列发现有一些共同的规律,它们一般含较多的A-T碱基对,这种结构特点有助于______.
(5)真核生物细胞核基因转录过程中,新产生的mRNA可能和DNA模板稳定结合形成DNA-RNA双链,使另外一条DNA链单独存在,此状态称为R-loop.研究显示,R-loop会引起DNA损伤等一些不良效应,而原核细胞却没有发现R-loop的形成.产生这种差异的原因可能是______.
(6)结构基因经诱导转录形成mRNA后,少量mRNA短时问就可以合成大量的蛋白质是因为______.
(7)用PCR扩增β-半乳糖苷酶基因时,需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、______和______.
(8)运用蛋白质工程对β-半乳糖苷酶进行改造,需通过______对现有的β-半乳糖苷酶进行改造.
正确答案
解析
解:(1)100min后,β-半乳糖苷酶的浓度升高,而β-半乳糖苷酶能将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用,因此100min后,细胞内有分解葡萄糖的酶;大肠杆菌是原核生物,没有线粒体,其有氧呼吸消耗水的场所是细胞质基质.
(2)由图2可知,阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合,抑制转录.
(3)培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时,β-半乳糖苷酶基因不表达,葡萄糖耗尽时基因被诱导表达,这种调节从进化而言使大肠杆菌很好地适应易变的环境,又可以减少 物质和能量的浪费.
(4)原核生物的启动子一般含较多的A-T碱基对,这有助于DNA局部双链解开.
(5)真核生物细胞核基因转录过程中,新产生的mRNA可能和DNA模板稳定结合形成DNA-RNA双链,使另外一条DNA链单独存在,此状态称为R-loop.原核生物没有核膜,其转录和翻译同时进行,即边转录形成的mRNA边与核糖体结合进行翻译,因此原核细胞没有发现R-loop的形成.
(6)一条mRNA可结合多个核糖体(多聚核糖体)同时进行翻译,因此少量mRNA短时间就可以合成大量的蛋白质.
(7)用PCR扩增β-半乳糖苷酶基因时,需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种脱氧核苷酸、引物和TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶).
(8)蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.因此,运用蛋白质工程对β-半乳糖苷酶进行改造,需通过基因修饰或基因合成对现有的β-半乳糖苷酶进行改造.
故答案为:
(1)有细胞质基质
(2)RNA聚合酶 空间结构
(3)很好地适应易变的环境物质和能量的浪费
(4)DNA局部双链解开
(5)原核生物边转录mRNA边与核糖体结合进行翻译
(6)一条mRNA结合多个核糖体(多聚核糖体)
(7)引物 TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)
(8)基因修饰或基因合成
医学上常使用抗生素治疗由细菌所引起的疾病.图中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况,a~c表示遗传信息的传递过程.
(1)①表示______;④表示______.
(2)细菌在正常状态下,c过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是______.
(3)人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性.现代生物进化理论认为,其实质是______.
(4)在基因工程构建基因表达载体时,常用到图中的R,原因是______.
(5)将N个细菌的F用32P标记后,放在31P的培养液中连续分裂m次,含31P标记的细菌有______个.
正确答案
解析
解:(1)根据题意和图示分析可知:图中①表示抑制细菌细胞壁的形成,从而使细菌不能繁殖;F是大型环状DNA分子,b是转录过程,c是翻译过程,所以④表示抑制细菌DNA的转录.
(2)在翻译过程中,信使RNA上携带的遗传信息也会因存在终止密码而不能表达出组成蛋白质的氨基酸.
(3)现代进化理论认为①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变②自然选择决定生物进化的方向.所以滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性.
(4)图中R是质粒,它独立于拟核之外;有限制酶的切点;有标记基因;在受体细胞能复制,也能整合到受体细胞染色体DNA上,进行同步复制.
(5)因为DNA分子复制是半保留复制,所以DNA分子放在31P的培养液中连续分裂m次,每个DNA分子中都含有31P.所以N个细菌连续分裂m次,共产生2mN个细菌,每个细菌中的DNA都含有31P.
答案:(1)抑制细菌细胞壁的形成 (2分) 抑制细菌DNA的转录(2分)
(2)mRNA上有些碱基序列不能编码氨基酸,如终止密码或者RNA需要加工(3分)
(3)定向选择,菌群中抗药基因频率增加(2分)
(4)R的DNA分子(较小、裸露)独立于拟核之外;有限制酶的切点;有标记基因;在受体细胞能复制(自我复制或整合到受体细胞染色体DNA上,进行同步复制)(4分)
(5)2mN(共3分)
翻译过程需要的模板、原料、搬运工以及翻译的产物分别是( )
正确答案
解析
解:A、翻译的模板是信使RNA,搬运工是tRNA,A错误;
B、翻译的搬运工是tRNA,B错误;
C、翻译的模板是信使RNA,原料是氨基酸,搬运工是tRNA,产物是多肽链,C正确;
D、翻译的模板是信使RNA,原料是氨基酸,搬运工是tRNA,D错误.
故选:C.
某生物基因表达过程如图所示.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、①是转录过程,该过程需要核糖核苷酸、RNA聚合酶、ATP等物质的参与,A错误;
B、②过程中多个核糖体共同完成多条肽链的合成,由于模板相同,它们合成的肽链也相同,B错误;
C、①为转录过程,其中碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,②为翻译过程,其中碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C,因此与②过程相比,①过程特有的碱基互补配对方式为T和A,C正确;
D、图示细胞中转录和翻译过程同时进行,说明该过程只发生在原核细胞中,D错误.
故选:C.
如图是真核生物中基因控制蛋白质合成的示意图.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、①过程进行的场所除了细胞核以外,还有叶绿体和线粒体,A错误;
B、a是tRNA,其上有三个相邻的碱基表示反密码子,而密码子存在于mRNA上,B错误;
C、一个DNA分子上有多个基因,通过转录形成多种不同的mRNA分子,C错误;
D、一个mRNA分子上可以同时结合多个核糖体进行②过程,该结构称为多聚核糖体,这样可以提高翻译的速率,D正确.
故选:D.
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