Question

【題目】為探究RNA在蛋白質合成中的作用，科學家拉斯特用變形蟲進行了以下實驗：

請繼續拉斯特的實驗，用同位素標記法證明RNA在蛋白質合成中起著信使的作用，請設計實驗步驟、預測實驗結果及結論。

（1）實驗步驟：

在適當時期將細胞核與細胞質分離：

①取A組變形蟲的細胞核移植到_______________，得到重組變形蟲（甲組），在無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察____________________________________________________________。

②取B組變形蟲的細胞核移植到________________________________________________，得到重組變變形蟲（乙組），在無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察________________________。

從上述實驗可以觀察到的實驗觀象是________________________________________________。

③繼續實驗，向A、B兩組變形蟲細胞內分別加入RNA酶后，細胞中的蛋白質合成均停止；若再加入從其他生物如酵母菌中提取的____________________________________（填“RNA”或“RNA酶”），則蛋白質合成有一定程度地恢復。

（2）實驗結論：_____________________________。

Answer 1

【答案】B組未標記的去核變形蟲的細胞質中 甲組細胞質中是否出現放射性 A組未標記的去核變形蟲的細胞質中 乙組細胞質中是否出現放射性 甲組細胞質出現放射性，乙組細胞質沒有放射性 RNA RNA在蛋白質合成中起著信使的作用

【解析】

試題本實驗的目的是為了證明RNA在蛋白質合成中是否充當了信使的作用，所以在設計實驗思路時應注意結合題圖中所給的材料和已經給出的實驗步驟進行思考：利用放射性同位素3H標記合成RNA的原料——尿嘧啶，通過核移植實驗來達到實驗的目的。一是要將帶放射性標記的細胞核移到未帶標記的細胞質中；二是將未帶放射性標記的細胞核移到未帶標記的細胞質中；分別放在沒有放射性標記的培養液中培養，觀察各自細胞質中是否出現放射性。若細胞核中RNA進入到細胞質中參與蛋白質合成，則實驗結果應該是甲組細胞質有放射性，乙組細胞質無放射性；反之，兩組的細胞質均無放射性。根據該實驗思路，完善題中實驗步驟：

（1）①取A組變形蟲的細胞核移植到B組未標記的去核變形蟲的細胞質中，得到重組變形蟲（記為甲組），在無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察甲組細胞質中是否出現放射性。

②取B組變形蟲的細胞核移植到A組未標記的去核變形蟲的細胞質中，得到重組變變形蟲（乙組），在無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察乙組細胞質中是否出現放射性。

由于細胞核中合成的RNA要到細胞質中參與蛋白質的合成，所以上述實驗可以觀察到的實驗觀象是甲組細胞質出現放射性，乙組細胞質沒有放射性。

③由于RNA酶會將細胞質中原有的RNA催化水解，所以向A、B兩組變形蟲細胞內分別加入RNA酶后，沒有合成蛋白質的相關RNA，則細胞中的蛋白質合成均停止；若再加入從其他生物中提取的RNA，則蛋白質合成有一定程度地恢復。

（2）實驗結論：細胞核中合成的RNA會進入到細胞質，在蛋白質合成中起著信使的作用。