【題目】圖甲表示細胞X和Y的基因表達過程,圖乙表示X細胞中某個基因的部分序列(含起始密碼信息),請回答下列問題:
(1)圖甲所示兩種細胞中,____細胞是真核細胞;據圖甲推測,通常情況下____細胞的物質轉運效率較高,其原因是__________________________________。
(2)Y細胞基因轉錄產生成熟mRNA的過程較復雜,須由剪接體對前體RNA進行剪接才能完成,剪接體包含多種蛋白質,這些蛋白質是通過____(結構)進入細胞核的。
(3)據圖可知Y細胞基因表達過程中核糖體移動的方向是_____________,大多情況,該過程的模板mRNA上有________種密碼子。
(4)若圖乙所示的是X細胞中正在轉錄的某基因片段,據圖可知,該轉錄以____鏈為模板合成mRNA;若圖中“↑”所指堿基對缺失,則該基因片段控制合成的肽鏈由___個氨基酸脫水縮合而成。(起始密碼:AUG,終止密碼:UGA、UAG、UAA)
【答案】Y X X為原核細胞,細胞體積較小,相對表面積較大 核孔 從左到右(5'→3') 62 β 5
【解析】
DNA復制 | DNA轉錄 | 翻譯 | |
時間 | 細胞分裂的間期 | 個體生長發(fā)育的整個過程 | |
場所 | 主要在細胞核 | 細胞質中的核糖體 | |
條件 | DNA解旋酶,DNA聚合酶等,ATP | RNA聚合酶等,ATP | 酶,ATP,tRNA |
模板 | DNA的兩條鏈 | DNA的一條鏈 | mRNA |
原料 | 含A T C G的四種脫氧核苷酸 | 含A U C G的四種核糖核苷酸 | 20種氨基酸 |
模板去向 | 分別進入兩個子代DNA分子中 | 與非模板鏈重新繞成雙螺旋結構 | 分解成單個核苷酸 |
特點 | 半保留復制,邊解旋邊復制,多起點復制 | 邊解旋邊轉錄 | 一個mRNA上結合多個核糖體,依次合成多肽鏈 |
堿基配對 | A→T,G→C | A→U,T→A,G→C | A→U,G→C |
遺傳信息傳遞 | DNA→DNA | DNA→mRNA | mRNA→蛋白質 |
實例 | 絕大多數生物 | 所有生物 | |
意義 | 使遺傳信息從親代傳給子代 | 表達遺傳信息,使生物表現出各種性狀 |
(1)由圖示的細胞結構可知,圖甲所示兩種細胞中,X細胞為原核細胞,Y細胞是真核細胞;通常情況下,原核細胞體積較小,相對表面積較大,物質轉運效率越高,故X細胞的物質轉運效率較高。
(2)Y細胞基因轉錄產生成熟mRNA的過程較復雜,須由剪接體對前體RNA進行剪接才能完成,剪接體包含多種蛋白質,因為核孔是大分子物質出入細胞核的通道,故可推測這些蛋白質是通過核孔進入細胞核的。
(3)據圖中多肽鏈的長短可知Y細胞基因表達過程中核糖體移動的方向是從左到右(5'→3'),大多情況,該過程的模板mRNA上有62種密碼子,包括61種決定氨基酸的密碼子和一種終止密碼。
(4)若圖乙所示的是X細胞中正在轉錄的某基因片段,據圖中的起始密碼AUG可推測,模板鏈中起始密碼對應堿基為TAC,故該轉錄以β鏈為模板合成mRNA;若圖中“↑”所指堿基對缺失,則該基因片段轉錄出的 mRNA的順序變?yōu)椋ㄖ伙@示有意義部分):GCG GCG AUG(起始密碼)GGA AUC UCA AUG UGA(終止密碼),起始密碼同時編碼甲硫氨酸,故可知控制合成的肽鏈由5個氨基酸脫水縮合而成。
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【題目】下列有關反射弧的結構(如圖)和功能的敘述,不正確的是
A.切斷E處,刺激B處,不會引起效應器反應
B.當興奮傳到E點時,膜外局部電流的方向與興奮傳導的方向相反
C.正常機體內興奮在反射弧中的傳遞方向只能是A到F的方向
D.用藥物阻斷D部位興奮的傳遞,刺激E點,可以完成反射活動
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【題目】下圖中①~⑧表示蛋白質合成并轉運到內質網的過程,信號肽是能啟動蛋白質轉運的一段多肽,SRP是信號肽識別粒子,它與信號肽結合后,再與內質網膜上的SRP受體結合,使得多肽分子進入內質網腔(ER腔)內。請據圖回答:
(1)連接信號肽基本單位的化學鍵是________。已知控制信號肽的基因是含有100個堿基的某DNA片段,該DNA片段中堿基間的氫鍵共有130個,則該DNA片段中共有腺嘌呤__________個,C和G共有_________對。
(2)圖中所涉及的過程在基因表達中稱為__________,完成這一生理過程除需要圖中所示物質或結構外,還需要__________(至少兩點)。
(3)由圖示可知,在核糖體中合成的多肽鏈經內質網加工后其長度________(填變長、不變或變短)。
(4)若圖中所示多肽是抗體的組分,在內質網腔中經初步加工的具有一定空間結構的多肽轉運出細胞的途徑是___________(用文字和箭頭表示)。
(5)若該信號肽基因中有一段堿基序列為AATCGTACTTTA,則以該鏈為模板轉錄出的mRNA控制合成肽鏈的氨基酸順序為:________。(用標號表示)(密碼子:①AUU-天冬氨酸、②ACU-蘇氨酸、③CGU-精氨酸、④GCA-丙氨酸、⑤UUA-亮氨酸、⑥UGA-終止密碼子)
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【題目】下圖示甲島最先分布著X、Y兩種鳥類,后來部分X鳥遷移入乙島。下列有關敘述錯誤的是( )
A.甲、乙兩島上所有的X鳥構成一個種群
B.甲島上的X、Y兩種鳥類可能源于同一祖先
C.甲島與乙島上X鳥的后代之間可能產生生殖隔離
D.甲、乙島的自然條件決定了鳥類的進化方向
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【題目】為研究低溫對某種熱帶植物葉綠體結構和代謝的影響,科研人員選用長勢一致的兩個品種的幼苗,分別在28 ℃和0 ℃條件下處理一段時間后,測定幼苗葉片離體葉綠體的放氧量和葉綠體中MDA含量(MDA是膜脂質分子被過氧化形成的產物),結果如下圖。請分析回答:
(1)在測定離體葉綠體放氧量實驗中,需要控制的無關變量有_________(至少兩項)。
(2)離體葉綠體中放氧的場所是____________,與氧氣同時產生的物質將進入_____________,直接參與___________(過程)。
(3)根據實驗結果分析,葉綠體中MDA含量與膜受損程度呈____________(填正或負)相關。低溫脅迫引起放氧量下降的原因是_______________________。
(4)研究結果表明,兩個品種中較耐低溫的是______,判斷的理由是_______________________________。
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【題目】下圖1是限制酶BamHI與BglII的識別序列及切割位點示意圖,圖2表示質粒pZHZ11(總長為3.8kb,1kb=1000對堿基)的結構,其中,Apr為鏈霉素抗性基因,lacZ基因編碼β–半乳糖苷酶,該酶催化生成的化合物能將白色的大腸桿菌染成藍色。請分析回答問題:
(1)圖1表明,酶的作用具有_______性,利用圖2構建成基因表達載體,還必須加入的組成元件是________。
(2)若先用限制酶BamHI切開pZHZ11,然后滅活BamHI酶,再加________酶進行連接,最后將連接物導入足夠數量的大腸桿菌細胞中,則可使細胞呈藍色的質粒的最短長度是________。
(3)若將兩端分別用限制酶BamHI和BglII切開的單個目的基因片段置換pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段,形成4.9kb的重組質粒,則目的基因長度為_______kb。
(4)上述4.9kb的重組質粒有兩種形式,若用BamHI和EcoRI聯合酶切其中一種,只能獲得1.6kb和3.3kb兩種DNA片段;那么聯合酶切同等長度的另一種重組質粒,則可獲得________kb和_______kb兩種DNA片段。
(5)若pZHZ11上基因表達時的堿基序列方向是逆時針的,為使目的基因定向插入,并獲得在含鏈霉素的培養(yǎng)基上存活且顯白色的大腸桿菌,則切割目的基因編碼區(qū)下游的限制酶應為________(從題圖涉及的限制酶中選擇)。
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【題目】如圖表示某植物非綠色器官在不同O2濃度下,O2的吸收量和CO2的釋放量的變化情況,根據所提供的信息,以下判斷正確的是( )
A.N點時,該器官O2的吸收量和CO2的釋放量相等,說明其只進行需氧呼吸
B.由于M點能量散失最少,故是貯藏該器官的最適O2濃度
C.N點前細胞呼吸底物只是糖類,N點后細胞呼吸底物不只是糖類
D.M點時,產生CO2的場所是細胞中的線粒體基質
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【題目】閱讀下列材料并回答問題。
p53蛋白——細胞的守護神或劊子手
多細胞動物都能清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細胞。p53蛋白在其中起著重要作用。由p53基因編碼的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動。研究發(fā)現,細胞受到X射線照射后(通常會損傷遺傳物質DNA),p53蛋白水平明顯升高,誘導p21蛋白(細胞周期蛋白)表達,將分裂的細胞阻滯在任一時期,從而停止分裂增殖。
也就是說,當p53蛋白接收到細胞代謝紊亂(如癌細胞)或者遺傳物質損傷的信息時,它將阻止細胞生長、分裂等生命活動的進程,促進細胞進行損傷修復,如果這個受損細胞不能得到修復,則p53蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡。
另外,p53蛋白在對抗腫瘤發(fā)生的過程中,具有重要的預警及保護功能。p53基因是一種抑癌基因,在人類所有惡性腫瘤中,50%以上的個體會出現該基因的突變。
在p53基因的研究過程中,曾由于操作失誤,導致p53基因突變,使其所編碼的p53蛋白具有持續(xù)的活性,甚至并不需要通常激活它的信號,結果導致攜帶該突變基因的雜合小鼠比正常野生型小鼠具有更強的抗癌性。結合其他研究表明,p53蛋白確實能保護組織細胞避免癌變,從而在癌細胞有機會增殖成一個明顯的腫瘤之前消滅它們。
有利亦有弊,p53蛋白提供抗腫瘤的保護作用的同時,也加速了細胞衰老的過程。這些“腫瘤抗性”小鼠非但沒有活得更長,還顯示出早衰綜合征,它們的生存周期減少了20%。這個加速的衰老過程包括了通常在衰老的人類中發(fā)生的變化,如脊柱彎曲的形成,延遲的傷口愈合,具有自我更新能力的干細胞減少,以及體重、氣力、肌肉、骨密度及頭發(fā)的減少。
(1)p53基因表達產生的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動,請列舉與細胞周期相關5個術語(專業(yè)名詞)________________________________。
(2)日常生活中體內細胞受到X射線照射后,p53基因激活不能恢復的受損細胞的自殺程序——凋亡,這是一個正常的生理過程,有利于維持機體內環(huán)境的_________。
(3)對野生型小鼠胸腺細胞進行電泳分析p53和p21蛋白的表達量,并觀察不同基因型小鼠的胸腺細胞進行一定輻射劑量X射線照射后的存活率,結果如圖A和圖B所示。
注:p53基因(+)突變基因(—) p53+/-雜合型小鼠的胸腺細胞
p53-/-純合子突變小鼠胸腺細胞 p53+/+野生型小鼠胸腺細胞
actin:表達無組織特異性,作為參考
①提取小鼠胸腺時,需在_____________處理后,才能獲得單個細胞進行培養(yǎng),培養(yǎng)液中除加入糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質外,還需額外加入_______________,置于5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
②據圖A與圖B分析,________基因型小鼠的胸腺細胞的存活率最高,說明突變基因編碼的p53蛋白持續(xù)具有活性,導致其具有超強抗癌變的特性。
③根據圖A分析p53基因和p21基因的表達情況和閱讀材料,請補充完全下列流程:一定輻射劑量X射線照射 激活p53基因p53蛋白含量______________基因表達,阻滯細胞分裂進程,最終凋亡,避免細胞發(fā)生癌變。
(4)p53是一把雙刃劍,對機體的生命活動既有利又有弊,請根據閱讀材料,說出其對人體的利和弊,并據此陳述在腫瘤疾病的治療方面如何合理利用________。
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