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

基因的表达及调控

$\rm BDNF$(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,也广泛分布于人类中枢神经系统中,$\rm BDNF$基因的表达与神经细胞的发育和学习认知等功能密切相关。众多研究表明,抑郁症患者的$\rm BDNF$基因的甲基化水平升高。图$\rm 1$左为$\rm DNA$甲基化机理图,图$\rm 1$右为$\rm BDNF$基因表达及调控过程。

  

$\rm DNMT3$是一种$\rm DNA$甲基化转移酶,下列叙述正确的是$\rm (\quad\ \ \ \ )$。(多选)

["

$\\rm DNA$分子中$\\rm 5'$甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对

","

$\\rm DNA$甲基化引起的变异属于基因突变

","

$\\rm DNA$甲基化可能阻碍$\\rm RNA$聚合酶与启动子结合

","

$\\rm DNA$甲基转移酶发挥作用需与$\\rm DNA$结合

"]
[["CD"]]

$\rm A$$\rm DNA$分子中$\rm 5'$甲基胞嘧啶依然能与鸟嘌呤配对,$\rm A$错误;

$\rm B$$\rm DNA$甲基化没有引起基因中碱基序列的改变,因此,甲基化引起的变异不属于基因突变,$\rm B$错误;

$\rm C$$\rm DNA$甲基化可能阻碍$\rm RNA$聚合酶与启动子结合,进而影响了基因的表达,导致了表型的改变,$\rm C$正确;

$\rm D$$\rm DNA$甲基转移酶的作用对象是相关的基因上的碱基,因而其发挥作用的过程需与$\rm DNA$结合,$\rm D$正确。

故选:$\rm CD$

图中过程③以$\rm (\quad\ \ \ \ )$为原料。

["

$\\rm tRNA$

","

氨基酸

","

核糖核苷酸

","

脱氧核糖核苷酸

"]
[["B"]]

右图中过程③为翻译过程,该过程发生在核糖体上,是以$\rm mRNA$为模板,以氨基酸为原料合成多肽链的过程,即该过程是以氨基酸为原料的,$\rm B$正确,$\rm ACD$错误。

故选:$\rm B$

若该过程某$\rm tRNA$的反密码子序列为$\rm 5^\prime-GAA-3^\prime$,则其识别的密码子序列为$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

$\\rm 5^\\prime-GAA-3^\\prime$

","

$\\rm 5^\\prime-TTC-3^\\prime$

","

$\\rm 5^\\prime-CUU-3^\\prime$

","

$\\rm 5^\\prime-UUC-3^\\prime$

"]
[["D"]]

若该过程某$\rm tRNA$的反密码子序列为$\rm 5' -GAA-3'$,由于核糖体在$\rm mRNA$上的移动方向是由$\rm 5'$移向$\rm 3'$,因此其上反密码子的顺序为$\rm AAG$,则其识别的密码子序列为$\rm 5' -UUC-3'$$\rm D$正确,$\rm ABC$错误。

故选:$\rm D$

$\rm miRNA-195$$\rm miRNA$中一种,$\rm miRNA$是小鼠细胞中具有调控功能的非编码$\rm RNA$,在个体发育的不同阶段产生不同的$\rm miRNA$,该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的$\rm mRNA$降解。下列叙述正确的是$\rm (\quad\ \ \ \ )$。(多选)

["

$\\rm miRNA$通过碱基互补配对识别$\\rm mRNA$

","

$\\rm miRNA$能特异性的影响基因的表达

","

不同$\\rm miRNA$的碱基排列顺序不同

","

$\\rm miRNA$的产生与细胞的分化无关

"]
[["ABC"]]

$\rm A$$\rm miRNA$通过碱基互补配对识别靶$\rm mRNA$,进而导致靶$\rm mRNA$的降解,$\rm A$正确;

$\rm B$、根据题干信息,“该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的$\rm mRNA$降解”,可知,$\rm miRNA$能特异性的影响基因的表达中的翻译过程,$\rm B$正确;

$\rm C$、在个体发育的不同阶段产生不同的$\rm miRNA$,不同$\rm miRNA$的碱基排列顺序不同,$\rm C$正确;

$\rm D$$\rm miRNA$在个体发育的不同阶段产生不同的$\rm miRNA$,是基因选择性表达的结果,与细胞的分化有关,$\rm D$错误。

故选:$\rm ABC$

抑郁症小鼠与正常鼠相比,图中②过程$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

减弱

","

不变

","

增强

"]
[["C"]]

图中显示,$\rm miRNA-195$基因调控$\rm BDNF$基因表达的机理是$\rm miRNA-195$$\rm BDNF$基因表达的$\rm mRNA$形成局部双链结构,影响翻译过程。题中显示,$\rm BDNF$(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子,其主要作用是影响神经可塑性和认知功能,抑郁症小鼠的神经可塑性和认知功能下降,说明翻译受阻,即无法与核糖体结合,所以抑郁症小鼠与正常鼠相比,图中②过程“增强”,$\rm C$正确,$\rm AB$错误,

故选:$\rm C$

若图①过程反应强度不变,则$\rm BDNF$的含量将$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

减弱

","

不变

","

增强

"]
[["A"]]

若①过程反应强度不变,则$\rm BDNF$的含量将减少,进而影响了$\rm BDNF$的合成,影响了神经系统变得功能,$\rm A$正确,$\rm BC$错误。

故选:$\rm A$

 若抑郁症小鼠细胞中一个$\rm DNA$分子的一个$\rm C-G$中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成胸腺嘧啶

则该$\rm DNA$分子经过$\rm n$次复制后,所产生的子代$\rm DNA$分子中异常的$\rm DNA$占比为$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

$\\rm \\dfrac14$

","

$\\rm \\dfrac{1}{2^{n-1}}$

","

$\\rm \\dfrac12$

","

$\\rm \\dfrac{1}{4^{n-1}}$

"]
[["C"]]

若抑郁症小鼠细胞中一个$\rm DNA$分子的一个$\rm C-G$中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,该变化发生在$\rm DNA$分子的一条链中,则由发生改变的单链经过复制产生的子代$\rm DNA$分子均发生异常,而由正常的单链为模板复制产生的子代$\rm DNA$分子均正常,据此可推测该$\rm DNA$分子经过$\rm n$次复制后,所产生的子代$\rm DNA$分子中异常的$\rm DNA$占比为$\rm\dfrac 12$$\rm C$正确,$\rm ABD$错误。

故选:$\rm C$

与正常$\rm DNA$分子相比,异常$\rm DNA$的稳定性$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

变高$\\rm C-G$碱基对氢键数目少

","

变低$\\rm C-G$碱基对氢键数目少

","

变高$\\rm A-T$碱基对氢键数目少

","

变低$\\rm A-T$碱基对氢键数目少

"]
[["D"]]

与正常$\rm DNA$分子相比,异常$\rm DNA$的稳定性变低,因为异常$\rm DNA$分子中由原来的$\rm C-G$碱基对变成了$\rm A-T$碱基对,且$\rm C-G$碱基对中氢键的数目多,$\rm D$正确,$\rm ABC$错误。

故选:$\rm D$

如图所示,$\rm 5-$羟色胺是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质,它能够在两个神经细胞之间传递信号。研究发现,小鼠大脑中$\rm 5-$羟色胺与受体结合可促进$\rm BDNF$的表达,与抗抑郁机制有着紧密联系,并且在一定程度上受$\rm 5-$羟色胺转运体的调节。$\rm 5-$羟色胺转运体可以将两个细胞间$\rm 5-$羟色胺转运到细胞内,降低细胞之间的$\rm 5-$羟色胺的浓度,机理如图$\rm 2$所示。$\rm 5-$羟色胺转运体由$\rm SLC6A4$基因编码,请结合材料和已有知识提出一种可行的抗抑郁治疗方案。                                                                

  

[["

由于$\\rm 5-HT$浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些$\\rm 5-HT$水解酶和$\\rm 5-HT$转运体的抑制剂来治疗抑郁症,也可设法抑制$\\rm SLC6A4$基因的表达来设法减少$\\rm 5-HTT$的数量,进而增加突触间隙中$\\rm 5-HT$的含量,缓解抑郁症状

"]]

研究发现,小鼠大脑中$\rm 5-$羟色胺($\rm 5-HT$)信号可刺激$\rm BDNF$的表达,与抗抑郁机制有着紧密联系,并且在一定程度上受$\rm 5-$羟色胺转运体($\rm 5-HTT$)的调节,$\rm 5-HTT$$\rm SLC6A4$基因编码,由于$\rm 5-HT$浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些$\rm 5-HT$水解酶和$\rm 5-HT$转运体的抑制剂来治疗抑郁症,也可设法抑制$\rm SLC6A4$基因的表达来设法减少$\rm 5-HTT$ 的数量,进而增加突触间隙中$\rm 5-HT$的含量,缓解抑郁症状。

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