Question

【题目】研究发现，真核细胞中转录产生的RNA还需经过前体RNA→成熟RNA的过程，奥特曼和切赫等科学家为确定催化该过程的酶的化学本质进行了如下的研究：

实验一：核糖核酸酶P由蛋白质和RNA两种成分组成。1971年奥特曼发现核糖核酸酶P去除RNA后，该酶失去催化前体tRNA转化为成熟tRNA的功能。

实验二：1981年切赫最初推测加工tRNA的酶存在于细胞核的核液中。他在前体tRNA中加入核液，对照组前体tRNA不作任何处理，结果对照组和实验组中的前体tRNA都转变为成熟tRNA。

实验三：奥特曼的同事设计了新的实验，直接证明了核糖核酸酶P中起催化作用的是RNA。

根据上述材料，回答问题：

（1）细胞质中rRNA主要存在于____________（填细胞器名称），细胞中的RNA是以________________的一条链为模板转录产生，tRNA的功能是________________________。

（2）实验二的结论是：________________________________________________________。

（3）若你来设计实验三，那么你的设计思路是： ______________。

Answer 1

【答案】核糖体 DNA 识别密码子并转运氨基酸 RNA具有催化(自身剪切)的作用 去除核糖核酸酶P中的蛋白质，单独保留其RNA成分，检测其是否仍具催化作用

【解析】

真核生物体中的RNA是由DNA转录形成的，包括tRNA、mRNA、rRNA，mRNA是翻译的直接模板，tRNA是搬运氨基酸的工具，rRNA是构成核糖体的物质。核糖核酸酶P由蛋白质和RNA两种成分组成，能够催化前体tRNA转化为成熟tRNA的功能，去除核糖核酸酶P中的RNA后，该酶失去催化前体tRNA转化为成熟tRNA的功能，说明起催化作用的物质是核糖核酸酶P中的RNA。

（1）rRNA和蛋白质构成核糖体，故rRNA主要存在于核糖体上，真核细胞中的RNA是由DNA的一条链为模板转录产生的，包括tRNA、mRNA、rRNA，其中tRNA的功能是识别密码子并转运氨基酸。

（2）核糖核酸酶P由蛋白质和RNA两种成分组成，奥特曼发现核糖核酸酶P去除RNA后，该酶失去催化前体tRNA转化为成熟tRNA的功能，说明RNA具有催化(自身剪切)的作用，实验二中，切赫在前体tRNA中加入核液，对照组前体tRNA不作任何处理，结果对照组和实验组中的前体tRNA都转变为成熟tRNA，证明了RNA具有对自身剪切的作用，即RNA具有催化前体RNA→成熟RNA的功能。

（3）为了进一步证明核糖核酸酶P中发挥作用的是RNA而不是蛋白质，可设置实验三过程为：去除核糖核酸酶P中的蛋白质，单独保留其RNA成分，检测其是否仍具催化作用。