Question

【题目】研究表明铜绿微囊藻经过冬季低温后才会在春末夏初大规模爆发。下图是低温诱导该藻快速繁殖的主要机理模型，当调节蛋白与操纵基因结合时，启动结构基因的表达，导致该藻类快速繁殖；而伸长的调节蛋白可同时与激活基因和操纵基因结合，降低结构基因的表达效率。据图回答：

可能用到的密码子：CCA：脯氨酸 AUG：甲硫氨酸 UGG：色氨酸

GUU：缬氨酸 UUC：苯丙氨酸 CGG：精氨酸 GGU：甘氨酸

（1）基因是指 ，其基本组成单位是 。与tRNA相比，调节基因内部特有的碱基配对方式为 。

（2）结构基因表达过程中，过程①需要 酶，该酶可以特异性识别 ，并与之结合开始①过程。过程②需要 类RNA的参与。如果mRNA上的碱基序列从左至右为CCAUGGUUCGGU．．．．．．．．．,则核糖体按此方向翻译出的多肽中氨基酸序列应为 。

（3）夏季高温时铜绿微囊藻细胞中调节蛋白激活酶会转化为 ，后者催化调节蛋白原形成 ，导致结构基因表达效率降低，藻细胞中DNA合成酶含量 ，藻类繁殖减慢。

Answer 1

【答案】（1）具有遗传效应的DNA片段 脱氧核苷酸 A=T

（2）RNA聚合酶 启动子 3 甲硫氨酸-缬氨酸-精氨酸

（3）变性调节蛋白激活酶 伸长的调节蛋白 减少

【解析】（1）基因是具有遗传效应的DNA片段，是DNA的基本结构单位和功能单位，其基本组成单位是脱氧核苷酸；在tRNA存在部分碱基互补配对，即A-U、C-G，而在DNA分子中存在的碱基互补配对是A-T、C-G。

（2）基因表达过程包括①转录和②翻译，其中基因的转录需要RNA聚合酶的催化，该酶可以特异性识别启动子。翻译是在核糖体上以mRNA为模板，tRNA为工具，利用氨基酸合成多肽（蛋白质）的过程，该过程还需要酶和能量，发生在核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成。mRNA上翻译的起始密码子是AUG甲硫氨酸，则AUGGUUCGGU决定的氨基酸序列是甲硫氨酸-缬氨酸-精氨酸。

（3）分析模型图可知，夏季高温会使激活基因控制合成的调节蛋白激酶转变为“变性”调节蛋白激酶，后者催化调节蛋白原形成伸长的调节蛋白，伸长的调节蛋白与激活基因和操纵基因同时结合，降低了结构基因表达效率，使细胞中DNA合成酶系减少，藻细胞增殖减慢。