Question

如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

                        ①                      ②                         ③

（1）主要发生在细胞核中的过程有________。

（2）过程①②③中，能在人体神经细胞和造血干细胞中都发生的是__________。

（3）已知过程①的DNA所含氮元素都是¹⁵N，若将该DNA的片段放入¹⁴N的环境中复制2次，则含有¹⁵N的链占总链数的________。

（4）若要过程③中合成的肽链中亮氨酸（密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG）转变成色氨酸（密码子为UGG），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由________。

（5）人体不同组织细胞中核DNA的种类______，不同细胞形态、结构、功能不同的根本原因是_____。

（6）过程②中识别起始点的物质是________。如果图②的α链中A占23％，U占25％，那么在相应的的DNA片段中， G占_________。

Answer

① ② ② ③ 1/4 A变为C 相同 基因的选择性表达 RNA聚合酶 26%

【解析】

DNA复制

DNA转录

翻译

时间

细胞分裂的间期

个体生长发育的整个过程

场所

主要在细胞核

细胞质中的核糖体

条件

DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATP

RNA聚合酶等，ATP

酶，ATP,tRNA

模板

DNA的两条链

DNA的一条链

mRNA

原料

含A T C G的四种脱氧核苷酸

含A U C G的四种核糖核苷酸

20种氨基酸

模板去向

分别进入两个子代DNA分子中

与非模板链重新绕成双螺旋结构

分解成单个核苷酸

特点

半保留复制，边解旋边复制，多起点复制

边解旋边转录

一个mRNA上结合多个核糖体，依次合成多肽链

碱基配对

A→T，G→C

A→U,T→A,G→C

A→U,G→C

遗传信息传递

DNA→DNA

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

实例

绝大多数生物

所有生物

意义

使遗传信息从亲代传给子代

表达遗传信息，使生物表现出各种性状

题图图中①为DNA复制过程，②为转录，③为翻译过程。

（1）由分析可知：DNA的复制和转录过程主要发生在细胞核中，即图中的①和②。

（2）过程①②③中，由于人体神经细胞不再分裂，故能发生的过程是②和③，造血干细胞能够分裂，故三个过程在其中都发生，故②和③都能在人体神经细胞和造血干细胞中发生。

（3）已知过程①的DNA所含氮元素都是15N，若将该DNA的片段放入14N的环境中复制2次，则会产生4个DNA分子，由于DNA复制过程是半保留复制，则其中含有15N的链始终是2个，而总链数为8个，故含有15N的链占总链数的比例为1/4。

（4）由亮氨酸（密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG）转变成色氨酸（密码子为UGG），且通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，通过对比可知：需要由密码子UUG 变为UGG，对应到DNA分子中应为AAC变为ACC，即DNA的摸板链中发生A转变为C之后即可满足题目中的亮氨酸到色氨酸的转变。

（5）由于人体不同组织细胞都是由同一个受精卵经过有丝分裂分化而来的，故不同组织细胞中核DNA的种类相同，但由于细胞分化导致不同组织细胞表现出不同的形态、结构、功能不同，其根本原因是基因的选择性表示。

（6）过程②为转录，该过程中识别起始点的物质是RNA聚合酶。图②中的α链为RNA单链，若其中A占23％，U占25％，由于在DNA分子中和所对应的RNA中互补碱基含量之和有恒等关系，即 A+T的占比在DNA分子中和DNA的单链中以及所对应的RNA恒等。那么可知A+T的占比为23％+25％=48％，则G+C=52％,又因在DNA分子中G和C的量相等，故G占26％。