Question

【題目】1981年經(jīng)Anderson等人測定，全長為16569bp的人類線粒體基因組為裸露雙鏈環(huán)狀DNA，且可以是多拷貝的。下圖為人類線粒體DNA和核DNA的協(xié)同作用示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1） 過程③需要的酶是____________，與④過程相比，過程③特有的堿基配對(duì)方式是________。

（2）線粒體DNA編碼線粒體中少部分蛋白質(zhì)和全部的tRNA和rRNA，其中所需的酶均由核DNA編碼并以前體蛋白的形式轉(zhuǎn)入線粒體，則RNA聚合酶發(fā)揮作用的場所有______________________。

（3）α鵝膏蕈堿能特異性的抑制①過程，則圖中受影響的過程有________(填序號(hào))，最終細(xì)胞會(huì)因________供應(yīng)不足而壞死。

（4）由于DNA聚合酶催化的子鏈延伸方向是________(選填“5′→3′”或“3′ →5′” ) ，故過程④線粒體中DNA的復(fù)制屬于________。

A．單起點(diǎn)連續(xù)復(fù)制 B．單起點(diǎn)半不連續(xù)復(fù)制 C．多起點(diǎn)連續(xù)復(fù)制 D．多起點(diǎn)半不連續(xù)復(fù)制

（5）線粒體中tRNA上的反密碼子嚴(yán)格識(shí)別密碼子的前兩位堿基，而第三位堿基可以是隨機(jī)的，結(jié)合所學(xué)的知識(shí)簡述該機(jī)制的生物學(xué)意義：____________________________。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 A-U 細(xì)胞核和線粒體 ②③④ 能量 5′→3′ B 減緩不利基因突變帶來的性狀改變（提高容錯(cuò)性）、加快翻譯速度

【解析】

（1）轉(zhuǎn)錄是指在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程。場所：真核生物：細(xì)胞核、線粒體、葉綠體，原核生物：擬核；模板：DNA的一條鏈；原料：核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶。（2）過程①~④依次表示轉(zhuǎn)錄、翻譯、線粒體中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制。

（1）③是發(fā)生在線粒體中的轉(zhuǎn)錄過程，需要的酶是RNA聚合酶，與④過程（DNA復(fù)制）相比，過程③特有的堿基配對(duì)方式是A-U。

（2）由題干可知，轉(zhuǎn)錄在線粒體和細(xì)胞核都有發(fā)生，則RNA聚合酶發(fā)揮作用的場所有細(xì)胞核和線粒體。

（3）α-鵝膏蕈堿能特異性地抑制①過程，但核基因表達(dá)又影響線粒體中基因的表達(dá)，因此圖中受影響的過程有②③④，最終細(xì)胞會(huì)因線粒體受損能量供應(yīng)不足而壞死。

（4）由于DNA聚合酶催化的子鏈延伸方向是5′→3′，這是酶專一性的一種表現(xiàn)，故過程④線粒體中DNA的復(fù)制為單起點(diǎn)半不連續(xù)復(fù)制，是否連續(xù)取決于DNA復(fù)制方向與解旋方向是否一致，一致則連續(xù)復(fù)制，故選B。

（5）線粒體中tRNA上的反密碼子嚴(yán)格識(shí)別密碼子的前兩位堿基，而第三位堿基可以是隨機(jī)的，這又稱“擺動(dòng)效應(yīng)”，其可以減緩不利基因突變帶來的性狀改變（提高容錯(cuò)性）、加快翻譯速度。