Question

在遗传密码的探索历程中，克里克发现由3个碱基决定一个氨基酸。之后，尼伦伯格和马太采用了蛋白质体外合成技术，他们取四支试管，每支试管中分别加入一种氨基酸（丝氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸），再加入去除了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了由苯丙氨酸构成的肽链。

（1）①实验中去除DNA和mRNA的目的是__________。②本实验的结论是_________。

（2）科学家根据分裂间期细胞的代谢情况，将它分为DNA合成前期（G₁）、DNA合成期（S）和DNA合成后期（G₂）。有实验表明，在洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的过程中，G₁和G₂期的细胞质中mRNA含量较高，可以推测，此时功能活跃的非膜性细胞器是__________；而分裂期细胞质中mRNA明显减少，最可能的原因是_____________________________。

（3）遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常培养的温度为25⁰C，将其幼虫在35⁰C -37⁰C的温度下培养，则得到残翅果蝇。

①温度主要通过影响________来影响生物体内某些生化反应。

②正常温度下，这些残翅果蝇的后代仍然是长翅果蝇，其原因是________________。

③据此可以看出，生物体的性状与基因、环境的关系是___________________________。

（4）中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程，如图所示
 

①a过程称为_______，主要发生在真核生物的________（场所）。

②d过程称为_________，不是所有的RNA病毒都能发生该过程。

③写出正常人体内能发生的过程________。（用图中字母表示）

Answer

排除干扰 UUU是苯丙氨酸的密码子 核糖体 此时核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录 酶的活性 （环境仅影响了酶的活性，）遗传物质没有改变 生物体的性状是基因与环境共同作用的结果（表现型是基因型与环境共同作用的结果） DNA复制 细胞核 逆转录 a、b、c

【解析】

分析图示可知：a表示DNA的复制，b表示转录，c表示翻译，d表示逆转录，e表示RNA的复制。

（1）为了遵循实验的单一变量原则，实验中去除DNA和信使RNA的目的是排除干扰；根据题干中“加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入苯丙氨酸的试管中出现了由苯丙氨酸构成的肽链”，因此本实验说明了UUU是苯丙氨酸的密码子。
（2）核糖体是蛋白质的合成场所，没有膜，有实验表明，在洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的过程中，G1和G2期的细胞质中mRNA含量较高，可以推测，此时功能活跃的非膜性细胞器是核糖体；分裂期细胞质中mRNA明显减少，最可能的原因是此时核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋。

（3）①温度主要通过影响酶的活性来影响生物体内某些生化反应；

②环境可能影响了酶活性而改变性状，但遗传物质没有改变，故正常温度下，残翅果蝇的后代仍然是长翅果蝇；

③由以上分析可知：生物体的性状与基因、环境的关系是生物体的性状是基因与环境共同作用的结果，即性状=基因（型）+环境。

（4）①a过程称为DNA向DNA的信息传递，即DNA分子的复制，主要发生在真核生物的细胞核内；

②d过程的遗传信息是从RNA到DNA，称为逆转录，不是所有的RNA病毒都能发生该过程；

③人体内能发生的过程是DNA的复制、转录和翻译，对应图中的a、b、c。