Question

【題目】據(jù)報(bào)道Scripps研究所的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種特殊的分子開(kāi)關(guān)—可逆的RNA開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)可以嵌入基因療法中控制基因表達(dá)。基因療法通過(guò)將治療性基因的拷貝插入患者的細(xì)胞來(lái)發(fā)揮作用，但是一旦將基因拷貝傳遞到患者的細(xì)胞中，就無(wú)法將其關(guān)閉或調(diào)節(jié)，因此迄今為止只有少數(shù)幾種基因療法被FDA批準(zhǔn)。回答下列問(wèn)題：

（1）如圖為真核細(xì)胞中基因表達(dá)過(guò)程的某一階段，其中A是_________________；圖中消耗的有機(jī)物有_____________________；B合成的方向是______________（填序號(hào)）。

①?gòu)淖笙蛴?/span> ②從右向左

（2）真核細(xì)胞中核基因合成的B通過(guò)____________進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與_____________結(jié)合進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。在此過(guò)程中，B上所蘊(yùn)含的信息可通過(guò)tRNA準(zhǔn)確表達(dá)的依據(jù)是tRNA上的一端攜帶特定的__________________，另一端的_____________與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。

（3）在正常人體中，B由2100個(gè)堿基組成。通過(guò)基因療法將治療性基因的拷貝插入患者的細(xì)胞中，導(dǎo)致所形成的B只有1800個(gè)堿基（記作B’）。已知氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為120，通過(guò)基因療法形成B所指導(dǎo)合成的一條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量最大為_________________（不考慮終止密碼子）。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 ATP、四種核糖核苷酸 ② 核孔 核糖體 氨基酸 反密碼子 61 218

【解析】

據(jù)圖圖示為基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，A為RNA聚合酶，B為mRNA，C為模板DNA；根據(jù)mRNA的延長(zhǎng)方向可以推測(cè)B的合成的方向?yàn)閺挠蚁蜃螅环�譯過(guò)程為：mRNA從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)原則，在tRNA的作用下，將氨基酸合成蛋白質(zhì)。

（1）根據(jù)真核細(xì)胞的基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，結(jié)合圖示過(guò)程可以判斷，圖示過(guò)程為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，其中A是RNA聚合酶，該過(guò)程消耗的有機(jī)物有ATP和四種核糖核苷酸；根據(jù)B（mRNA）的延長(zhǎng)方向可以推測(cè)，B合成的方向是從右向左。

（2）真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄后合成的mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。在此過(guò)程中B上所蘊(yùn)含的信息可通過(guò)tRNA準(zhǔn)確地表達(dá)，是因?yàn)?/span>tRNA通過(guò)其一端的反密碼子與mRNA上的密碼子進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，將tRNA所攜帶的特定的氨基酸放入特定的位置。

（3）由圖示可知，B為mRNA，通過(guò)基因療法形成的B含有1800個(gè)堿基，其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)最多含有600個(gè)氨基酸，根據(jù)氨基酸脫水縮合過(guò)程，可計(jì)算出通過(guò)基因療法形成B所指導(dǎo)合成的一條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量最大為：600×120－(600-1)×18=61218。