基因指导蛋白质合成的过程较为复杂,有关信息如下图。图2中的甘、天、色,丙表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸;图3为中心法则图解,a~e为生理过程。请据图分析回答:
(1)图1为_____________ 生物基因表达的过程,判断的依据是_____________ 。由图1判断核糖体移动的方向是_____________ (填“从右向左”或“从左向右”)。
(2)图2过程是以_____________ 为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。图2中,决定丙氨酸的密码子是_____________ 。
(3)(本小题请用图3中字母回答)图1所示过程为图3中的_____________ 过程。在图3的各生理过程中,T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是_____________ ;在正常动植物细胞内不存在图3中的_____________ 过程。
(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基_____________ 个。
(1)图1为
(2)图2过程是以
(3)(本小题请用图3中字母回答)图1所示过程为图3中的
(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成,指导其合成的基因中至少应含碱基
更新时间:2022-06-30 10:11:41
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【推荐1】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
内质网—线粒体结构偶联与阿尔茨海默症的关联性
β淀粉样蛋白(Aβ)的大量沉积被认为是导致阿尔茨海默症(AD)的一个重要原因。Aβ在大脑神经细胞轴突和神经末梢中形成,会激发一系列连锁反应,包括阻碍神经细胞轴突的运输功能,甚至导致神经细胞的死亡。Aβ由β-淀粉样前体蛋白(APP)先经过加工形成palAPP,再由β分泌酶和y分泌酶切割产生。目前尚无治疗AD的特效药物。
长期以来囊泡运输被认为是内质网与其他细胞器相联系的主要机制,但最近的研究表明内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接,这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点。尽管这些接触通常只涉及膜表面的很小部分,但对胞内通信却起着重要的介导作用。最典型的膜接触位点是内质网和线粒体之间的接触部位——线粒体相关内质网膜(MAM)。MAM上存在丰富的蛋白质,这些蛋白质可调节与生理和病理过程相关的细胞信号通路。许多研究表明MAM与AD的发生有密切的联系。
研究显示,在AD模型小鼠中,线粒体内Ca2+的增加与Aβ斑块沉积和神经元死亡有关。MAM是调节Ca2+平衡和氧化还原平衡的关键点。内质网膜上的Ca2+释放通道被激活后,通过MAM控制Ca2+从内质网顺浓度梯度向线粒体转移。线粒体中过量的Ca2+会干扰细胞呼吸,增加活性氧的生成;同时Ca2+浓度异常会触发内质网功能异常,从而导致神经元死亡,引发AD。
新的研究表明,在神经元轴突中的MAM是palAPP受到β分泌酶加工并制造Aβ的场所。基于这一发现,研究人员尝试通过抑制MAM关键基因的表达,或者降低MAM的数量或活性,以期阻止或减缓阿尔茨海默症患者的疾病进展。
(1)APP加工成palAPP后,导致其__________ 改变,从而被β分泌酶切割产生AB。
(2)由材料可知,细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,通过囊泡运输和____________ ,在结构和功能上紧密联系,共同构成细胞的___________ 。
(3)根据文中信息,Ca2+浓度异常引发AD的原因是:在MAM的调控下,Ca2+从__________ 转出,过量的Ca2+干扰了氧气在___________ 与[H]的反应,产生过多活性氧;同时Ca2+浓度异常会___________ ,从而导致神经元死亡。
(4)下列能够支持神经元MAM是制造Aβ的场所的证据有____________。
内质网—线粒体结构偶联与阿尔茨海默症的关联性
β淀粉样蛋白(Aβ)的大量沉积被认为是导致阿尔茨海默症(AD)的一个重要原因。Aβ在大脑神经细胞轴突和神经末梢中形成,会激发一系列连锁反应,包括阻碍神经细胞轴突的运输功能,甚至导致神经细胞的死亡。Aβ由β-淀粉样前体蛋白(APP)先经过加工形成palAPP,再由β分泌酶和y分泌酶切割产生。目前尚无治疗AD的特效药物。
长期以来囊泡运输被认为是内质网与其他细胞器相联系的主要机制,但最近的研究表明内质网膜与线粒体、质膜、高尔基体紧密连接,这种细胞结构间形成的微小膜连接称为膜接触位点。尽管这些接触通常只涉及膜表面的很小部分,但对胞内通信却起着重要的介导作用。最典型的膜接触位点是内质网和线粒体之间的接触部位——线粒体相关内质网膜(MAM)。MAM上存在丰富的蛋白质,这些蛋白质可调节与生理和病理过程相关的细胞信号通路。许多研究表明MAM与AD的发生有密切的联系。
研究显示,在AD模型小鼠中,线粒体内Ca2+的增加与Aβ斑块沉积和神经元死亡有关。MAM是调节Ca2+平衡和氧化还原平衡的关键点。内质网膜上的Ca2+释放通道被激活后,通过MAM控制Ca2+从内质网顺浓度梯度向线粒体转移。线粒体中过量的Ca2+会干扰细胞呼吸,增加活性氧的生成;同时Ca2+浓度异常会触发内质网功能异常,从而导致神经元死亡,引发AD。
新的研究表明,在神经元轴突中的MAM是palAPP受到β分泌酶加工并制造Aβ的场所。基于这一发现,研究人员尝试通过抑制MAM关键基因的表达,或者降低MAM的数量或活性,以期阻止或减缓阿尔茨海默症患者的疾病进展。
(1)APP加工成palAPP后,导致其
(2)由材料可知,细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,通过囊泡运输和
(3)根据文中信息,Ca2+浓度异常引发AD的原因是:在MAM的调控下,Ca2+从
(4)下列能够支持神经元MAM是制造Aβ的场所的证据有____________。
A.Ca2+通过MAM以顺浓度梯度的方式进行运输 |
B.palAPP主要富集在人和小鼠神经元细胞的MAM中 |
C.抑制MAM关键基因的表达,会阻碍β分泌酶切割palAPP |
D.AD模型小鼠神经元的MAM中存在有活性的β和y分泌酶 |
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【推荐2】转铁蛋白受体参与细胞对Fe3﹢的吸收。下图是细胞中Fe3﹢含量对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节过程(图中铁反应元件是转铁蛋白受体mRNA上一段富含碱基A、U的序列)。当细胞中Fe3﹢浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3﹢而不能与铁反应元件结合,导致转铁蛋白受体mRNA易水解;反之,转铁蛋白受体mRNA难水解。
(1)合成转铁蛋白受体的模板是_________________ ,该模板被彻底水解的产物是_________________ 。
(2)图示mRNA的5'端位于__________ (填“左”或“右”)侧,若转铁蛋白受体基因中某碱基对缺失,则合成的肽链可能会_________________ 。
(3)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数_________________ ,主要原因是mRNA中有_________________ 。
(4)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构的原因是______________ 。当细胞中Fe3﹢不足时,转铁蛋白受体mRNA将难被水解,其生理意义是___________ ;反之,转铁蛋白受体mRNA将易被水解。这种调节机制既可以避免Fe3﹢对细胞的毒性影响,又可以减少细胞内___________ 的浪费。
(1)合成转铁蛋白受体的模板是
(2)图示mRNA的5'端位于
(3)若转铁蛋白受体由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数
(4)据图可知,铁反应元件能形成茎环结构的原因是
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【推荐3】R环结构包含2条DNA链、1条RNA链,即转录形成的mRNA分子与模板链结合难以分离,形成RNA--DNA杂交体,另一条游离的DNA链是非模板链。下图是R环结构及其对DNA复制、基因表达、基因稳定性等的影响。据图回答下列问题:
(1)上图的DNA复制、转录、翻译过程发生在细胞的同一场所,所以,该DNA不可能存在于真核细胞的_____________ 中。
(2)能使DNA双链解旋的酶是图中的_____________ ,能催化磷酸二酯键形成的酶是图中的__________ 。
(3)过程③中,一个mRNA上可同时结合多个核糖体,意义是________________________ 。
(4)科研团队发现了蛋白质X,蛋白质X与识别、降解R环结构的机制有关,从而使DNA恢复双螺旋结构。细胞内存在降解R环结构机制的意义是_______________________ 。
(1)上图的DNA复制、转录、翻译过程发生在细胞的同一场所,所以,该DNA不可能存在于真核细胞的
(2)能使DNA双链解旋的酶是图中的
(3)过程③中,一个mRNA上可同时结合多个核糖体,意义是
(4)科研团队发现了蛋白质X,蛋白质X与识别、降解R环结构的机制有关,从而使DNA恢复双螺旋结构。细胞内存在降解R环结构机制的意义是
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【推荐1】下图表示某基因的片段及其转录出的信使RNA,请据图回答问题(几种相关氨基酸的密码子见下表):
(1)形成③链的过程叫做____________ ,主要场所是__________ ,需要的原料是____________ 。
(2)形成③链的过程与DNA复制的过程,都是遵循__________ 原则。
(3)③链进入细胞质后与____________ 结合,在合成蛋白质过程中,转运RNA运载的氨基酸依次是____________ (依次填写前两个氨基酸的名称)。
(4)若该基因复制时发生差错,当上图a处所指由A变成G时,这种突变对该蛋白质的结构有无影响?
_______________________________ 。
(5)若该基因有100个碱基对,可编码的氨基酸最多有____ 个。
亮氨酸 | CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG |
缬氨酸 | GUA、GUC、GUG、GUU |
甘氨酸 | GGU |
甲硫氨酸 | AUG |
(1)形成③链的过程叫做
(2)形成③链的过程与DNA复制的过程,都是遵循
(3)③链进入细胞质后与
(4)若该基因复制时发生差错,当上图a处所指由A变成G时,这种突变对该蛋白质的结构有无影响?
(5)若该基因有100个碱基对,可编码的氨基酸最多有
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解题方法
【推荐2】“中心法则”最先由克里克提出,指的是“遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程”。后来又有新的科学发现,中心法则不断得到完善。观察下图并回答问题:
(1)如果DNA一条链上的一段碱基序列为5'TACTTACGATCTAGTACGTAG3',以此为模板,通过转录和翻译,所形成的多肽的氨基酸序列是什么?_____________
(2)乙型肝炎病毒是DNA病毒,该病毒的DNA是乙肝病毒复制的基础。在它携带的遗传基因的指导下,复制出子代病毒DNA,合成蛋白质外壳。请推测肝脏细胞内乙肝病毒蛋白质的合成过程,并用文字和箭头等表示_____________ 。
(3)乙型脑炎病毒含有一条单链RNA,该RNA编码包括病毒RNA聚合酶在内的所有病毒蛋白。请推测乙型脑炎病毒RNA在细胞内复制的大致过程_____________ 。
(4)以RNA为模板,经逆转录酶作用会形成双链DNA,据此推测逆转录酶可能具有哪些催化活性?_____________
(5)朊病毒能导致牛羊患“疯牛病”,其只含有蛋白质(SC型PrP)。朊病毒致病机理为:朊病毒的SC型PrP接触到了生物体内正常的C型PrP,导致C型PrP变成了SC型PrP。尝试分析朊病毒的发现对“中心法则”产生了什么影响?_____________
(1)如果DNA一条链上的一段碱基序列为5'TACTTACGATCTAGTACGTAG3',以此为模板,通过转录和翻译,所形成的多肽的氨基酸序列是什么?
(2)乙型肝炎病毒是DNA病毒,该病毒的DNA是乙肝病毒复制的基础。在它携带的遗传基因的指导下,复制出子代病毒DNA,合成蛋白质外壳。请推测肝脏细胞内乙肝病毒蛋白质的合成过程,并用文字和箭头等表示
(3)乙型脑炎病毒含有一条单链RNA,该RNA编码包括病毒RNA聚合酶在内的所有病毒蛋白。请推测乙型脑炎病毒RNA在细胞内复制的大致过程
(4)以RNA为模板,经逆转录酶作用会形成双链DNA,据此推测逆转录酶可能具有哪些催化活性?
(5)朊病毒能导致牛羊患“疯牛病”,其只含有蛋白质(SC型PrP)。朊病毒致病机理为:朊病毒的SC型PrP接触到了生物体内正常的C型PrP,导致C型PrP变成了SC型PrP。尝试分析朊病毒的发现对“中心法则”产生了什么影响?
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【推荐3】如图为人体某些细胞内遗传信息的传递和表达的过程,据图分析回答下列问题:
(1)图甲和图乙分别对应中心法则图解的_____ 过程(填图解中的数字);图中的酶2和酶3都能催化_____ 键的形成;若将图甲形成的产物长度与图乙形成的产物长度进行比较,结果是_____ (选填序号:①大致相同②甲长于乙③甲短于乙);若乙图中的基因2也进行基因1的活动,那么两者的模板链_____ (选填“一定是同一条”、“可能不是同一条”、“一定不是同一条”)。
(2)中心法则图解中④过程的进行必须依赖于_____ 的催化,①~⑥过程都遵循碱基互补配对原则,但不完全相同,例如②过程中碱基配对方式不同于①过程的是:_____ ;也有完全相同的,例如过程_____ 。
(3)在甲乙两图下方的图中,过程②形成的RNA通过_____ 进入细胞质,随后有多个核糖体与之结合进行翻译过程,即图中的过程_____ (填图中数字),此过程中多个核糖体移动的方向是怎样的?_____ (填“由左向右”或“由右向左”)
(4)下方图中的线粒体内也进行了基因的表达,若线粒体内过程④形成的mRNA碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,已知AUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。则该mRNA控制合成的肽链含氨基酸的个数为_____ 个。
(1)图甲和图乙分别对应中心法则图解的
(2)中心法则图解中④过程的进行必须依赖于
(3)在甲乙两图下方的图中,过程②形成的RNA通过
(4)下方图中的线粒体内也进行了基因的表达,若线粒体内过程④形成的mRNA碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,已知AUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。则该mRNA控制合成的肽链含氨基酸的个数为
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【推荐1】观察下列蛋白质合成示意图,回答下列问题
(1)图中①是________ ,②是________ ,③是_______ 。
(2)丙氨酸的密码子是________ ,在DNA分子中不转录此密码的链上相应的碱基顺序是________ 。
(3)若合成的该多肽链含39个肽键,则DNA分子上至少有_______ 个碱基。
(1)图中①是
(2)丙氨酸的密码子是
(3)若合成的该多肽链含39个肽键,则DNA分子上至少有
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【推荐2】如图表示真核细胞中进行的一些重要的生理活动,请据图回答下列有关问题:
(1)①过程发生的时间____________ ,图中能够发生A与U相互配对的过程有________ (填序号),能够在细胞核中进行的过程有___________ (填序号)。
(2)一个细胞周期中,②过程在每个起点一般起始______ 次,需要 __________ 酶进行催化。
(3)在研究甲图细胞的DNA复制时,开始将其放在低剂量3H﹣dT(脱氧胸苷)的培养基中,3H﹣dT可以掺入正在复制的DNA分子中.几分钟后,再转移到高剂量3H﹣dT的培养基中,培养一段时间,取DNA进行放射性检测,结果如图乙所示.据此图推测,甲细胞DNA的复制起始区在_____ (填“高放射性”或“低放射性”)区域,复制的方向是_________ (用字母和箭头表示)。
(4)若AUG后插入三个核苷酸,合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化.由此说明__________ .若要改变⑤过程中合成的蛋白质分子,将图中缬氨酸变成甘氨酸(甘氨酸密码子为GGU、GGC、GGA、GGG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由_____ 。
(5)已知某mRNA中=0.2,则合成它的DNA双链中=_____ 。
(1)①过程发生的时间
(2)一个细胞周期中,②过程在每个起点一般起始
(3)在研究甲图细胞的DNA复制时,开始将其放在低剂量3H﹣dT(脱氧胸苷)的培养基中,3H﹣dT可以掺入正在复制的DNA分子中.几分钟后,再转移到高剂量3H﹣dT的培养基中,培养一段时间,取DNA进行放射性检测,结果如图乙所示.据此图推测,甲细胞DNA的复制起始区在
(4)若AUG后插入三个核苷酸,合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外,其余氨基酸序列没有变化.由此说明
(5)已知某mRNA中=0.2,则合成它的DNA双链中=
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【推荐3】镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白多肽链中,一个氨基酸发生了替换。下图是该病的病因图解。回答下列问题:
(1)图中①表示DNA上的碱基对发生改变,遗传学上称为_______ 。
(2)进行图中②过程的主要场所是_______ 。
(3)图中③的过程称为_______ ,完成该过程的结构是_______ 。
(4)已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG,组氨酸的密码子为CAU或CAC,天冬氨酸的密码子为GAU或GAC,缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是_______ ;氨基酸乙是_______ 。
(5)人的血红蛋白由574个氨基酸构成,那么编码血红蛋白的基因中至少有_______ 个碱基。
(6)基因突变的特点是_______________________ 。(写出任意三个)
(1)图中①表示DNA上的碱基对发生改变,遗传学上称为
(2)进行图中②过程的主要场所是
(3)图中③的过程称为
(4)已知谷氨酸的密码子为GAA或GAG,组氨酸的密码子为CAU或CAC,天冬氨酸的密码子为GAU或GAC,缬氨酸的密码子为GUA、GUU、GUC或GUG。图中氨基酸甲是
(5)人的血红蛋白由574个氨基酸构成,那么编码血红蛋白的基因中至少有
(6)基因突变的特点是
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【推荐1】艾滋病是一种死亡率极高的传染性疾病,截止目前全世界约有3690万人感染HIV,对HIV疫苗或艾滋病相关药物的研制势在必行。目前科学家对HIV蛋白质的分析表明:该蛋白质分子中含有半胱氨酸(R基为:一CH2一SH)。据此回答下列问题:
(1)HIV属于_______ (填“原核”、“真核”、“DNA病毒”或“RNA病毒”)生物,HIV侵入人体的T细胞后,在_______ 的催化作用下合成DNA,并与宿主基因整合进行大量复制增殖,破坏人体免疫系统,引发艾滋病。
(2)某科学家为攻克艾滋病,需要用同位素标记法,获得只标记核酸的HIV和只标记蛋白质的HIV来进行研究,但是因工作繁忙,科学家想求助与你,他们给你提供了不含同位素的HIV 、T2噬菌体、大肠杆菌、B细胞、T细胞;含有同位素14℃的培养基、含有同位素15N的培养基、含有同位素32P的培养基、含有同位素35S的培养基和相关的试验设备,请你选择你要用到的材料,自行设计试验思路,培养出科学家所需要的两种HIV:_______________________________________
(1)HIV属于
(2)某科学家为攻克艾滋病,需要用同位素标记法,获得只标记核酸的HIV和只标记蛋白质的HIV来进行研究,但是因工作繁忙,科学家想求助与你,他们给你提供了不含同位素的HIV 、T2噬菌体、大肠杆菌、B细胞、T细胞;含有同位素14℃的培养基、含有同位素15N的培养基、含有同位素32P的培养基、含有同位素35S的培养基和相关的试验设备,请你选择你要用到的材料,自行设计试验思路,培养出科学家所需要的两种HIV:
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【推荐2】抗生素被世界各国广泛用于抗菌治疗,部分抗生素的作用机理如下表所示:
__________ ,抑制③过程的是___________ 。
(2)利福平___________ (填“可以”或“不可以")作为抑制2019新冠病毒增殖的药物。
(3)基因表达的过程包括了上图1中的_______ (填序号)。 细菌在繁殖过程中,遗传信息的流动过程包括了上图1中的___________ (填序号)。
(4)图1中⑤过程需要_____________ 酶催化,消耗的原料是_________________ 。
(5)图2中决定丙氨酸的密码子是_____________ ,核糖体沿着c的移动方向是________ (填“向左”或“向右”)
抗生素 | 主要作用机理 |
放线菌素D | 嵌入到 DNA双链之间。与DNA形成复合体,阻止DNA链与其他酶的结合 |
四环素 | 与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接 |
利福平 | 与DNA依赖型RNA聚合酶结合 |
红霉素 | 阻止tRNA与mRNA结合 |
(1)在上表抗生素中,能抑制图1中①过程的是
(2)利福平
(3)基因表达的过程包括了上图1中的
(4)图1中⑤过程需要
(5)图2中决定丙氨酸的密码子是
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【推荐3】如图甲表示中心法则,图乙为图甲中的三个过程。回答下列问题:
(1)图甲中的五个过程均是遗传信息的流动过程。遗传信息一般能准确地传递,原因是______ 和______ 。
(2)当人体感染HIV后,T细胞中会发生图甲中的过程有______ (填数字),其中有一个过程需要一种特殊的酶______ ,这种酶是在HIV侵染T细胞时与核酸一起注入的。
(3)图乙中的过程a发生的时间是______ ,如果该过程有碱基类似物参与,往往会发生基因突变,但该变化不一定会引起生物性状的改变,从密码子的角度分析,其原因是_____ 。
(4)图乙中的过程b需要的酶是______ ,该酶的作用是______ 。过程c中核糖体移动的方向是______ 。
(1)图甲中的五个过程均是遗传信息的流动过程。遗传信息一般能准确地传递,原因是
(2)当人体感染HIV后,T细胞中会发生图甲中的过程有
(3)图乙中的过程a发生的时间是
(4)图乙中的过程b需要的酶是
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