Question

【題目】實驗法是生物學(xué)常用的研究方法。請根據(jù)以下相關(guān)的實驗現(xiàn)象和結(jié)果回答問題：

（1）已知放線菌素D是RNA合成抑制劑。如圖是根據(jù)海膽受精卵在有放線菌素D和無放線菌素D存在情況下培養(yǎng)時，對14C標記的纈氨酸參與蛋白質(zhì)合成的實驗結(jié)果繪制的曲線圖。請據(jù)圖回答有關(guān)問題：

①直接參與將14C-纈氨酸摻入新合成蛋白質(zhì)的細胞器是______，該過程在生物學(xué)上稱為翻譯，所依賴的模板是______分子。

②從受精開始到10小時之內(nèi)，蛋白質(zhì)合成所依賴的模板分子的來源是______。（從下圖四個選項中選擇，用字母代表）

A．未受精卵原有的B．受精卵新合成的C．精子提供的D．無法確定

③受精10小時以后，海膽細胞內(nèi)新合成的蛋白質(zhì)所依賴的模板主要是______（答案從上小題四個選項中選擇，用字母代表），作出此判斷的依據(jù)是______。

（2）雞的輸卵管細胞合成卵清蛋白，成紅細胞合成β珠蛋白，胰島細胞合成胰島素，這些細胞都是在個體發(fā)育過程中逐漸產(chǎn)生的，因此早期人們推測細胞的這種分化是由于在發(fā)育過程中遺傳物質(zhì)的選擇性丟失所致。分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展起來后，科學(xué)工作者用編碼上述三種蛋白的基因分別作探針，對三種細胞中提取的總DNA的限制性內(nèi)切酶的酶切片段和三種細胞的總RNA分別作分子雜交實驗，結(jié)果如表：

	細胞總DNA	細胞總RNA
	輸卵細胞成紅細胞胰島細胞	輸卵管細胞成紅細胞胰島細胞
卵清蛋白基因	+ + +	+ - -
β珠蛋白基因	+ + +	+ -
胰島素基因	+ + +	- +

注：“+”陽性結(jié)果（表示雜交過程中有雜合雙鏈）

“-”陰性結(jié)果（表示雜交過程中有游離的單鏈）

上述實驗結(jié)果說明：早期人們認為細胞的分化是由于在發(fā)育過程中遺傳物質(zhì)選擇性丟失所致，據(jù)此實驗?zāi)阏J為這種推測______（填“成立”或“不成立”），理由是______。而細胞發(fā)育的不同階段合成不同的蛋白質(zhì)是細胞中不同______的結(jié)果。

Answer 1

【答案】核糖體 mRNA A B 放線菌素D是RNA合成抑制劑，加入放線菌素D的處理組受精10小時后蛋白質(zhì)合成明顯減少，而對照組蛋白質(zhì)合成顯著上升 不成立 細胞發(fā)育的不同階段遺傳物質(zhì)（基因）始終存在 細胞中不同基因選擇性表達

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：分析曲線圖，圖示是根據(jù)海膽受精卵在有放線菌素D和無放線菌素D存在情況下培養(yǎng)時，對14C標記的纈氨酸參與蛋白質(zhì)合成的實驗結(jié)果繪制的曲線圖，受精后10小時前，隨著時間的推移，蛋白質(zhì)分子的放射性逐漸增強；受精后10小時后，對照組中蛋白質(zhì)分子放射性短暫減弱后快速增強，而實驗組先逐漸減弱后趨于平衡。根據(jù)表格可知，三種細胞中總DNA是相同的，但不同種類細胞中總RNA不相同，據(jù)此分析。

（1）①14C-纈氨酸是合成蛋白質(zhì)的原料，蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體；在核糖體上氨基酸脫水縮合生成肽鏈的過程叫翻譯過程，翻譯過程的直接模板是mRNA。

②分析題圖可知，從受精開始到10小時之內(nèi)，實驗組與對照組的蛋白質(zhì)中放射性沒有明顯差別，說明該階段翻譯過程需要的模板不來自受精卵，此階段合成蛋白質(zhì)的模板來自未受精時原來卵細胞合成的mRNA，故選A。

③分析題圖曲線可知，受精10小時以后，海膽細胞內(nèi)新合成的蛋白質(zhì)所依賴的模板主要是受精卵新合成的mRNA，故選B；原因是放線菌素D是RNA合成抑制劑，原有卵細胞中的mRNA已經(jīng)被消耗，加入放線菌素D的處理組的受精卵中的放線菌素D抑制了mRNA的合成，蛋白質(zhì)合成過程因缺乏模板而受阻，蛋白質(zhì)合成明顯減少，而對照組受精卵無放線菌素D的抑制作用，仍然能繼續(xù)合成mRNA，翻譯過程不受阻，蛋白質(zhì)合成顯著上升。

（2）分析表格中信息可知，不同發(fā)育階段出現(xiàn)的細胞中的細胞總DNA相同，而細胞總RNA不同，說明“早期人們認為細胞的分化是由于在發(fā)育過程中遺傳物質(zhì)選擇性丟失所致”這種推測不成立，原因是細胞發(fā)育的不同階段遺傳物質(zhì)（基因）始終存在，而細胞發(fā)育的不同階段合成不同的蛋白質(zhì)是細胞中不同基因選擇性表達的結(jié)果。