- 遗传信息的转录
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胆固醇是人体中的一种重要化合物,血浆中胆固醇的含量受LDL(一种胆固醇含量为45%的脂蛋白)的影响.下图表示细胞中胆固醇的两个来源,分析并回答:
(1)人体中胆固醇的主要作用有:①______②______
(2)图中①过程为______.其产物彻底水解能得到______种不同的物质.已知mRNA1片段中有30个碱基,其中A和C共有12个,则其对应基因中G和T共有______个.
(3)LDL受体的化学本质是______,LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过______(方式)进入细胞,此过程与细胞膜的______有关.
(4)从图中可以看出,当细胞胆固醇含量较高时,它可以抑制酶的合成和活性,也可以抑制______的合成.
(5)脂蛋白是蛋白质和脂质的复合体,细胞中既是蛋白质加工,又是脂质合成的“车间”是______,据上图分析可知,细胞对胆固醇的合成过程存在______机制.
(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时,会导致血浆中的胆固醇含量______.
正确答案
解:(1)在人体内,胆固醇的作用是:①构成动物细胞膜的重要成分;②参与血液中脂质的运输.
(2)图中①过程中,细胞核中的DNA双螺旋打开,以其中一条链作为模板合成互补的链,合成产物mRNA,可判断是转录过程;mRNA彻底水解能得到6种不同的物质:核糖、磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U).已知mRNA1片段中有30个碱基,则对应基因中有60个碱基,根据碱基互补配对原则,DNA分子中非互补配对的碱基只和占碱基总数的一半,因此其对应基因中G和T共有30个.
(3)LDL受体的化学本质是蛋白质;LDL为大分子,与LDL受体结合结合后,利用细胞膜的流动性,通过胞吞作用进入细胞.
(4-5)细胞中既能进行蛋白质加工,又是脂质合成“车间”的是内质网.由图可知,当细胞胆固醇含量较高时,它可以反过来抑制酶的合成和活性,也可以抑制LDL受体的合成,所以细胞对胆固醇的合成过程存在反馈调节机制.
(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时,LDL无法行使其运输作用,会导致血浆中的胆固醇含量增多.
故答案为:
(1)①构成动物细胞膜的重要成分②参与血液中脂质的运输
(2)转录 6 30
(3)蛋白质 胞吞 流动性
(4)LDL受体
(5)内质网 反馈
(6)增多
解析
解:(1)在人体内,胆固醇的作用是:①构成动物细胞膜的重要成分;②参与血液中脂质的运输.
(2)图中①过程中,细胞核中的DNA双螺旋打开,以其中一条链作为模板合成互补的链,合成产物mRNA,可判断是转录过程;mRNA彻底水解能得到6种不同的物质:核糖、磷酸、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U).已知mRNA1片段中有30个碱基,则对应基因中有60个碱基,根据碱基互补配对原则,DNA分子中非互补配对的碱基只和占碱基总数的一半,因此其对应基因中G和T共有30个.
(3)LDL受体的化学本质是蛋白质;LDL为大分子,与LDL受体结合结合后,利用细胞膜的流动性,通过胞吞作用进入细胞.
(4-5)细胞中既能进行蛋白质加工,又是脂质合成“车间”的是内质网.由图可知,当细胞胆固醇含量较高时,它可以反过来抑制酶的合成和活性,也可以抑制LDL受体的合成,所以细胞对胆固醇的合成过程存在反馈调节机制.
(6)当LDL受体出现遗传性缺陷时,LDL无法行使其运输作用,会导致血浆中的胆固醇含量增多.
故答案为:
(1)①构成动物细胞膜的重要成分②参与血液中脂质的运输
(2)转录 6 30
(3)蛋白质 胞吞 流动性
(4)LDL受体
(5)内质网 反馈
(6)增多
图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据图回答:
(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示______和______过程.
(2)图1中②和③在组成上的区别是______.如果②发生改变,生物的性状______改变,原因是______.
(3)图2中c表示______,色氨酸的密码子是______,若图中多肽a是由60个氨基酸脱水缩合而成,则①中至少含有______个碱基对.
正确答案
解:(1)图1中模板是DNA一条链,产物是RNA,表示转录过程;图2中模板是RNA,产物是蛋白质,场所是核糖体,表示翻译过程.
(2)图1中②是胞嘧啶脱氧核苷酸,③是胞嘧啶核糖核苷酸,二者在组成上的区别是②含有脱氧核糖,③含有核糖;由于密码子具有简并性等,所以DNA结构发生变化,不一定导致生物性状改变.
(3)图2中c是tRNA,密码子位于mRNA上,所以色氨酸的密码子是UGG;DNA中碱基数量至少是蛋白质(或多肽)中氨基酸数量的6倍,所以若多肽由60个氨基酸脱水缩合形成,则DNA中至少含有360个碱基,即180个碱基对.
故答案为:
(1)转录 翻译
(2)②含有脱氧核糖,③含有核糖 不一定 密码子的简并等
(3)tRNA UGG 180
解析
解:(1)图1中模板是DNA一条链,产物是RNA,表示转录过程;图2中模板是RNA,产物是蛋白质,场所是核糖体,表示翻译过程.
(2)图1中②是胞嘧啶脱氧核苷酸,③是胞嘧啶核糖核苷酸,二者在组成上的区别是②含有脱氧核糖,③含有核糖;由于密码子具有简并性等,所以DNA结构发生变化,不一定导致生物性状改变.
(3)图2中c是tRNA,密码子位于mRNA上,所以色氨酸的密码子是UGG;DNA中碱基数量至少是蛋白质(或多肽)中氨基酸数量的6倍,所以若多肽由60个氨基酸脱水缩合形成,则DNA中至少含有360个碱基,即180个碱基对.
故答案为:
(1)转录 翻译
(2)②含有脱氧核糖,③含有核糖 不一定 密码子的简并等
(3)tRNA UGG 180
真核细胞合成某种分泌蛋白,其氨基一端有一段长度为30个氨基酸的疏水性序列,能被内质网上的受体识别,通过内质网膜进入囊腔中,接着合成的多肽链其余部分随之而入.在囊腔中经过一系列的加工(包括疏水性序列被切去)和高尔基体再加工,最后通过细胞膜向外排出.乙图为甲图中3的局部放大示意图.请回答问题:
(1)乙图所示过程中所需原料是______.
(2)蛋白质的合成包括______、______两个过程.编码疏水性序列的遗传密码位于甲图中mRNA的______(填数字)处.
(3)根据甲图判断,核糖体合成多肽链时在mRNA 上运动的方向是______(5′→3′/3′→5′),请写出所涉及的RNA种类名称:______.
(4)乙图中丙氨酸的密码子是______,若该蛋白质被分泌到细胞外时含有n个氨基酸,则控制该蛋白质合成的基因中的至少有______个碱基(不考虑终止密码).
正确答案
解:(1)乙图为翻译过程,该过程所需的原料是20种氨基酸.
(2)蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程.根据多肽链的长度可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左向右,因此图甲中编码疏水性序列的遗传密码在mRNA的1区段.(3)根据甲图中多肽链的长度可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左向右,根5′→3′;图中翻译过程涉及的RNA种类有mRNA(翻译的模板)、tRNA(识别密码子并转运相应的氨基酸)、rRNA(组成核糖体的成分).
(4)乙图中丙氨酸的反密码子(在tRNA上)是CGU,根据碱基互补配对原则,其密码子为GCA.DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,疏水性序列的长度为30个氨基酸,其在囊腔中经过一系列的加工后被切去,若该蛋白质被分泌到细胞外时含有n个氨基酸,则控制该蛋白质合成的基因中的至少有6(n+30)个碱基.
故答案为:
(1)(20种)氨基酸
(2)转录翻译 1
(3)5‘→3'mRNA、tRNA、rRNA
(4)GCA 6(n+30)
解析
解:(1)乙图为翻译过程,该过程所需的原料是20种氨基酸.
(2)蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程.根据多肽链的长度可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左向右,因此图甲中编码疏水性序列的遗传密码在mRNA的1区段.(3)根据甲图中多肽链的长度可知,核糖体沿着mRNA移动的方向是从左向右,根5′→3′;图中翻译过程涉及的RNA种类有mRNA(翻译的模板)、tRNA(识别密码子并转运相应的氨基酸)、rRNA(组成核糖体的成分).
(4)乙图中丙氨酸的反密码子(在tRNA上)是CGU,根据碱基互补配对原则,其密码子为GCA.DNA(或基因)中碱基数:mRNA上碱基数:氨基酸个数=6:3:1,疏水性序列的长度为30个氨基酸,其在囊腔中经过一系列的加工后被切去,若该蛋白质被分泌到细胞外时含有n个氨基酸,则控制该蛋白质合成的基因中的至少有6(n+30)个碱基.
故答案为:
(1)(20种)氨基酸
(2)转录翻译 1
(3)5‘→3'mRNA、tRNA、rRNA
(4)GCA 6(n+30)
如图为蛋白质合成的一个过程,据图分析并回答问题:
(1)图中所示属于蛋白质合成过程中的______步骤,该过程的模板是[______]______.翻译的场所是______(细胞核或核糖体)
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为______.
(3)运载氨基酸的工具是[______]______,翻译后的产物是______.
正确答案
解:(1)图中所示属于蛋白质合成过程中的翻译步骤,该过程的模板是[3]mRNA.翻译的场所是核糖体.
(2)图中mRNA上的碱基序列为UGGGCUAAACCG,则根据碱基互补配对原则,DNA模板链上对应的碱基序列为ACCCGATTTGGC.
(3)图中[1]为转运RNA,其上的反密码子是CGA,其对应的密码子是GCU,携带的是丙氨酸,翻译后的产物是多肽.
故答案为:
(1)翻译[3]信使RNA 核糖体
(2)ACCCGATTTGGC
(3)[1]转运RNA 多肽
解析
解:(1)图中所示属于蛋白质合成过程中的翻译步骤,该过程的模板是[3]mRNA.翻译的场所是核糖体.
(2)图中mRNA上的碱基序列为UGGGCUAAACCG,则根据碱基互补配对原则,DNA模板链上对应的碱基序列为ACCCGATTTGGC.
(3)图中[1]为转运RNA,其上的反密码子是CGA,其对应的密码子是GCU,携带的是丙氨酸,翻译后的产物是多肽.
故答案为:
(1)翻译[3]信使RNA 核糖体
(2)ACCCGATTTGGC
(3)[1]转运RNA 多肽
(2015秋•枣阳市月考)图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较.
请分析回答下列问题:
(1)图示的生理过程是______,在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有______.
(2)丁与乙有何不同?______.
(3)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是______的结果.
(4)控制AQP7的基因中碱基的数目为______个.
(5)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是(不考虑起始密码和终止密码所引起的差异)______.
(6)大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞和精子的影响,哪一个更大些?______.
正确答案
解:(1)图示过程表示转录,以DNA的一条链作为模板,形成了RNA分子;对于真核细胞来说,存在DNA分子的地方就能进行转录,而动物细胞中存在DNA分子的地方有细胞核和线粒体.
(2)据图分析丁为RNA中的基本单位,碱基为C,名称为胞嘧啶核糖核苷酸;而乙物质为DNA的基本单位,名称为胞嘧啶脱氧核苷酸,两者的区别在于五碳糖的不同:组成乙的是脱氧核糖;组成丁的是核糖.
(3)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是基因在特定的时间选择性表达的结果.
(4)控制AQP7的mRNA总含有1500个碱基,而mRNA中每个碱基对应这DNA分子中的碱基对,故1500个碱基对应1500个碱基对共3000个碱基.
(5)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸.
(6)分析表格已知AQP7在成熟的精子细胞中表达,对汞不敏感;AQP8在初级精母细胞到精子细胞中表达,对汞敏感.,所以大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞的影响大于精子.
故答案为:
(1)转录 细胞核、线粒体
(2)乙是胞嘧啶脱氧核苷酸,组成乙的化学基团之一为脱氧核糖;组成丁的为核糖
(3)基因在特定的时间选择性表达
(4)3000
(5)翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸
(6)初级精母细胞
解析
解:(1)图示过程表示转录,以DNA的一条链作为模板,形成了RNA分子;对于真核细胞来说,存在DNA分子的地方就能进行转录,而动物细胞中存在DNA分子的地方有细胞核和线粒体.
(2)据图分析丁为RNA中的基本单位,碱基为C,名称为胞嘧啶核糖核苷酸;而乙物质为DNA的基本单位,名称为胞嘧啶脱氧核苷酸,两者的区别在于五碳糖的不同:组成乙的是脱氧核糖;组成丁的是核糖.
(3)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是基因在特定的时间选择性表达的结果.
(4)控制AQP7的mRNA总含有1500个碱基,而mRNA中每个碱基对应这DNA分子中的碱基对,故1500个碱基对应1500个碱基对共3000个碱基.
(5)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸.
(6)分析表格已知AQP7在成熟的精子细胞中表达,对汞不敏感;AQP8在初级精母细胞到精子细胞中表达,对汞敏感.,所以大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞的影响大于精子.
故答案为:
(1)转录 细胞核、线粒体
(2)乙是胞嘧啶脱氧核苷酸,组成乙的化学基团之一为脱氧核糖;组成丁的为核糖
(3)基因在特定的时间选择性表达
(4)3000
(5)翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸
(6)初级精母细胞
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