Question

操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子（RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列）、结构基因（编码蛋白的多个基因）、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA 上的 RBS 是核糖体结合位点。请回答下列问题。

（1）启动子的基本组成单位是_____________，终止子的功能是_____________。

（2）过程①发生的场所是_____________ ，催化该反应的酶是_____________。过程②需要的 RNA 除mRNA之外还有_____________。

（3）大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子可能是_________。

（4）图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA___________。这种调节机制既能保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以_______________。

Answer

脱氧核苷酸 终止基因转录过程（或使RNA聚合酶从基因上脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号） 拟核 RNA聚合酶 tRNA和rRNA GUG 不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成 减少物质和能量的浪费

【解析】

题图分析，图示表示某原核细胞中组成核糖体的蛋白质的合成及调控过程。图中①为转录过程，其场所是拟核；②为翻译过程，发生在核糖体上

（1）启动子属于基因结构，其基本组成单位是脱氧核苷酸。终止子的功能是终止基因转录过程（或使RNA聚合酶从基因脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号）。

（2）图示过程为大肠杆菌体内的生理过程，故过程①转录进行的场所是拟核（或细胞质）。催化该反应的酶是RNA聚合酶，过程②为翻译，需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA。

（3）密码子是mRNA上决定氨基酸的三个碱基，已知谷氨酸的密码子是GAG，则起始密码应该是从此密码子往前数若干个碱基，但一定是3的倍数，直至起始密码子，故起始密码子为GUG。

（4）图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少物质和能量的浪费，从而使得大肠杆菌更能适应环境。