Question

20．如圖表示細(xì)胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復(fù)合物識(shí)別而發(fā)生降解的過程．該過程被稱為NMD作用，能阻止有害異常蛋白的表達(dá)．

（1）圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是發(fā)生了基因中的堿基替換．
（2）異常mRNA來自于突變基因的轉(zhuǎn)錄，其降解產(chǎn)物為核糖核苷酸．如果異常mRNA不發(fā)生降解，細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生肽鏈較短的異常蛋白．
（3）科學(xué)家研究表明：一個(gè)核糖體從起始密碼子到達(dá)終止密碼子約需5秒，實(shí)際上合成120個(gè)正常蛋白所需的時(shí)間僅為1分鐘，其原因是一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)正常蛋白分子的合成．
（4）假設(shè)正常的蛋白質(zhì)由1條肽鏈組成，合成此蛋白質(zhì)脫掉了300個(gè)水，則至少需要mRNA上302個(gè)密碼子（考慮終止密碼），參與合成過程的tRNA最多有61種．
（5）假設(shè)正常mRNA分子中腺嘌呤（A）占?jí)A基總數(shù)的10%，尿嘧啶（U）占?jí)A基總數(shù)的30%，則轉(zhuǎn)錄出該mRNA的DNA片段中，腺嘌呤（A）所占的比例為20%．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖中異常mRNA的中間部位出現(xiàn)一個(gè)終止密碼子，該密碼子能夠阻斷該mRNA的繼續(xù)翻譯，從而抑制該突變基因的表達(dá)．

解答 解：（1）基因突變是DNA中堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起基因結(jié)構(gòu)的改變，若是由堿基對(duì)增添、缺失引起的基因突變，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與正常mRNA的長度不同，圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是發(fā)生了基因中的堿基對(duì)替換．
（2）異常mRNA來自于突變基因的轉(zhuǎn)錄，其基本單位為核糖核苷酸，因此其降解產(chǎn)物為核糖核苷酸．分析題圖可知，異常mRNA種間出現(xiàn)了終止密碼子，因此如果異常mRNA不發(fā)生降解，細(xì)胞內(nèi)翻譯過程會(huì)產(chǎn)生肽鏈較短的異常蛋白質(zhì)．
（3）一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)正常蛋白分子的合成，因此提高了蛋白質(zhì)的合成速率．
（4）假設(shè)正常的蛋白質(zhì)由1條肽鏈組成，合成此蛋白質(zhì)脫掉了300個(gè)水，說明該肽鏈有301個(gè)氨基酸，考慮終止密碼子，至少需要mRNA上302個(gè)密碼子，參與合成過程的tRNA最多有61種．
（5）假設(shè)正常mRNA分子中腺嘌呤（A）占?jí)A基總數(shù)的10%，尿嘧啶（U）占?jí)A基總數(shù)的30%，則DNA模板鏈中T=10%，A=30%，則整個(gè)DNA分子中A+T=40%，因此轉(zhuǎn)錄出該mRNA的DNA片段中，腺嘌呤（A）所占的比例為20%．
故答案為：
（1）堿基替換
（2）轉(zhuǎn)錄  核糖核苷酸  短
（3）一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)正常蛋白分子的合成
（4）302    61
（5）20%

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)錄和翻譯過程圖，考查了基因突變、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，能準(zhǔn)確判斷圖中各物質(zhì)的名稱及作用，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行判斷，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．