Question

【題目】研究表明銅綠微囊藻經(jīng)過冬季低溫后才會在春末夏初大規(guī)模爆發(fā)。下圖是低溫誘導(dǎo)該藻快速繁殖的主要機(jī)理模型，當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白與操縱基因結(jié)合時(shí)，啟動結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)，導(dǎo)致該藻類快速繁殖；而伸長的調(diào)節(jié)蛋白可同時(shí)與激活基因和操縱基因結(jié)合，降低結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)效率。據(jù)圖回答：

可能用到的密碼子：CCA：脯氨酸 AUG：甲硫氨酸 UGG：色氨酸

GUU：纈氨酸 UUC：苯丙氨酸 CGG：精氨酸 GGU：甘氨酸

（1）基因是指 ，其基本組成單位是 。與tRNA相比，調(diào)節(jié)基因內(nèi)部特有的堿基配對方式為 。

（2）結(jié)構(gòu)基因表達(dá)過程中，過程①需要 酶，該酶可以特異性識別 ，并與之結(jié)合開始①過程。過程②需要 類RNA的參與。如果mRNA上的堿基序列從左至右為CCAUGGUUCGGU．．．．．．．．．,則核糖體按此方向翻譯出的多肽中氨基酸序列應(yīng)為 。

（3）夏季高溫時(shí)銅綠微囊藻細(xì)胞中調(diào)節(jié)蛋白激活酶會轉(zhuǎn)化為 ，后者催化調(diào)節(jié)蛋白原形成 ，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因表達(dá)效率降低，藻細(xì)胞中DNA合成酶含量 ，藻類繁殖減慢。

Answer 1

【答案】（1）具有遺傳效應(yīng)的DNA片段 脫氧核苷酸 A=T

（2）RNA聚合酶 啟動子 3 甲硫氨酸-纈氨酸-精氨酸

（3）變性調(diào)節(jié)蛋白激活酶 伸長的調(diào)節(jié)蛋白 減少

【解析】（1）基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是DNA的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位，其基本組成單位是脫氧核苷酸；在tRNA存在部分堿基互補(bǔ)配對，即A-U、C-G，而在DNA分子中存在的堿基互補(bǔ)配對是A-T、C-G。

（2）基因表達(dá)過程包括①轉(zhuǎn)錄和②翻譯，其中基因的轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶的催化，該酶可以特異性識別啟動子。翻譯是在核糖體上以mRNA為模板，tRNA為工具，利用氨基酸合成多肽（蛋白質(zhì)）的過程，該過程還需要酶和能量，發(fā)生在核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成。mRNA上翻譯的起始密碼子是AUG甲硫氨酸，則AUGGUUCGGU決定的氨基酸序列是甲硫氨酸-纈氨酸-精氨酸。

（3）分析模型圖可知，夏季高溫會使激活基因控制合成的調(diào)節(jié)蛋白激酶轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>“變性”調(diào)節(jié)蛋白激酶，后者催化調(diào)節(jié)蛋白原形成伸長的調(diào)節(jié)蛋白，伸長的調(diào)節(jié)蛋白與激活基因和操縱基因同時(shí)結(jié)合，降低了結(jié)構(gòu)基因表達(dá)效率，使細(xì)胞中DNA合成酶系減少，藻細(xì)胞增殖減慢。