請閱讀材料,分析回答下列問題:
“剪接”創造生命的精彩復制、轉錄和翻譯是所有生物共同遵循的遺傳信息傳遞法則,被稱為“中心法則”。而對于真核生物而言,中心法則還必須加上關鍵一步——剪接。
在遺傳信息的傳遞中,由DNA轉錄而來的RNA不能直接翻譯成蛋白質。因為轉錄形成的pre-mRNA(前體信使RNA)中,交錯分布著編碼蛋白質和不編碼蛋白質的序列,這兩種序列分別對應基因上的外顯子序列和內含子序列。而只有經過剪接過程,去除內含子信息、連接外顯子信息,才能形成可以用來翻譯的成熟mRNA。1977年科學家通過電子顯微鏡觀察到,一種DNA病毒的單鏈DNA序列和成熟mRNA通過堿基配對結合之后,單鏈DNA上會伸出一個個環狀的無法與mRNA結合的部分,這些環狀部分的DNA序列是成熟mRNA所沒有的。
在很多情況下同一條pre-mRNA,通過不同的剪接方式可以產生出不同的成熟mRNA。
在一種成熟mRNA中被剪掉的內含子信息,可能保留在另一種成熟mRNA中成為外顯子信息,這被稱為可變剪接。此外,外顯子信息的拼接也并不一定按照pre-mRNA中的順序,還可能打亂順序拼接,甚至不同pre-mRNA的“外顯子”序列還可以“跨界”連接。
負責催化剪接這一復雜而精巧程序的“機器”便是剪接體。
剪接體是生物體內最為復雜且高度動態的超大“分子機器”,由幾十至上百個蛋白質和數條RNA構成。在執行剪接任務時會不停地變化狀態,安裝上一些“部件”再去除一些“部件”。想要研究剪接體是如何工作的,就必須要對剪接體中每條RNA、蛋白質乃至每個原子進行空間的定位。2015年施一公院士帶領的科研團隊在世界上首次解析了酵母菌剪接體高分辨率的空間三維結構,2016年又進一步捕捉到剪接體處于不同工作階段的多個構象,據此揭示出pre-mRNA剪接的整體動態過程。后續又獲得了人源剪接體不同狀態的高分辨率結構,探明了剪接體組裝、激活和催化的機制。
解析人源剪接體的結構,不僅有助于揭示體內剪接反應的分子機制,也能促進對一些疾病的認識,并為研發相關藥物提供了可能。例如,正常的SMN1基因可生產人體發育與生存必需的運動神經元存活蛋白SMA。而脊髓性肌萎縮患者的此基因突變,轉錄生成的pre-mRNA在剪接過程中,7號外顯子被當成內含子剪切掉。針對上述剪接問題而研發的藥物甲,能夠提高患者細胞內SMA蛋白的產量,從而改善患者的生活狀況。
(1)真核生物遺傳信息從DNA到蛋白質的傳遞需要三步,按照順序依次為 轉錄、剪接、翻譯轉錄、剪接、翻譯。
(2)用于與成熟mRNA配對結合的單鏈DNA可作為 轉錄轉錄時的模板鏈;單鏈DNA上無法與mRNA結合的部分是 BB(從下列選項中選擇作答)。
A.外顯子
B.內含子
C.外顯子或內含子
D.剪接體
(3)有人提出“一種基因只能產生一種蛋白質”,依據文章信息判斷這種說法是否合理?并說明理由。 否,同一基因轉錄形成的pre-mRNA,通過不同的剪接方式可以產生出不同的成熟mRNA,翻譯出不同的蛋白質否,同一基因轉錄形成的pre-mRNA,通過不同的剪接方式可以產生出不同的成熟mRNA,翻譯出不同的蛋白質。
(4)下列對于施一公等科學家在研究剪接體時的過程和方法的表述,你認為合理的有 ABCABC。
A.按照從局部到整體的思路,先分離出剪接體的部件再分析部件之間的關系
B.按照從簡單到復雜的思路,先分析各種細菌的剪接體再分析人類的剪接體
C.按照結構決定功能的思路,先研究了剪接體的分子結構再分析其作用機制
(5)請根據文中信息推測藥物甲治療脊髓性肌萎縮的作用機制 該藥物可以和與7號外顯子配對的剪接體結合,從而阻礙對外顯子的剪切該藥物可以和與7號外顯子配對的剪接體結合,從而阻礙對外顯子的剪切。
【考點】中心法則及其發展;遺傳信息的轉錄和翻譯.
【答案】轉錄、剪接、翻譯;轉錄;B;否,同一基因轉錄形成的pre-mRNA,通過不同的剪接方式可以產生出不同的成熟mRNA,翻譯出不同的蛋白質;ABC;該藥物可以和與7號外顯子配對的剪接體結合,從而阻礙對外顯子的剪切
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.6
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1.如圖為中心法則及其發展示意圖,圖中①~⑤表示遺傳信息的傳遞過程,據圖回答下列問題:
(1)圖1中,遺傳信息傳遞過程中能發生堿基U-A或A-U配對的過程有
(2)tRNA由特定的DNA通過
(3)遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過程中,遺傳信息的傳遞有損失的現象,原因是
(4)某基因經②③過程產生的蛋白質中部分氨基酸序列為“-甘氨酸-亮氨酸-谷氨酸-半胱氨酸-纈氨酸-”,根據此序列及密碼子表,甲、乙兩位同學推導出的該基因的堿基排列序卻不一樣,原因是發布:2025/1/3 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.7 -
2.下列關于中心法則的敘述,正確的是( )
A.逆轉錄和DNA復制時需要的原料不同 B.酵母菌細胞內轉錄和DNA復制的場所相同 C.人體細胞都能進行核DNA的復制和基因的表達 D.基因的轉錄和翻譯都以一條RNA鏈為模板 發布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.7 -
3.圖甲表示人體細胞中遺傳信息的傳遞過程,圖乙為中心法則圖示,請回答:
?
(1)DNA的基本骨架是由
(2)圖甲中:①所需要的酶為
(3)圖甲過程③屬于基因表達的
(4)煙草花葉病毒遺傳信息的傳遞過程有發布:2025/1/15 8:0:2組卷:10引用:3難度:0.7