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，寫出實驗步驟、預測實驗結果及結論。

Answer 1

【答案】（1）實驗步驟與現象：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，得到重組變形蟲甲組。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，得到重組變形蟲乙組。③將甲、乙兩組變形蟲分別放在等量的無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察。④從上述實驗可以觀察到的實驗現象是甲組細胞質出現放射性，乙組細胞質沒有放射性。⑤繼續實驗，向甲、乙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中提取的RNA，則蛋白質合成有一定程度地恢復。（2）實驗結論：RNA在蛋白質合成中起著信使的作用

【解析】試題分析：本實驗目的是用同位素標記法證明RNA在蛋白質合成中起著信使的作用，因此在設計實驗思路時應結合題圖呈現的信息進行思考：RNA合成的原料——尿嘧啶核糖核苷酸用放射性同位素3H標記，通過核移植實驗來達到實驗目的。在進行核移植實驗時，①將帶放射性標記的細胞核移到未帶放射性標記的細胞質中；②將未帶放射性標記的細胞核移到帶放射性標記的細胞質中。將得到的重組細胞分別放在無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，則實驗結果是①的細胞質有放射性，②的細胞質無放射性。為了進一步證明①的細胞質有放射性，是細胞核中RNA進入到細胞質中參與蛋白質合成所致，可通過向①②的細胞內注射RNA酶，再加入RNA的方法繼續實驗。

實驗步驟與現象：

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，得到重組變形蟲甲組。

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，得到重組變形蟲乙組。

③將甲、乙兩組變形蟲分別放在等量的無標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養一段時間后，觀察是否出現放射性。

④因細胞核中合成的RNA要進入到細胞質中參與蛋白質合成，所以上述實驗可以觀察到的實驗現象是甲組細胞質出現放射性，乙組細胞質沒有出現放射性。

⑤繼續實驗，向甲、乙兩組變形蟲細胞內分別加入RNA酶。因RNA酶會將細胞質中原有的RNA催化水解，因此向甲、乙兩組變形蟲細胞內分別加入RNA酶后，由于沒有相應的RNA而導致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。

實驗結論：RNA在蛋白質合成中起著信使的作用。