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

铁蛋白是细胞内储存多余$\rm Fe^{3+}$的蛋白,图$\rm 1$是铁蛋白相关基因正在进行的生理活动,该基因由$\rm a$$\rm d$两条链组成,图$\rm 2$为该基因某片段放大图,①②③表示化学键,编号$\rm 1-11$表示相关物质,回答下列问题。

  

$\rm 2$结构中能正确表示$\rm DNA$组成单位的是                (编号$\rm 7/$编号$\rm 11$),该结构的中文名称是                                                                

[["

编号$\\rm 7$;胸腺嘧啶脱氧核苷酸

"]]

$\rm 2$$\rm DNA$平面结构,该结构中能正确表示$\rm DNA$组成单位的是编号$\rm 7$,其中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

$\rm 1$中该基因正在进行的生理过程是                 ,与$\rm a$链的碱基序列相同的是                 $\rm b$$\rm /c$$\rm /d$链)。

[["$\\rm DNA$复制","$\\rm c$链"]]

$\rm 1$中该基因正在进行$\rm DNA$复制,$\rm DNA$复制表现为半保留复制、边解旋边复制的特点,与$\rm a$链的碱基序列相同的是$\rm c$链,因为$\rm a$$\rm c$链均与$\rm d$链互补。

$\rm 1$中酶$\rm B$的作用位点是图$\rm 2$$\rm (\qquad)$

["

","

","

"]
[["B"]]

$\rm 1$中酶$\rm B$$\rm DNA$聚合酶,其作用表现为催化$\rm DNA$复制过程中子链的延伸,催化磷酸二酯键的产生,即图$\rm 2$中的②位点。即$\rm B$正确。

故选:$\rm B$

铁蛋白合成的调节与游离的$\rm Fe^{3+ }$、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白$\rm mRNA$起始密码子上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。图$\rm 3$、图$\rm 4$表示铁蛋白表达和调控过程,据图分析回答下列问题:

  

下列关于图$\rm 3$过程的叙述,错误的是$\rm (\qquad)$

["

该过程为转录,产物②的长度与①相同

","

图中乙和丙所代表的物质不同

","

细胞中③中$\\rm RNA$都是由图$\\rm 3$生理过程产生

","

该过程由物质甲结合起始密码子开始

"]
[["AD"]]

$\rm A$、该过程为转录,转录过程中是以部分解旋的$\rm DNA$一条链为模板进行的,且基因结构中存在非编码序列,因此产物②的长度与①不同,比①要短,$\rm A$错误;

$\rm B$、图中乙代表的是胞嘧啶脱氧核苷酸,丙代表的是胞嘧啶核糖核苷酸,二者不同,分别是组成$\rm DNA$$\rm RNA$的基本单位,$\rm B$正确;

$\rm C$、细胞中③过程表示的是翻译,该过程中涉及到$\rm 3$$\rm RNA$,分别是$\rm mRNA$$\rm tRNA$$\rm rRNA$,这些$\rm RNA$都是由图$\rm 3$过程,即转录形成的,$\rm C$正确;

$\rm D$、该过程,即转录过程由物质甲,$\rm RNA$聚合酶结合启动子开始,$\rm D$错误。

故选:$\rm AD$

若②的部分序列为$\rm 5'-AUGGAC-3'$,则铁蛋白基因上编码链的对应序列为:$\rm (\qquad)$

["

$\\rm 5'-ATGGAC-3'$

","

$\\rm 3'-ATGGAC-5'$

","

$\\rm 5' -TACCTG-3'$

","

$\\rm 5'-GTCCAT-3'$

"]
[["A"]]

若②,即$\rm mRNA$的部分序列为$\rm 5'-AUGGAC-3'$,则根据碱基互补配对原则可知,铁蛋白基因上模板链的对应序列为:$\rm 5' -GTCCAT-3'$,而编码链和模板链是互补关系,因此该$\rm mRN$$\rm A$对应的编码链为$\rm 5' -ATGGAC-3'$$\rm A$正确。

故选:$\rm A$

$\rm 4$生理过程发生的场所为                 (细胞核$\rm /$细胞质),据图分析反密码子为$\rm 3'C CA5'$$\rm tRNA$运输的氨基酸是                 

[["细胞质","甘氨酸"]]

$\rm 4$为翻译,该生理过程发生的场所为细胞质,$\rm tRNA$携带的氨基酸的种类由与之配对的密码子决定,若反密码子为$\rm 3'CCA5'$,其对应的密码子为$\rm 5'GGU3'$,结合图示信息可以看出该$\rm tRNA$运输的氨基酸是甘氨酸。

据图分析,当体内游离的$\rm Fe^{3+ }$浓度升高时,铁蛋白表达量                (升高$\rm /$降低),试据图说明判断的理由。                                                                

[["

升高;体内游离的$\\rm Fe^{3+}$浓度升高时,$\\rm Fe^{3+}$与铁调节蛋白结合,进而使得铁调节蛋白无法与铁应答元件结合,使核糖体与铁蛋白$\\rm mRNA$一端结合,启动翻译过程。

"]]

铁蛋白是细胞内储存多余$\rm Fe^{3+}$的蛋白,据图分析,当体内游离的$\rm Fe^{3+}$浓度升高时,$\rm Fe^{3+}$与铁调节蛋白结合,使铁应答元件和铁调节蛋白分离,核糖体和铁蛋白的$\rm mRNA$结合,使铁蛋白的表达量升高。

若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为$\rm UUA$$\rm UUG$$\rm CUU$$\rm CUC$$\rm CUA$$\rm CUG$),可以通过改变$\rm DNA$模板链上的一个碱基来实现,即由                 变为                 

[["$\\rm C$","$\\rm A$"]]

色氨酸的密码子为$\rm UGG$,亮氨酸的密码子有$\rm UUA$$\rm UUG$$\rm CUU$$\rm CUC$$\rm CUA$$\rm CUG$,其中与色氨酸的密码子相差最小的是$\rm UUG$,即可由$\rm UGG$变为$\rm UUG$,故$\rm DNA$模板链上的碱基变化是由$\rm C→A$

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