Question

18．研究顯示，RNA在基因表達(dá)調(diào)控中扮演著重要角色．近期，德國(guó)科學(xué)家在《Science》雜志發(fā)表論文稱，他們以馬鈴薯甲蟲生長(zhǎng)所必需的β-肌動(dòng)蛋白基因作為目的基因，將特異的雙鏈RNA（dsRNA，長(zhǎng)度大于60個(gè)堿基對(duì)）轉(zhuǎn)入馬鈴薯的葉綠體，如圖所示，用這種馬鈴薯葉片喂食的甲蟲幼蟲5天后全部死亡；但將同樣的dsRNA轉(zhuǎn)入馬鈴薯的核基因組，則完全不能使馬鈴薯有抗蟲效果．請(qǐng)回答．
（1）通常細(xì)胞中的RNA以單鏈形式存在，如作為翻譯模板的mRNA；細(xì)胞中除葉綠體外，含有核酸的細(xì)胞器還包括線粒體、核糖體；dsRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式為鳥嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶（寫中文名稱）．
（2）據(jù)圖可知，轉(zhuǎn)入馬鈴薯細(xì)胞核DNA的dsRNA會(huì)被植物細(xì)胞內(nèi)的核酸酶切割成小片段的siRNA，但其進(jìn)入甲蟲腸道后不能被吸收；葉綠體中不存在（存在/不存在）核酸酶，轉(zhuǎn)入葉綠體DNA的dsRNA能夠進(jìn)入甲蟲腸道并被吸收，再被甲蟲細(xì)胞中的核酸酶切割．
（3）資料顯示，siRNA能降解已合成的目的基因的mRNA，從而抑制基因的表達(dá)，此類干擾屬于轉(zhuǎn)錄后（轉(zhuǎn)錄前/轉(zhuǎn)錄后）水平引發(fā)的基因沉默．本研究中，siRNA可引發(fā)β-肌動(dòng)蛋白基因沉默，最終使甲蟲死亡．

Answer 1

分析 1、基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程．
2、分析題圖：轉(zhuǎn)入馬鈴薯細(xì)胞核DNA的dsRNA會(huì)被植物細(xì)胞內(nèi)的核酸酶切割成小片段的siRNA，但轉(zhuǎn)入葉綠體DNA的dsRNA不能被核酸酶切割形成siRNA．

解答 解：（1）翻譯的模板是mRNA；含有核酸的細(xì)胞器有葉綠體（含有DNA和RNA）、線粒體（含有DNA和RNA）和核糖體（含有RNA）；dsRNA是雙鏈RNA，其堿基互補(bǔ)配對(duì)方式為鳥嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶．
（2）據(jù)圖可知，轉(zhuǎn)入馬鈴薯細(xì)胞核DNA的dsRNA會(huì)被植物細(xì)胞內(nèi)的核酸酶切割成小片段的siRNA，但其進(jìn)入甲蟲腸道后不能被吸收；dsRNA轉(zhuǎn)入葉綠體后沒有被切割，說(shuō)明葉綠體中不存在核酸酶；由圖可知，轉(zhuǎn)入葉綠體DNA的dsRNA能夠進(jìn)入甲蟲腸道并被吸收，再被甲蟲細(xì)胞中的核酸酶切割形成siRNA．
（3）mRNA是轉(zhuǎn)錄形成的，資料顯示，siRNA能降解已合成的目的基因的mRNA，從而抑制基因的表達(dá)，因此此類干擾屬于轉(zhuǎn)錄后水平引發(fā)的基因沉默．本研究中，siRNA可引發(fā)β-肌動(dòng)蛋白基因沉默，最終使甲蟲死亡．
故答案為：
（1）mRNA    線粒體、核糖體    鳥嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶
（2）siRNA    不存在    甲蟲
（3）轉(zhuǎn)錄后    β-肌動(dòng)蛋白基因

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)，能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查．