Question

20．研究显示，RNA在基因表达调控中扮演着重要角色．近期，德国科学家在《Science》杂志发表论文称，他们以马铃薯甲虫生长所必需的β-肌动蛋白基因作为目的基因，将特异的双链RNA（dsRNA，长度大于60个碱基对）转入马铃薯的叶绿体，如图所示，用这种马铃薯叶片喂食的甲虫幼虫5天后全部死亡；但将同样的dsRNA转入马铃薯的核基因组，则完全不能使马铃薯有抗虫效果．请回答．

（1）通常细胞中的RNA以单链形式存在，如作为翻译模板的mRNA；细胞中除叶绿体外，含有核酸的细胞器还包括线粒体、核糖体；dsRNA的碱基互补配对方式为鸟嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶（写中文名称）．
（2）据图可知，转入马铃薯细胞核DNA的dsRNA会被植物细胞内的核酸酶切割成小片段的siRNA，但其进入甲虫肠道后不能被吸收；叶绿体中不存在（存在/不存在）核酸酶，转入叶绿体DNA的dsRNA能够进入甲虫肠道并被吸收，再被甲虫细胞中的核酸酶切割．
（3）资料显示，siRNA能降解已合成的目的基因的mRNA，从而抑制基因的表达，此类干扰属于转录后（转录前/转录后）水平引发的基因沉默．本研究中，siRNA可引发β-肌动蛋白基因沉默，最终使甲虫死亡．

Answer 1

分析 1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程．
2、分析题图：转入马铃薯细胞核DNA的dsRNA会被植物细胞内的核酸酶切割成小片段的siRNA，但转入叶绿体DNA的dsRNA不能被核酸酶切割形成siRNA．

解答 解：（1）翻译的模板是mRNA；含有核酸的细胞器有叶绿体（含有DNA和RNA）、线粒体（含有DNA和RNA）和核糖体（含有RNA）；dsRNA是双链RNA，其碱基互补配对方式为鸟嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶．
（2）据图可知，转入马铃薯细胞核DNA的dsRNA会被植物细胞内的核酸酶切割成小片段的siRNA，但其进入甲虫肠道后不能被吸收；dsRNA转入叶绿体后没有被切割，说明叶绿体中不存在核酸酶；由图可知，转入叶绿体DNA的dsRNA能够进入甲虫肠道并被吸收，再被甲虫细胞中的核酸酶切割形成siRNA．
（3）mRNA是转录形成的，资料显示，siRNA能降解已合成的目的基因的mRNA，从而抑制基因的表达，因此此类干扰属于转录后水平引发的基因沉默．本研究中，siRNA可引发β-肌动蛋白基因沉默，最终使甲虫死亡．
故答案为：
（1）mRNA    线粒体、核糖体    鸟嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-尿嘧啶
（2）siRNA    不存在    甲虫
（3）转录后    β-肌动蛋白基因

点评 本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识，能结合图中信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．