Question

菲爾和梅洛因發(fā)現了RNA干擾現象，其機制如下：雙鏈RNA進入細胞內，會被一個能特異識別雙鏈RNA的酶（稱為Dicer）切割成21～23個核苷酸長的小分子（SiRNA）．切割產生的SiRNA片斷與一系列酶結合組成誘導沉默復合體（RISC）．激活的RISC單鏈會與相應的mRNA通過堿基配對結合，并切割該mRNA，造成蛋白質無法合成（如圖所示）．請分析回答下列問題：
（1）根據RNA干擾機理，所謂相關基因“沉默”，其實質是遺傳信息傳遞中的

 

過程受阻．
（2）通過Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的條件是SiRNA上具有

 

的堿基序列．
（3）有科學家將能引起RNA干擾的雙鏈RNA的兩條單鏈分別注入細胞，結果卻沒有引RNA干擾現象，請據圖和題干分析可能的原因是

 

（4）研究發(fā)現，Dicer受DNA上某基因控制，如該基因上某堿基發(fā)生了改變，是否RNA干擾現象就消除了？

 

．你的結論依據是

 

．
（5）請舉一例說明RNA干擾在實際中的運用或意義

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,惡性腫瘤的防治,中心法則及其發(fā)展

專題：

分析：分析題圖：圖示表示RNA干擾現象示意圖，Dicer酶能特異識別雙鏈RNA，切割產生的干涉RNA與一系列酶結合組成誘導沉默復合體（RISC）；RlSC通過堿基配對結合到與干涉RNA同源的mRNA上，并切割該mRNA，造成蛋白質無法合成．

解答： 解：（1）RlSC通過堿基配對結合到與干涉RNA同源的mRNA上，并切割該mRNA，而mRNA是翻譯的模板，因此RNA干擾的實質是使遺傳信息傳遞中的翻譯過程受阻．
（2）只有復合體（RISC）上的RNA有與同源的mRNA互補配對的堿基序列時，其才能和同源的mRNA結合．
（3）由于Dicer酶只能識別雙鏈RNA，不能識別單鏈RNA，因此將能引起RNA干擾的雙鏈RNA的兩條單鏈分別注入細胞，不會出現RNA干擾現象．
（4）基因中堿基對的缺失、增添或替換叫做基因突變，基因突變不一定會引起生物性狀的改變，原因有：
①體細胞中某基因發(fā)生改變，生殖細胞中不一定出現該基因；
②DNA上某個堿基對發(fā)生改變，它不一定位于基因的外顯子部位；
③若為父方細胞質內的DNA上某個堿基對發(fā)生改變，則受精后一般不會傳給子代；
④若該親代DNA上某個喊基對發(fā)生改變產生的是一個隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，則隱性性狀不會表現出來；
⑤根據密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸；
⑥性狀表現是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表現出來．
（5）RNA干擾可以使致癌基因表達的mRNA被破壞，達到治療腫瘤的目的（本題屬于開放題，只要答案合理即可）．故答案為：
（1）翻譯     
（2）與mRNA互補配對
（3）核酸內切酶只能識別雙鏈RNA，不能識別單鏈RNA．
（4）不一定   因為突變可能是隱性的，或同義突變（指令的氨基酸不變），或突變不是發(fā)生在外顯子部位
（5）可以使致癌基因表達的mRNA被破壞，達到治療腫瘤的目的

點評：本題以“諾貝爾生理學或醫(yī)學獎”為背景，結合題圖，考查RNA的相關知識，要求考生識記RNA的名稱、基本組成及種類，能根據題干信息“Dicer酶能特異識別雙鏈RNA”、“RlSC通過堿基配對結合到與干涉RNA同源的mRNA上，并切割該mRNA，造成蛋白質無法合成”答題．