Question

【題目】下圖為人體胰島素基因控制合成胰島素的過程示意圖。請回答下列有關(guān)問題：

（1）胰島素基因的本質(zhì)是__________，該基因能準(zhǔn)確復(fù)制的兩個最關(guān)鍵原因是__________。決定圖2中mRNA的基因的堿基序列為___________________。

（2）圖1中過程①發(fā)生所需要的酶是__________，過程②稱為__________。該細(xì)胞與人體其他細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上不同，根本原因是____________________。圖1中一個mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是_____________________________。

（3）已知胰島素由兩條多肽鏈共51個氨基酸組成，翻譯時mRNA上的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于153，原因是____________________。與胰島素基因的mRNA相比，某動物的b基因的mRNA中UGA變?yōu)?/span>AGA，其末端序列成為“一AGCGCGACCAGACUCUAA—”，則該動物的b基因比胰島素基因多編碼_________個氨基酸（起始密碼子位置相同，UCA、UAA、UAG為終止密碼子）。

Answer 1

【答案】具有遺傳效應(yīng)的DNA片段 DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板；嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制精確的進(jìn)行。 RNA聚合酶 翻譯 基因選擇性表達(dá) 在短時間內(nèi)合成大量的同種蛋白質(zhì) mRNA上存在終止密碼子等不翻譯的序列 2

【解析】

DNA分子的復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程，復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件。DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，為復(fù)制提供了精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。

題圖分析，圖1中過程①為遺傳信息由DNA傳遞到RNA的轉(zhuǎn)錄過程，過程②為遺傳信息由mRNA傳遞到蛋白質(zhì)的翻譯，由圖2中的核糖體、tRNA、mRNA及肽鏈可推斷該圖為翻譯過程放大圖。

（1）人體遺傳物質(zhì)為DNA，故胰島素基因的本質(zhì)是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段；DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供精確的模板，通過堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制準(zhǔn)確有序地進(jìn)行。根據(jù)轉(zhuǎn)錄過程中的堿基互補(bǔ)配對原則可知，決定圖2中mRNA的基因的堿基序列為：

（2）圖1中過程①為轉(zhuǎn)錄，該過程需要RNA聚合酶，過程②為翻譯。由于細(xì)胞分化，同一個個體內(nèi)細(xì)胞出現(xiàn)了形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上的差異，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)。圖1中一個mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是在短時間內(nèi)合成大量的同種蛋白質(zhì)。

（3）已知胰島素由兩條多肽鏈共51個氨基酸組成，由于mRNA上存在終止密碼子等不翻譯的序列，故翻譯時mRNA上的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于153。與胰島素基因的mRNA相比，某動物的b基因的mRNA中UGA變?yōu)?/span>AGA，其末端序列成為“—AGCGCGACCAGACUCUAA—”，結(jié)合密碼子可知，改變之后終止密碼子往后錯了兩個密碼子的位置出現(xiàn)，故該動物的b基因比胰島素基因多編碼2個氨基酸。