Question

microRNA（miRNA）是存在于动植物体内的大约由22个核苷酸组成的短RNA，其虽然在细胞内不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子，却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程。最近美国加州大学的一个遗传研究小组以拟南芥为研究对象，发现了miRNA对靶基因的抑制位置。如图为发生在拟南芥植株体内的相应变化，请回答：

（1）图甲中主要在细胞核中进行的过程是________（填序号）。

（2）图乙对应图甲中的过程________（填序号），RNA适于用作DNA的信使，原因是________。

（3）由miRNA的功能可推测，其调控基因表达的方式可能是使mRNA水解，导致其______________；或者不影响靶RNA的稳定性，但可阻止它们翻译成蛋白质，即发挥翻译抑制作用。

（4）图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化，但其编码的氨基酸可能不变，其原因是_________。

（5）若在体外研究miRNA的功能，需先提取拟南芥的DNA，图丙所示为拟南芥的部分DNA，若对其进行体外扩增（PCR）共得到128个相同的DNA片段，则至少要向试管中加入________个鸟嘌呤脱氧核苷酸。

（6）在细胞分裂间期发生核DNA复制，该过程在分裂期很难进行，原因是____________________。

Answer

①②③ ④ 能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质 不能进行翻译过程 一个氨基酸可能由多个密码子编码（或密码子的简并性） 381 染色质高度螺旋化，以染色体的形式存在，不利于DNA解旋

【解析】

据图甲分析，①表示DNA的自我复制，②表示转录，③表示转录，④表示翻译。
根据图乙分析，翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。

（1）真核细胞细胞核中主要进行DNA的复制和转录，①为DNA的复制，②③为转录，④为翻译，故主要在细胞核中进行的过程是①②③。

（2）图乙为翻译过程，对应图甲中的④，RNA适于用作DNA的信使，原因是能携带遗传信息，且能穿过核孔进入细胞质。

（3）由miRNA的功能可推测，其调控基因表达的方式可能是使mRNA水解，导致其没有翻译的模板，不能进行翻译过程。

（4）由于密码子的简并性，即使是DNA的部分碱基发生的改变，其编码的氨基酸可能不变。

（5）图丙所示为拟南芥的部分DNA中含有3个鸟嘌呤脱氧核苷酸，若对其进行体外扩增（PCR）共得到128个相同的DNA片段，则至少要向试管中加入3×（128-1）=381个鸟嘌呤脱氧核苷酸。

（6）在分裂期染色质高度螺旋化，以染色体的形式存在，不利于DNA解旋，故在分裂期很难进行核DNA的复制。