Question

【題目】以下是有關(guān)基因表達(dá)的實(shí)驗(yàn)探索，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析以下問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)一：用RNA酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)的合成停止，再加入酵母RNA，蛋白質(zhì)合成有所恢復(fù)。

實(shí)驗(yàn)二：用紅綠色染料分別標(biāo)記DNA和新合成的RNA，發(fā)現(xiàn)綠色總是先出現(xiàn)在紅色存在的部位。

實(shí)驗(yàn)三：SP8噬菌體實(shí)驗(yàn)：從宿主細(xì)胞中分離出SP8的RNA，分別與噬菌體的2條DNA單鏈混合，發(fā)現(xiàn)只有一條DNA單鏈可與RNA形成雜交分子，如圖所示實(shí)驗(yàn)四：α-鵝膏蕈堿實(shí)驗(yàn)：α-鵝膏蕈堿是一種可抑制RNA聚合酶活性的物質(zhì)，且隨著α-鵝膏蕈堿濃度和處理時(shí)間的増加，轉(zhuǎn)錄進(jìn)程逐漸被抑制。

請(qǐng)分析以上實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)一說(shuō)明蛋白質(zhì)的合成可能與__________有關(guān)。

（2）實(shí)驗(yàn)二得出的結(jié)論是___________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)三中雜交分子形成的原理是________________，由此可知RNA合成的模板是____________。利用分子雜交技術(shù)可鑒定物種親緣關(guān)系遠(yuǎn)近，原因是__________________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)四說(shuō)明了轉(zhuǎn)錄過(guò)程所需的酶是________________。已知酵母菌的核基因和線粒體中的質(zhì)基因均能編碼蛋白質(zhì)的合成，如用α-鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，那么推測(cè)α-鵝膏蕈堿抑制的是____________（填“核基因”或“質(zhì)基因”）的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

（5）四環(huán)素、鏈霉素等抗生素能抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，它們有的能干擾細(xì)菌核糖體的形成，有的能阻止tRNA和mRNA的結(jié)合，請(qǐng)據(jù)以上事實(shí)說(shuō)明這些抗生素可用于一些疾病治療的道理： ________________。

Answer 1

【答案】mRNA（或RNA或酵母RNA） RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場(chǎng)所在細(xì)胞核內(nèi)（RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場(chǎng)所在DNA附近） 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 b鏈 形成的雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說(shuō)明物種之間關(guān)系越近 RNA聚合酶 核基因 抗生素通過(guò)干擾細(xì)菌核糖體的形成，或阻止tRNA和mRNA的結(jié)合，來(lái)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此可用于因細(xì)菌感染而引起的疾病

【解析】

基因表達(dá)是指將來(lái)自基因的遺傳信息合成功能性基因產(chǎn)物的過(guò)程，基因表達(dá)產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì)�；�因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。轉(zhuǎn)錄過(guò)程由RNA聚合酶進(jìn)行，以DNA為模板，產(chǎn)物為RNA。RNA聚合酶沿著一段DNA移動(dòng)，留下新合成的RNA鏈。翻譯過(guò)程是以信使RNA（mRNA）為模板，指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。每個(gè)mRNA攜帶由遺傳密碼編碼的蛋白質(zhì)合成信息即三聯(lián)體。mRNA的每個(gè)核苷酸三聯(lián)體稱為密碼子，并且對(duì)應(yīng)于與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中的反密碼子三聯(lián)體互補(bǔ)的結(jié)合位點(diǎn)。

（1）RNA分解，蛋白質(zhì)合成停止，RNA合成，蛋白質(zhì)合成恢復(fù)，實(shí)驗(yàn)一說(shuō)明蛋白質(zhì)的合成可能與mRNA（或RNA或酵母RNA）有關(guān)。

（2）RNA總是出現(xiàn)在DNA附近，說(shuō)明RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場(chǎng)所在細(xì)胞核內(nèi)（RNA合成（轉(zhuǎn)錄）場(chǎng)所在DNA附近）

（3）實(shí)驗(yàn)三中雜交分子形成的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A-U，G-C,T-A，C-G）。DNA單鏈可與RNA形成雜交分子是b鏈，與RNA堿基互補(bǔ)配對(duì)，因此RNA合成的模板是b鏈。形成的雜合雙鏈區(qū)的部位越多，DNA堿基序列的一致性越高，說(shuō)明在生物進(jìn)化過(guò)程中，DNA堿基序列發(fā)生的變化越小，說(shuō)明物種之間關(guān)系越近。

（4）加入抑制RNA聚合酶的物質(zhì)，轉(zhuǎn)錄進(jìn)程逐漸被抑制，說(shuō)明轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要RNA聚合酶。用α—鵝膏蕈堿處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，說(shuō)明α—鵝膏蕈堿抑制的是核基因的轉(zhuǎn)錄，核內(nèi)形成的mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的RNA含量才顯著減少。

（5）核糖體、tRNA和mRNA的結(jié)合都是蛋白質(zhì)合成所不可缺少的�？股�素通過(guò)干擾細(xì)菌核糖體的形成，或阻止tRNA和mRNA的結(jié)合，來(lái)干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此可用于因細(xì)菌感染而引起的疾病。