高中 | 第2节 DNA的结构 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第三章 基因的本质

第2节 DNA的结构

人体内$\rm DU145$细胞是一种癌细胞,该细胞中的$\rm XIAP$基因能抑制凋亡和促进癌细胞的增殖。科研人员向$\rm DU145$细胞导入某目的基因,其直接表达的$\rm shRNA$经过运输、剪切等作用,与$\rm XIAP$转录的$\rm mRNA$发生结合而使$\rm XIAP$基因沉默,过程如图所示。图中$\rm Dicer$是一种核糖核酸内切酶,$\rm RISC$称为$\rm RNA$诱导沉默复合体,①~⑨代表生理过程。请回答下列问题:

图中⑨过程                 $\rm ($填“$\rm A$”或“$\rm B$$\rm )$核糖体先与$\rm mRNA$结合, 若该过程某$\rm tRNA$的反密码子序列$\rm 5$'$\rm -GAA-3$',则其识别的密码子序列为:$\rm 5$'$\rm -$                 $\rm -3$';若$\rm XIAP$基因一条链上腺嘌呤有$\rm m$个,占该链全部碱基的比例为$\rm 1/3$,另一条互补链腺嘌呤为$\rm n$个,则该基因中胞嘧啶为                 个。

[["$\\rm A$","$\\rm UUC$","$\\rm 2m-n$"]]

⑨表示$\rm mRNA$与核糖体结合,翻译形成$\rm XIAP$蛋白的过程,此时一条$\rm mRNA$上有$\rm A$$\rm B$两个核糖体,且$\rm A$核糖体上的多肽链较长,说明$\rm A$核糖体先与$\rm mRNA$结合。反密码子与密码子碱基互补配对且反密码子的$\rm 5$'端与密码子的$\rm 3$'端结合,所以若该过程某$\rm tRNA$的反密码子序列$\rm 5$'$\rm -GAA-3$',则其识别的密码子序列为:$\rm 5$'$\rm -UUC-3$'。若$\rm XIAP$基因含有两条互补的脱氧核苷酸单链,且$\rm A=T$$\rm C=G$,若一条链上腺嘌呤有$\rm m$个,占该链全部碱基的比例为$\rm \dfrac{1}{3}$,则该条链共含碱基$\rm m\div \dfrac{1}{3}=3m$个,$\rm XIAP$基因中共有碱基$\rm 6m$个,$\rm XIAP$基因中共有腺嘌呤($\rm A$$\rm =$胸腺嘧啶($\rm T$$\rm =$$\rm m+n$)个,所以$\rm XIAP$基因中胞嘧啶($\rm C$$\rm =$鸟嘌呤($\rm G$$\rm =$$\rm XIAP$基因中所有碱基$\rm -$腺嘌呤$\rm -$胸腺嘧啶)$\rm \div 2=[6m-$$\rm m+n$$\rm -$$\rm m+n$$\rm ]\div 2=$$\rm 2m-n$)个。

图中$\rm Dicer$作用的化学键是                 $\rm RISC$中单链$\rm RNA$含有的碱基序列越多,则$\rm RISC$作用的靶基因的种类越                 

[["磷酸二酯键","少"]]

$\rm Dicer$是一种核糖核酸内切酶,通过过程③切下$\rm shRNA$的茎环结构形成$\rm siRNA$,所以其作用的化学键是磷酸二酯键。$\rm RISC$中单链$\rm RNA$通过碱基互补配对与$\rm XIAP$基因转录出的$\rm mRNA$结合形成双链$\rm RNA$$\rm RISC$中单链$\rm RNA$含有的碱基序列越多,特异性越强,作用的靶基因的种类越少。

研究发现$\rm XIAP$基因所在染色体组蛋白发生乙酰化,使染色体中蛋白质与$\rm DNA$形成的结构变得松散,可                $\rm ($填“促进”或“抑制”$\rm )XIAP$基因转录。已知$\rm X$射线可破坏$\rm DNA$结构从而用于癌症治疗,丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,若利用$\rm X$射线照射治疗癌症时使用丁酸钠,则治疗效果会                $\rm ($填“增强” 或“减弱”$\rm )$,可能的原因是                                                                                  

[["

促进;增强;丁酸钠抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,使组蛋白乙酰化水平较高,染色体中蛋白质与$\\rm DNA$形成的结构松散,更有利于$\\rm X$射线破坏$\\rm DNA$结构

"]]

$\rm XIAP$基因所在染色体组蛋白发生乙酰化,使染色体中蛋白质与$\rm DNA$形成的结构变得松散,有利于$\rm DNA$解螺旋,可促进$\rm XIAP$基因转录。利用$\rm X$射线照射治疗癌症时使用丁酸钠,治疗癌症的效果会增强,因为丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,抑制了组蛋白的去乙酰化,导致染色体组蛋白乙酰化水平高,染色体中蛋白质与$\rm DNA$形成的结构变得松散,$\rm X$射线照射时更容易破坏$\rm DNA$结构。

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