- 遗传信息的转录
- 共3328题
遗传信息的传递和表达受到多种物质的调控.铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关.铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成.当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如图1所示).回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是______,铁蛋白基因中决定的模板链碱基序列为______.
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了______,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译.这种调节机制既可以避免______对细胞的毒性影响,又可以减少______.
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成.指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是______.
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由______.
(5)端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,主要由特定的DNA序列与蛋白质构成,其主要生物学功能是保证染色体末端完整复制,使染色体结构保持稳定.当端粒酶存在时,在染色体末端才能合成端粒的DNA,以保持端粒长度.如图2为细胞分裂时,在有、无端粒酶情况下染色体结构变化的示意图.
①端粒酶是由RNA和蛋白质组成,能以自身的核酸为模板,在其蛋白组分的催化下,合成端粒DNA重复序列.从功能上看,端粒酶属于______酶.
②端粒酶的活性是保持绝大多数恶性肿瘤细胞继续生长必需的酶,故细胞癌变可能与端粒酶的活性有关.细胞癌变后,细胞膜上的______等减少,因而容易在体内分散和转移;膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为______,引起机体的免疫应答,在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是______.
正确答案
解:(1)据图可知,携带的tRNA是最左边已经离开核糖体的那个,上面的反密码子是甘氨酸的反密码子(tRNA上)是CCA,根据碱基互补配对原则,甘氨酸的密码子是GGU.据图可知,铁蛋白基因中决定“-甘-色-天-…”的mRNA链碱基序列为…GGUGACUGG…,根据碱基互补配对原则,其模板链碱基序列为…CCACTGACC…,另外一条链…GGTGACTGG….
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,不能沿mRNA移动,从而抑制了翻译的开始;Fe 3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译.这种调节机制既可以避免Fe 3+对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白),又可以减少细胞内物质和能量的浪费.
(3)指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子(铁应答元件、终止密码等),故合成的铁蛋白mRNA的碱基数远大于3n,在铁蛋白合成过程中最多可产生水分子=氨基酸的个数-肽链=n-1个.
(4)色氨酸的密码子为UGG,亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,其中与色氨酸的密码子相差最小的是UUG,即可由UGG变为UUG,故DNA模板链上的碱基变化是由C→A.
(5)①端粒酶是由RNA和蛋白质组成,能以自身的核酸为模板,合成端粒DNA重复序列属于逆转录过程,则端粒酶属于逆转录酶.
②细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白等减少,因而容易在体内分散和转移;膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为抗原,引起机体的免疫应答,致敏T细胞直接使癌细胞裂解.
故答案为:
(1)GGU CCACTGACC
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的碱基序列(铁应答元件与终止密码不翻译)
(4)C-G→A-T(G-C→T-A)
(5)①逆转录 ②糖蛋白 抗原 致敏T细胞
解析
解:(1)据图可知,携带的tRNA是最左边已经离开核糖体的那个,上面的反密码子是甘氨酸的反密码子(tRNA上)是CCA,根据碱基互补配对原则,甘氨酸的密码子是GGU.据图可知,铁蛋白基因中决定“-甘-色-天-…”的mRNA链碱基序列为…GGUGACUGG…,根据碱基互补配对原则,其模板链碱基序列为…CCACTGACC…,另外一条链…GGTGACTGG….
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,不能沿mRNA移动,从而抑制了翻译的开始;Fe 3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译.这种调节机制既可以避免Fe 3+对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白),又可以减少细胞内物质和能量的浪费.
(3)指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子(铁应答元件、终止密码等),故合成的铁蛋白mRNA的碱基数远大于3n,在铁蛋白合成过程中最多可产生水分子=氨基酸的个数-肽链=n-1个.
(4)色氨酸的密码子为UGG,亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,其中与色氨酸的密码子相差最小的是UUG,即可由UGG变为UUG,故DNA模板链上的碱基变化是由C→A.
(5)①端粒酶是由RNA和蛋白质组成,能以自身的核酸为模板,合成端粒DNA重复序列属于逆转录过程,则端粒酶属于逆转录酶.
②细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白等减少,因而容易在体内分散和转移;膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为抗原,引起机体的免疫应答,致敏T细胞直接使癌细胞裂解.
故答案为:
(1)GGU CCACTGACC
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的碱基序列(铁应答元件与终止密码不翻译)
(4)C-G→A-T(G-C→T-A)
(5)①逆转录 ②糖蛋白 抗原 致敏T细胞
如图为真核生物遗传信息表达的示意图,请据图回答:
(1)图中①表示______过程,在细胞的______内完成.
(2)图中②表示______过程,进行的场所是细胞质中的______.
(3)若乙分子中G=15%,C=25%,则甲分子的相应片段中鸟嘌呤占______.
(4)若甲分子中含有200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则甲分子连续复制两次共需要消耗环境中游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为______个.
正确答案
解:(1)图中①表示转录过程,在细胞的细胞核内完成.
(2)图中②表示翻译过程,进行的场所是细胞质中的核糖体.
(3)若乙mRNA分子中G=15%,C=25%,则根据碱基互补配对原则,甲DNA分子的相应片段中鸟嘌呤占15%+25%=40%.
(4)若甲分子中含有200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则甲分子连续复制两次共需要消耗环境中游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为200×(22-1)=600个.
故答案为:
(1)转录 细胞核
(2)翻译 核糖体
(3)40%
(4)600
解析
解:(1)图中①表示转录过程,在细胞的细胞核内完成.
(2)图中②表示翻译过程,进行的场所是细胞质中的核糖体.
(3)若乙mRNA分子中G=15%,C=25%,则根据碱基互补配对原则,甲DNA分子的相应片段中鸟嘌呤占15%+25%=40%.
(4)若甲分子中含有200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则甲分子连续复制两次共需要消耗环境中游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为200×(22-1)=600个.
故答案为:
(1)转录 细胞核
(2)翻译 核糖体
(3)40%
(4)600
Ⅰ.如图为人体内蛋白质合成的一个过程.据图分析并回答问题:
(1)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的______步骤.
(2)图中(Ⅰ)是______.按从左到右次序写出(Ⅱ)______内mRNA区段所对应的DNA模板链上碱基的排列顺序______.
(3)在细胞核中转录形成的mRNA进入细胞质中,至少要经过几层______生物膜.
Ⅱ.有人将大肠杆菌的核糖体用15N标记,并使该菌被噬菌体侵染,然后把大肠杆菌移入含有32P和35S的培养基中培养.
(4)由实验得知,一旦噬菌体侵染细菌,细菌体内迅速合成一种RNA.这种RNA含32P而且其碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比,而不是大肠杆菌DNA的碱基比,这个试验表明32P标记的RNA来自______.
(5)一部分32P标记的RNA和稍后合成的带35S标记的蛋白质,均与15N标记的核糖体连在一起,这种连接关系表明______.
(6)35S标记的蛋白质来自以______为模板的翻译过程,可用于______.
(7)整个试验表明:噬菌体的遗传物质是______.
正确答案
解:(1)图示属于基因控制蛋白质合成过程中翻译步骤,发生在细胞质的核糖体上.
(2)图中Ⅰ是tRNA、Ⅱ是核糖体;核糖体内mRNA区段的序列从左到右为ACUAAGCUU,而mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,则该区段所对应的DNA碱基的排列顺序为TGATTCGAA.
(3)mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不需要穿过生物膜.
(4)由实验得知,一旦噬菌体侵染细菌,细菌体内迅速合成一种RNA.这种RNA含32P而且其碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比,而不是大肠杆菌DNA的碱基比,这个试验表明32P标记的RNA来自以噬菌体DNA为模板的转录过程.
(5)一部分32P标记的RNA和稍后合成的带35S标记的蛋白质,均与15N标记的核糖体连在一起,这种连接关系表明噬菌体利用大肠杆菌的核糖体合成噬菌体蛋白质.
(6)35S标记的蛋白质来自以32P标记的RNA为模板的翻译过程,可用于合成噬菌体蛋白质外壳.
(7)整个试验表明:噬菌体的遗传物质是DNA.
故答案为:
(1)翻译
(2)tRNA 核糖体 TGATTCGAA
(3)0
(4)以噬菌体DNA为模板的转录过程
(5)噬菌体利用大肠杆菌的核糖体合成噬菌体蛋白质
(6)32P标记的RNA 合成噬菌体蛋白质外壳
(7)DNA
解析
解:(1)图示属于基因控制蛋白质合成过程中翻译步骤,发生在细胞质的核糖体上.
(2)图中Ⅰ是tRNA、Ⅱ是核糖体;核糖体内mRNA区段的序列从左到右为ACUAAGCUU,而mRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,则该区段所对应的DNA碱基的排列顺序为TGATTCGAA.
(3)mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不需要穿过生物膜.
(4)由实验得知,一旦噬菌体侵染细菌,细菌体内迅速合成一种RNA.这种RNA含32P而且其碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比,而不是大肠杆菌DNA的碱基比,这个试验表明32P标记的RNA来自以噬菌体DNA为模板的转录过程.
(5)一部分32P标记的RNA和稍后合成的带35S标记的蛋白质,均与15N标记的核糖体连在一起,这种连接关系表明噬菌体利用大肠杆菌的核糖体合成噬菌体蛋白质.
(6)35S标记的蛋白质来自以32P标记的RNA为模板的翻译过程,可用于合成噬菌体蛋白质外壳.
(7)整个试验表明:噬菌体的遗传物质是DNA.
故答案为:
(1)翻译
(2)tRNA 核糖体 TGATTCGAA
(3)0
(4)以噬菌体DNA为模板的转录过程
(5)噬菌体利用大肠杆菌的核糖体合成噬菌体蛋白质
(6)32P标记的RNA 合成噬菌体蛋白质外壳
(7)DNA
如图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图,①-⑦表示基因的不同功能区.据图回答:
(1)上述分子杂交的原理是______;细胞中β-珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是______(填写图中序号).
(2)细胞中β-珠蛋白基因开始转录时,能识别和结合①中调控序列的酶是______,其本质是______.
(3)若一个卵原细胞的一条染色体上,β-珠蛋白基因的编码区中一个A替换成T,则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是______.
正确答案
解:(1)β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的原理是碱基互补配对原则;图中③和⑤不能与mRNA配对,属于编码区的内含子,它们是不能翻译的序列.
(2)图中①应为编码区上游的启动子,是RNA聚合酶识别和结合部位;RNA聚合酶的本质是蛋白质.
(3)若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T,则以这条脱氧核苷酸链为模板合成的子代DNA分子发生基因突变,而以另一条脱氧核苷酸链为模板合成的DNA分子正常,该正常DNA分子进入次级卵母细胞的概率是,再由次级卵母细胞进入卵细胞的概率也为
,所以由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是
.
故答案为:
(1)碱基互补配对 ③和⑤
(2)RNA聚合酶 蛋白质
(3)
解析
解:(1)β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的原理是碱基互补配对原则;图中③和⑤不能与mRNA配对,属于编码区的内含子,它们是不能翻译的序列.
(2)图中①应为编码区上游的启动子,是RNA聚合酶识别和结合部位;RNA聚合酶的本质是蛋白质.
(3)若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T,则以这条脱氧核苷酸链为模板合成的子代DNA分子发生基因突变,而以另一条脱氧核苷酸链为模板合成的DNA分子正常,该正常DNA分子进入次级卵母细胞的概率是,再由次级卵母细胞进入卵细胞的概率也为
,所以由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是
.
故答案为:
(1)碱基互补配对 ③和⑤
(2)RNA聚合酶 蛋白质
(3)
如图所示是基因表达的翻译过程示意图.请据图回答:
(1)合成蛋白质的第一步是在细胞核内合成的[]______进入细胞质与______结合,同时携带甲硫氨酸的转运RNA进入______位与起始密码子[]______互补配对.
(2)合成蛋白质的第二步是与第二个密码子互补配对的转运RNA携带氨基酸进入______位.
(3)第三步是在转肽酶的作用下,______位的氨基酸通过肽键的形成而转移到______位的______上.
(4)第四步是核糖体沿mRNA分子从______端向______端移动______的距离,使______位的“肽链-tRNA”进入______位.于是循环进行______步,直到遇到______为止.
正确答案
解:(1)翻译的第一步是在细胞核内合成的③mRNA进入细胞质与核糖体结合.信使RNA上的第一个密码子为起始密码子,其决定的氨基酸为甲硫氨酸,因此携带甲硫氨酸的转运RNA进入P位与起始密码子④AUG互补配对.
(2)合成蛋白质的第二步是与第二个密码子互补配对的转运RNA携带氨基酸进入A位.
(3)第三步是在转肽酶的作用下,P位的氨基酸通过肽键的形成而转移到A位的tRNA上.
(4)第四步是核糖体沿mRNA分子从5′端向3′端移动一个密码子的距离,使A位的“肽链-tRNA”进入P位.于是循环进行三、四步,直到遇到终止密码子为止.
故答案为:
(1)③mRNA 核糖体 P ④AUG
(2)A
(3)P A tRNA (4)5′3′一个密码子 A P 三、四 终止密码子
解析
解:(1)翻译的第一步是在细胞核内合成的③mRNA进入细胞质与核糖体结合.信使RNA上的第一个密码子为起始密码子,其决定的氨基酸为甲硫氨酸,因此携带甲硫氨酸的转运RNA进入P位与起始密码子④AUG互补配对.
(2)合成蛋白质的第二步是与第二个密码子互补配对的转运RNA携带氨基酸进入A位.
(3)第三步是在转肽酶的作用下,P位的氨基酸通过肽键的形成而转移到A位的tRNA上.
(4)第四步是核糖体沿mRNA分子从5′端向3′端移动一个密码子的距离,使A位的“肽链-tRNA”进入P位.于是循环进行三、四步,直到遇到终止密码子为止.
故答案为:
(1)③mRNA 核糖体 P ④AUG
(2)A
(3)P A tRNA (4)5′3′一个密码子 A P 三、四 终止密码子
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