Question

下图是细胞内基因表达在不同调控水平的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成，基因被转录后经拼接加工把内含子转录出的片段切除，就形成了成熟mRNA。请回答下列问题：

      

（1）该图代表的是真核生物细胞基因的表达调控。图中转录水平调控不仅控制基因________，还控制转录次数。

（2）加工水平调控为我们理解基因控制生物性状体现的_______（填“多因一效”“一因一效”或“一因多效”）提供了理论依据。泛素是一种存在于所有真核生物（大部分真核细胞）中的小蛋白（含76个氨基酸），控制泛素合成的基因中脱氧核苷酸至少有___________（不考虑终止密码）个。

（3）若基因3是控制胰岛素合成的基因，图中的抑制子___________（填“是”或“不是”）胰高血糖素。直接刺激该细胞合成和分泌胰岛素的有效刺激包括______________________（至少答两项）。

Answer

能否转录 一因多效 456 不是 高血糖浓度、神经递质，胰高血糖素浓度

【解析】

据图分析，图示为发生在细胞核中的基因转录水平的调控和加工水平的调控过程以及发生在细胞质中的翻译水平的调控过程，其中基因1没有产生新生RNA，而基因2和基因3产生了新生RNA，说明基因是选择性转录（表达）的；基因2的结构图显示其含有多个外显子和内含子，其转录形成的新生RNA需要经过加工才能形成成熟的mRNA；该mRNA通过核孔进入细胞质，可以与多个核糖体结合形成多个相同的多肽链，该过程为翻译，受抑制子的调控。

（1）据图分析可知，基因1没有产生新生RNA，而基因2和基因3产生了新生RNA，说明转录水平调控可以调控基因是否转录。

（2）加工水平调控为我们理解基因控制生物性状体现的一因多效提供了理论依据；根据题意分析，已知泛素是含有76个氨基酸的小蛋白，且不考虑终止密码，则翻译该蛋白质的mRNA至少含有的核糖核苷酸数=76×3=228个，而控制该mRNA合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数=228×2=456个。

（3）不同细胞中基因是选择性表达的，控制胰岛素合成的基因在胰岛B细胞中表达，而胰高血糖素在胰岛A细胞中表达，因此若基因3是控制胰岛素合成的基因，则图中的抑制子不是胰高血糖素；直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的刺激有血糖浓度升高、神经递质，胰高血糖素浓度。