内容正文:
大题10 遗传规律(二)
1.miRNA是一类由基因编码的,长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫细胞中,Lin﹣4基因的转录产物经加工后形成miRNA﹣miRNA双链,其中miRNA与Lin﹣14mRNA部分配对,使其翻译受阻(这是RNA干扰的一种机制),进而调控幼虫的正常发育模式。Lin﹣4miRNA的形成过程及其对Lin﹣14基因的表达调控如图所示。回答下列问题:
(1)在真核细胞中,miRNA和mRNA合成的场所主要是 ,Lin﹣4基因转录产物加工为miRNA的场所是 。图中过程①需要的酶是 。miRNA的转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列 (填“相同”或“不同”)。
(2)据图判断,Lin﹣4基因转录产物调控Lin﹣14基因选择性表达的结果是Lin﹣14基因 水平降低。Lin﹣4基因和mRNA在基本组成单位上的不同表现在 两个方面。
(3)RNA干扰是一种在转录后通过小分子RNA调控基因表达的现象,另一种干扰RNA(siRNA)通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合体,复合体活化后与靶mRNA结合,沉默复合体产生RNA干扰的可能机制是 。
【分析】题图分析:图中①表示转录过程;②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程;miRNA与Lin﹣14mRNA部分配对,使其翻译受阻。
【解答】解:(1)据图分析,在真核细胞中,mRNA合成属于转录,miRNA和mRNA合成的场所主要是细胞核,据图分析,Lin﹣4基因转录产物加工为miRNA的场所首先在细胞核中进行,再进入细胞质进行加工。图中过程①是转录,需要的酶是RNA聚合酶。miRNA的转录模板区段是DNA单链含碱基T,miRNA*的碱基含U,所以miRNA的转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列不同。
(2)据图判断,miRNA与Lin﹣14mRNA部分配对,使其翻译受阻,所以Lin﹣4基因转录产物调控Lin﹣14基因选择性表达的结果是Lin﹣14基因翻译水平降低。Lin﹣4基因基本单位是脱氧核糖核苷酸,mRNA在基本组成单位是核糖核苷酸,所以基本单位上的不同表现在五碳糖和碱基两个方面。
(3)RNA干扰是一种在转录后通过小分子RNA调控基因表达的现象,另一种干扰RNA(siRNA)通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合体,复合体活化后与靶mRNA结合,沉默复合体产生RNA干扰的可能机制是诱导沉默复合体中的核酸酶活化后会使mRNA降解,使相应基因的翻译受阻。
故答案为:
(1)细胞核 细胞核和细胞质 RNA聚合酶 不同
(2)翻译 五碳糖和碱基
(3)诱导沉默复合体中的核酸酶活化后会使mRNA降解,使相应基因的翻译受阻
2.图一是用DNA测序仪测出的一个DNA分子片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),请回答下列问题。
(1)据图一推测,此双链DNA片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是 个。
(2)根据图一脱氧核苷酸链碱基排列顺序,分析图二显示的脱氧核苷酸链碱基序列为 。(从上往下排序)。
(3)图一与图二对应的双链DNA片段中的比值分别为 ,由此说明了DNA分子具有 。
(4)一个含1000个碱基对的双链DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%,该DNA分子连续复制三次,则第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸 个。
【分析】1、分析图一:碱基排列顺序已经解读,其顺序是:TGCGTATTGG,所以图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是ACGT,所以图二碱基序列为:CCAGTGCGCC。
2、DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【解答】解:(1)图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个,根据碱基互补配对原则,互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸,即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(2)由以上分析可知,图二碱基序列为:CCAGTGCGCC。
(3)在双链DNA分子中,因为碱基互补配对,A=T、C=G,图一中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),可计算出此DNA片段中的==1;图二中的DNA片段中一条链脱氧核苷酸的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC,可计算出此DNA片段中==。由此说明不同生物DNA分子中是不同的,进而、也是不同的,体现了DNA分子的特异性。
(4)图中DNA片段由1000对碱基组成,G占碱基总数的20%,则C占碱基总数的20%,则A=T=30%,A=1000×2×30%=600个。该DNA片段复制3次,则第三次复制时需消耗游离腺嘌呤脱氧核苷酸为600×