Question

【題目】下圖是細胞內基因表達在不同調控水平的示意圖。圖中一個基因可由若干個外顯子與內含子組成，基因被轉錄后經拼接加工把內含子轉錄出的片段切除，就形成了成熟mRNA。請回答下列問題：

（1）該圖代表的是真核生物細胞基因的表達調控。圖中轉錄水平調控不僅控制基因________，還控制轉錄次數。

（2）加工水平調控為我們理解基因控制生物性狀體現的_______（填“多因一效”“一因一效”或“一因多效”）提供了理論依據。泛素是一種存在于所有真核生物（大部分真核細胞）中的小蛋白（含76個氨基酸），控制泛素合成的基因中脫氧核苷酸至少有___________（不考慮終止密碼）個。

（3）若基因3是控制胰島素合成的基因，圖中的抑制子___________（填“是”或“不是”）胰高血糖素。直接刺激該細胞合成和分泌胰島素的有效刺激包括______________________（至少答兩項）。

Answer 1

【答案】能否轉錄 一因多效 456 不是 高血糖濃度、神經遞質，胰高血糖素濃度

【解析】

據圖分析，圖示為發生在細胞核中的基因轉錄水平的調控和加工水平的調控過程以及發生在細胞質中的翻譯水平的調控過程，其中基因1沒有產生新生RNA，而基因2和基因3產生了新生RNA，說明基因是選擇性轉錄（表達）的；基因2的結構圖顯示其含有多個外顯子和內含子，其轉錄形成的新生RNA需要經過加工才能形成成熟的mRNA；該mRNA通過核孔進入細胞質，可以與多個核糖體結合形成多個相同的多肽鏈，該過程為翻譯，受抑制子的調控。

（1）據圖分析可知，基因1沒有產生新生RNA，而基因2和基因3產生了新生RNA，說明轉錄水平調控可以調控基因是否轉錄。

（2）加工水平調控為我們理解基因控制生物性狀體現的一因多效提供了理論依據；根據題意分析，已知泛素是含有76個氨基酸的小蛋白，且不考慮終止密碼，則翻譯該蛋白質的mRNA至少含有的核糖核苷酸數=76×3=228個，而控制該mRNA合成的基因至少含有的脫氧核苷酸數=228×2=456個。

（3）不同細胞中基因是選擇性表達的，控制胰島素合成的基因在胰島B細胞中表達，而胰高血糖素在胰島A細胞中表達，因此若基因3是控制胰島素合成的基因，則圖中的抑制子不是胰高血糖素；直接刺激胰島B細胞分泌胰島素的刺激有血糖濃度升高、神經遞質，胰高血糖素濃度。