Question

【題目】蛋白質(zhì)與核酸一直是科學(xué)家研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,請回答下列問題。

（1）2018年我國科學(xué)家首次將酵母菌的16條染色體融合為1條染色體，人工創(chuàng)造了一種新型的酵母菌株。從DNA分子結(jié)構(gòu)角度分析，融合成功的理論依據(jù)是________ 。

（2）1981年首次人工合成了酵母丙氨酸的tRNA（用tRNAYAla表示），tRNAYAla的生物活性是指在_______（填轉(zhuǎn)錄/翻譯）過程中既能攜帶丙氨酸，又能識(shí)別mRNA上丙氨酸的密碼子；在測定人工合成的tRNAYAla活性時(shí)，科學(xué)工作者先將3H-丙氨酸與tRNAYAla結(jié)合為3H-丙氨酸-tRNAYAla，然后加入蛋白質(zhì)的生物合成體系中。若在新合成的多肽鏈中含有_________，則表明人工合成的tRNAYAla具有生物活性；也有科學(xué)家先將3H-丙氨酸直接放入含有tRNAYAla的蛋白質(zhì)生物合成反應(yīng)體系中，既發(fā)現(xiàn)了tRNAYAla攜帶3H-丙氨酸，也發(fā)現(xiàn)另一種tRNA攜帶3H-丙氨酸，原因是___。

（3）1965年我國科學(xué)家首次人工合成胰島素，為驗(yàn)證人工合成的胰島素的生理作用，你的實(shí)驗(yàn)思路是（實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為：糖尿病小鼠若干只；供選擇使用的材料有：人工合成的胰島素、生理鹽水、無菌水）：_______________________。

Answer 1

【答案】每條染色體上DNA均由四種脫氧核苷酸構(gòu)成、遵循嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對原則，獨(dú)特的雙螺旋（分子）結(jié)構(gòu)翻譯放射性或“3H”或“3H-丙氨酸”丙氨酸有不同的密碼子或“氨基酸的密碼子具有簡并性”，轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸的密碼子也不止一種將糖尿病小鼠隨機(jī)分為數(shù)量相同的兩組并檢測各組小鼠的實(shí)驗(yàn)前血糖含量，分別注射等量的人工合成的胰島素和生理鹽水，一段時(shí)間后分別檢測各組小鼠的血糖含量

【解析】

本題考查遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、血糖調(diào)節(jié)，考查對DNA結(jié)構(gòu)、翻譯過程的理解和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，理解密碼子、反密碼子、氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。

（1）染色體中的DNA均由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，均遵循嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對原則，并具有獨(dú)特的雙螺旋（分子）結(jié)構(gòu)，所以可以將酵母菌的16條染色體融合為1條染色體。

（2）tRNAYAla在翻譯過程中可識(shí)別并攜帶丙氨酸，通過識(shí)別mRNA上丙氨酸的密碼子，把丙氨酸運(yùn)至核糖體中參與氨基酸的脫水縮合；在測定人工合成的tRNAYAla活性時(shí)，將3H-丙氨酸與tRNAYAla結(jié)合為3H-丙氨酸-tRNAYAla，然后加入蛋白質(zhì)的生物合成體系中，若在新合成的多肽鏈中含有放射性（ “3H”或“3H-丙氨酸” ），則表明人工合成的tRNAYAla具有生物活性；丙氨酸的密碼子不止一種，識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸的tRNA也不止一種，將3H-丙氨酸直接放入含有tRNAYAla的蛋白質(zhì)生物合成反應(yīng)體系中，會(huì)發(fā)現(xiàn)不僅tRNAYAla攜帶3H-丙氨酸，還會(huì)發(fā)現(xiàn)另一種tRNA攜帶3H-丙氨酸。

（3）胰島素具有降血糖的作用，驗(yàn)證人工合成的胰島素的生理作用，可進(jìn)行是否注射胰島素的的對照實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行注射胰島素前后的對比�？蓪⑻悄虿⌒∈箅S機(jī)分為數(shù)量相同的兩組并檢測各組小鼠的實(shí)驗(yàn)前血糖含量，分別注射等量的人工合成的胰島素和生理鹽水，一段時(shí)間后分別檢測各組小鼠的血糖含量。