- 遗传信息的转录
- 共3328题
日本明蟹壳色有三种：灰白色、青色和花斑色．其生化反应原理如图1 所示．基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3，2对基因独立遗传．基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，物质甲（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡．甲物质积累表现为灰白色壳，丙物质积累表现为青色壳，丁积累表现为花斑色壳．基因控制酶合成的大致过程如图2．请回答：
（1）图2中甲结构的名称是______；乙结构中正在发生______过程，该过程中起模板作用的是______；图中①的名称是______；图中②的名称是______．
（2）若酶2含有62个氨基酸，由两条肽链组成，那么决定它的合成的基因至少应含有碱基______个．
（3）AaBb×AaBb杂交，后代的成体表现型及比例为______．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，图2中甲为核糖体；乙为细胞核，其中正在发生转录过程；转录的模板是DNA的一条链；图中①是密码子；②是tRNA．
（2）mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的
（3）由图1可知，基因A和B同时存在时，合成丙物质，表现为青色壳；A和bb同时存在时，合成丁物质，表现为花斑色壳；基因a纯合后，物质甲在体内过多积累，表现为灰白色壳，导致成体会有50%死亡．AaBb×AaBb→A_B_（青色壳）：A_bb（花斑色壳）：aaB_（灰白色壳）：aabb（灰白色壳）=9：3：3：1，其中灰白色壳后代有50%死亡，所以后代的成体表现型及比例为青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2．
故答案为：
（1）核糖体 转录 DNA的一条链 密码子 tRNA（转运核糖核酸）
（2）372
（3）青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2
解析
解：（1）由以上分析可知，图2中甲为核糖体；乙为细胞核，其中正在发生转录过程；转录的模板是DNA的一条链；图中①是密码子；②是tRNA．
（2）mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是mRNA碱基数目的
（3）由图1可知，基因A和B同时存在时，合成丙物质，表现为青色壳；A和bb同时存在时，合成丁物质，表现为花斑色壳；基因a纯合后，物质甲在体内过多积累，表现为灰白色壳，导致成体会有50%死亡．AaBb×AaBb→A_B_（青色壳）：A_bb（花斑色壳）：aaB_（灰白色壳）：aabb（灰白色壳）=9：3：3：1，其中灰白色壳后代有50%死亡，所以后代的成体表现型及比例为青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2．
故答案为：
（1）核糖体 转录 DNA的一条链 密码子 tRNA（转运核糖核酸）
（2）372
（3）青色壳：花斑色壳：灰白色壳=9：3：2
如图表示以DNA为模板转录RNA的过程图解．图中4、5表示两种功能不同的酶．请根据图分析回答下面的问题：
（1）在玉米的叶肉细胞中，能够进行该生理过程的细胞结构有______．
（2）转录过程中DNA首先在[______]______的催化作用下，由ATP提供能量，将DNA分子中碱基对内的氢键断开，该过程称为______．
（3）然后在[______]______的催化作用下，以其中的______链作为信息模板，以______为原料，由ATP提供能量，按照碱基互补配对原则，合成出信使RNA．
（4）通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到[______]______中．
（5）在真核细胞的细胞核中，转录的产物进入细胞质中，与______结合在一起直接指导蛋白质的生物合成过程．
正确答案
解：（1）图示为转录过程，在玉米的叶肉细胞中，转录过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能进行．
（2）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，因此，转录过程中首先要进行解旋，即在5解旋酶的催化作用下，由ATP提供能量，将DNA分子中碱基对内的氢键断开．
（3）解旋后，在4RNA聚合酶的催化作用下，以甲链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，由ATP提供能量，按照碱基互补配对原则，合成出信使RNA．
（4）转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，通过该过程，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到2mRNA分子中．
（5）在真核细胞的细胞核中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合在一起进行翻译过程．
故答案为：
（1）细胞核、线粒体、叶绿体
（2）[5]解旋酶 解旋
（3）RNA聚合酶 甲 核糖核苷酸
（4）[2]mRNA
（5）核糖体
解析
解：（1）图示为转录过程，在玉米的叶肉细胞中，转录过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能进行．
（2）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，因此，转录过程中首先要进行解旋，即在5解旋酶的催化作用下，由ATP提供能量，将DNA分子中碱基对内的氢键断开．
（3）解旋后，在4RNA聚合酶的催化作用下，以甲链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，由ATP提供能量，按照碱基互补配对原则，合成出信使RNA．
（4）转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，通过该过程，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到2mRNA分子中．
（5）在真核细胞的细胞核中，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合在一起进行翻译过程．
故答案为：
（1）细胞核、线粒体、叶绿体
（2）[5]解旋酶 解旋
（3）RNA聚合酶 甲 核糖核苷酸
（4）[2]mRNA
（5）核糖体
真核细胞的基因由编码区和非编码区两部分组成（如图一示），其中编码区包括能够编码蛋白质的序列（外显子）和一般不能够编码蛋白质的序列（内含子）．在真核细胞基因表达时，首先由DNA转录出前驱mRNA，然后经过裁接（将内含子的转录部分切除并将外显子的转录部分连接起来）才能形成成熟的mRNA．但在裁接时有可能会发生选择性裁接（在裁接时可能会同时切除某一个或几个外显子的转录部分，即形成不同的裁接形式）和RNA编辑（将前驱mRNA上的核苷酸序列加以修改，包括碱基置换或碱基增减）．选择性裁接和RNA编辑的存在，进一步增加了蛋白质结构和功能的多样性．请分析回答
（1）写出遗传信息的传递和表达过程图式：______．
（2）由于DNA分子的双链靠碱基之间的氢键相结合，因而增强了DNA分子结构的稳定性．下列双链DNA结构在复制时，最不容易解旋的是______
A、
（3）选择性裁接和RNA编辑作用发生在细胞中的______（部位）．
（4）人的apoB基因在肝细胞中表达出apoB-100蛋白质（数字表示该蛋白质含有的氨基酸数），但是在小肠细胞中，apoBmRNA上靠近中间位置的某一个“-CAA”密码子上的“C”被编辑为“U”，因此只能表达出apoB-50蛋白质．则下列有关分析中正确的是______（不定项选择）
A、apoB基因含有606个脱氧核苷酸；
B、apoB基因在肝细胞中转录的mRNA长度约是小肠细胞中转录的mRNA长度的2倍；
C、apoB-100蛋白质和apoB-50蛋白质有50个氨基酸完全一样；
D、apoB-100蛋白质和apoB-50蛋白质都是apoB基因的表达产物；
E、apoB-50蛋白质的产生是因为apoB基因在转录时发生选择性裁接的结果．
（5）科学家将人的生长激素基因导入大肠杆菌以获取人生长激素（如图二）．已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．
①目的基因可以通过______方法获取．
②重组质粒构建过程中需要用到的酶包括限制性内切酶和______酶．在DNA双链上，被限制性内切酶特异性识别（酶切位点处）的碱基序列特点是______．
③据图分析，在构建基因表达载体过程中，应选用______（限制酶Ⅰ/限制酶Ⅱ）切割质粒，选择理由是______．
④成功导入该重组质粒的细菌能否生长在含四环素的培养基上？______；能否生长在含抗氨苄青霉素素的培养基上？______；根据此原理可完成转基因工程的筛选（工程菌）环节．
（6）如果某基因中的一个碱基发生突变，则突变基因控制合成的蛋白质与正常蛋白（正常基因控制合成）相比是否一定不同，并说明理由？______．
正确答案
解：（1）遗传信息表达过程图：基因
（2）DNA分子内部碱基之间通过氢键相连接，其中A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，所以DNA分子中C和G的含量越多，其分子结构越稳定．故选：A．
（3）裁剪时有可能会发生选择性裁接和RNA编辑，而裁剪就是对mRNA分子进行加工，mRNA的合成和加工都发生在细胞核中，因此选择性裁接和RNA编辑作用发生在细胞核中．
（4）A、人体基因的编码区分为外显子和内含子，其中只有外显子能编码蛋白质，apoB-100蛋白质含有100个氨基酸，因此apoB基因至少含有脱氧核苷酸数为100×6=600个，A错误；
B、apoB基因在肝细胞中转录的mRNA长度和在小肠细胞中转录的mRNA长度相等，B错误；
C、人的apoB基因在肝细胞中表达出apoB-100蛋白质，但在小肠细胞中，apoBmRNA上靠近中间位置的某一个“-CAA”密码子上的“C”被编辑为“U”，则相应的密码子变为终止密码子，因此只能表达出apoB-50蛋白质，所以apoB-100蛋白质前50个氨基酸和apoB-50蛋白质一样，C正确；
D、人的apoB基因在肝细胞中表达出apoB-100蛋白质，但在小肠细胞中表达出apoB-50蛋向质，因此apoB-100蛋白质和apoB-50蛋白质都是apoB基因的表达产物，D正确；
E、apoB-50蛋白质的产生是因为apoBmRNA上靠近中间位置的某一个“-CAA”密码子上的“C”被编辑为“U”的结果，E错误．
故选：CD．
（5）限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．
①获取目的基因的方法：人工合成和从细胞中分离．
②构建重组质粒时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．由限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列可知，在DNA双链上被限制性内切酶特异性识别的碱基序列是回文序列．
③用限制酶I把质粒切出一个切口，且能保留一个标记基因；如果用限制酶II切割，质粒将被切出两个切口，且标记基因将被破坏，不利于后面的筛选．因此在构建基因表达载体过程中，应选用限制酶I切割质粒．
④构建基因表达载体时，四环素抗性基因被破坏，而氨苄青霉素抗性基因正常，因此成功导入该重组质粒的细菌不能生长在含四环素的培养基上，但能生长在含抗氨苄青霉素素的培养基上．
（6）基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：
①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；
②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；
③不同密码子可以表达相同的氨基酸；
④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现．
故答案为：
（1）基因
（2）A
（3）细胞核
（4）CD
（5）①人工合成、细胞中分离
②DNA连接酶 两条链反向平行相同（回文序列）
③限制酶I 用限制酶I把质粒切出一个切口，且能保留一个标记基因；如果用限制酶II切割，质粒将被切出两个切口，且标记基因将被破坏，不利于后面的筛选．
④不能 能
（6）不一定，因为密码子有兼并性/也有可能突变发生在内含子部位，不影响外显子的表达
解析
解：（1）遗传信息表达过程图：基因
（2）DNA分子内部碱基之间通过氢键相连接，其中A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，所以DNA分子中C和G的含量越多，其分子结构越稳定．故选：A．
（3）裁剪时有可能会发生选择性裁接和RNA编辑，而裁剪就是对mRNA分子进行加工，mRNA的合成和加工都发生在细胞核中，因此选择性裁接和RNA编辑作用发生在细胞核中．
（4）A、人体基因的编码区分为外显子和内含子，其中只有外显子能编码蛋白质，apoB-100蛋白质含有100个氨基酸，因此apoB基因至少含有脱氧核苷酸数为100×6=600个，A错误；
B、apoB基因在肝细胞中转录的mRNA长度和在小肠细胞中转录的mRNA长度相等，B错误；
C、人的apoB基因在肝细胞中表达出apoB-100蛋白质，但在小肠细胞中，apoBmRNA上靠近中间位置的某一个“-CAA”密码子上的“C”被编辑为“U”，则相应的密码子变为终止密码子，因此只能表达出apoB-50蛋白质，所以apoB-100蛋白质前50个氨基酸和apoB-50蛋白质一样，C正确；
D、人的apoB基因在肝细胞中表达出apoB-100蛋白质，但在小肠细胞中表达出apoB-50蛋向质，因此apoB-100蛋白质和apoB-50蛋白质都是apoB基因的表达产物，D正确；
E、apoB-50蛋白质的产生是因为apoBmRNA上靠近中间位置的某一个“-CAA”密码子上的“C”被编辑为“U”的结果，E错误．
故选：CD．
（5）限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．
①获取目的基因的方法：人工合成和从细胞中分离．
②构建重组质粒时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒．由限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列可知，在DNA双链上被限制性内切酶特异性识别的碱基序列是回文序列．
③用限制酶I把质粒切出一个切口，且能保留一个标记基因；如果用限制酶II切割，质粒将被切出两个切口，且标记基因将被破坏，不利于后面的筛选．因此在构建基因表达载体过程中，应选用限制酶I切割质粒．
④构建基因表达载体时，四环素抗性基因被破坏，而氨苄青霉素抗性基因正常，因此成功导入该重组质粒的细菌不能生长在含四环素的培养基上，但能生长在含抗氨苄青霉素素的培养基上．
（6）基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：
①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；
②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；
③不同密码子可以表达相同的氨基酸；
④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现．
故答案为：
（1）基因
（2）A
（3）细胞核
（4）CD
（5）①人工合成、细胞中分离
②DNA连接酶 两条链反向平行相同（回文序列）
③限制酶I 用限制酶I把质粒切出一个切口，且能保留一个标记基因；如果用限制酶II切割，质粒将被切出两个切口，且标记基因将被破坏，不利于后面的筛选．
④不能 能
（6）不一定，因为密码子有兼并性/也有可能突变发生在内含子部位，不影响外显子的表达
科学家发现细胞中有三类RNA，一类是核糖体的组成成分，一类能与特定的氨基酸结合，还有一类合成后几小时就会降解，其中哪一类是将DNA的遗传信息传递给蛋白质的“信使”呢？1958年，Crick提出如下观点：核糖体RNA是“信使”--不同核糖体RNA编码不同的蛋白质，简称“一个核糖体一种蛋白质”．1961年，Jacob和Brenner对这个假说进行了检验，实验过程如图2所示．
（1）该实验中，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在______，分别检测其有无放射性．
（2）已知噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质．因此如果核糖体RNA是信使，那么实验结果将会______； 如果核糖体RNA不是信使，那么实验结果将会是______．最终Brenner的实验结果证明核糖体RNA不是“信使”．
（3）RNA的合成过程叫作______，在此过程中，DNA______（全部/部分）解螺旋，由______酶催化完成．如果某基因中含有30%的A，那么由其控制合成的RNA中U的含量______．
正确答案
解：（1）由于氨基酸具有放射性，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在合成蛋白质．
（2）由于噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，所以如果实验结果是“轻核糖体有放射性，重核糖体无放射性”，则表明核糖体RNA是信使RNA；如果实验结果是“重核糖体有放射性或轻、重核糖体均有放射性”，则表明核糖体RNA不是信使RNA．
（3）以DNA为模板合成RNA的过程称为转录；转录过程与DNA复制一样，在解旋酶和RNA聚合酶的作用下，边解旋边转录．由于转录只以DNA的一条链为模板进行，所以无法计算一条链中A的含量．那么由其控制合成的RNA中U的含量就不确定．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）轻核糖体有放射性，重核糖体无放射性 重核糖体有放射性或轻、重核糖体均有放射性
（3）转录 部分 RNA聚合酶 不确定
解析
解：（1）由于氨基酸具有放射性，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在合成蛋白质．
（2）由于噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，所以如果实验结果是“轻核糖体有放射性，重核糖体无放射性”，则表明核糖体RNA是信使RNA；如果实验结果是“重核糖体有放射性或轻、重核糖体均有放射性”，则表明核糖体RNA不是信使RNA．
（3）以DNA为模板合成RNA的过程称为转录；转录过程与DNA复制一样，在解旋酶和RNA聚合酶的作用下，边解旋边转录．由于转录只以DNA的一条链为模板进行，所以无法计算一条链中A的含量．那么由其控制合成的RNA中U的含量就不确定．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）轻核糖体有放射性，重核糖体无放射性 重核糖体有放射性或轻、重核糖体均有放射性
（3）转录 部分 RNA聚合酶 不确定
菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖．RNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21～23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）．Dicer能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）．激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如图所示）．请分析回答下列问题：
（1）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因“沉默”．其实质是遗传信息传递中的______过程受阻．
（2）通过Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的条件是SiRNA上有______的碱基序列．
（3）研究发现，某基因上碱基的改变也有可能导致生物性状的变异．若有一亲代DNA上某
个碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变．请根据所学知识作出两种合理的解
释：①______；②______．
正确答案
解：（1）RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，而mRNA是翻译的模板，因此RNA干扰的实质是使遗传信息传递中的翻译过程受阻．
（2）只有复合体（RISC）上的RNA有与同源的mRNA互补配对的碱基序列时，其才能和同源的mRNA结合．
（3）基因中碱基对的缺失、增添或替换叫做基因突变，基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的外显子部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来．
故答案为：
（1）翻译
（2）与mRNA互补配对
（3）①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的外显子部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来
解析
解：（1）RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，而mRNA是翻译的模板，因此RNA干扰的实质是使遗传信息传递中的翻译过程受阻．
（2）只有复合体（RISC）上的RNA有与同源的mRNA互补配对的碱基序列时，其才能和同源的mRNA结合．
（3）基因中碱基对的缺失、增添或替换叫做基因突变，基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的外显子部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来．
故答案为：
（1）翻译
（2）与mRNA互补配对
（3）①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的外显子部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来
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