中心法則分析【典例分析4-1】（2024.山西大同模擬）朊病毒(PrPSc)是一類僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的具感染性的因子，朊病毒侵入牛體后，可以誘導(dǎo)牛腦部組織細(xì)胞中的蛋白PrPC的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變成為PrPSc，實(shí)現(xiàn)朊病毒的增殖，最終引起瘋牛病。為驗(yàn)證朊病毒是具有感染性的蛋白質(zhì)，某小組進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)本實(shí)驗(yàn)利用的技術(shù)方法是__________________。(2)第一組A處牛腦組織細(xì)胞應(yīng)______(填“含”或“不含”)標(biāo)記元素，第二組B處牛腦組織細(xì)胞應(yīng)______(填“含”或“不含”)標(biāo)記元素。(3)攪拌后進(jìn)行的D操作為_(kāi)_____，目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的物質(zhì)，而離心管的沉淀物中留下____________。(4)從理論上分析，預(yù)期結(jié)果是a、b、c和d中放射性主要出現(xiàn)在______，從而驗(yàn)證朊病毒是具有感染性的蛋白質(zhì)。若其中一組上清液中放射性偏高，可能的原因是______(填“①”“②”或“③”)適宜條件下培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)分別用32P和35S標(biāo)記朊病毒，所用的技術(shù)是(放射性)同位素標(biāo)記技術(shù)。(2)為區(qū)分放射性物質(zhì)的來(lái)源，兩組實(shí)驗(yàn)的牛腦組織細(xì)胞均不應(yīng)含有標(biāo)記元素，否則無(wú)法區(qū)分。(3)朊病毒侵染實(shí)驗(yàn)中，攪拌后進(jìn)行的操作是離心，離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的物質(zhì)，而離心管的沉淀物中留下(被侵染的)牛腦組織細(xì)胞。(4)朊病毒(PrPSc)是一類僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的具有感染性的因子，故其蛋白質(zhì)(用S標(biāo)記)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后主要分布在沉淀物，從理論上分析，預(yù)期結(jié)果是a、b、c和d中放射性主要出現(xiàn)在d；若其中一組上清液中放射性偏高，可能的原因是③適宜條件下培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致牛腦組織細(xì)胞裂解將朊病毒釋放出來(lái)。答案：(1)(放射性)同位素標(biāo)記技術(shù)(2)不含不含(3)離心(被侵染的)牛腦組織細(xì)胞(4)d③【提分秘籍】1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記的原因是.僅蛋白質(zhì)分子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中，分別標(biāo)記的原因是可以分別追蹤蛋白質(zhì)和DNA的去向。用14C和180同位素標(biāo)記不可行(可行、不可行)，原因是蛋白質(zhì)和DNA中都含這兩種元素。2.艾弗里與赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)選用了結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單的生物--細(xì)菌或病毒。以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化;繁殖快。3.赫爾希和蔡斯采用了噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是艾弗里在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中特異性地去除了一種物質(zhì)，然后觀察在沒(méi)有這種物質(zhì)的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么變化，在實(shí)際操作過(guò)程中最大困難是如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)(如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等)?！镜淅治?-2】（2024.河北冀州調(diào)研）心肌細(xì)胞不能增殖，ARC基因在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá)，抑制其細(xì)胞凋亡，以維持正常數(shù)量。細(xì)胞中某些基因轉(zhuǎn)錄形成的前體RNA加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多小RNA，如miR223(鏈狀)，HRCR(環(huán)狀)。HRCR可以吸附miR223等，以達(dá)到清除它們的目的(如圖)。當(dāng)心肌細(xì)胞缺血、缺氧時(shí)，某些基因過(guò)度表達(dá)會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的miR223，導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡，最終引起心力衰竭。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)過(guò)程①的原料是____________，催化該過(guò)程的酶是_______________。過(guò)程②的場(chǎng)所是____________。(2)若某HRCR中含有n個(gè)堿基，則其中有________個(gè)磷酸二酯鍵。鏈狀小RNA越短越容易被HRCR吸附，這是因?yàn)槠鋲A基數(shù)目少，特異性________，更容易與HRCR結(jié)合。與ARC基因相比，核酸雜交分子1中特有的堿基對(duì)是____________。(3)缺血、缺氧時(shí)，某些基因過(guò)度表達(dá)產(chǎn)生過(guò)多的miR223，會(huì)導(dǎo)致過(guò)程②因____________的缺失而受阻，最終導(dǎo)致心力衰竭。(4)科研人員認(rèn)為，HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物，其依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)過(guò)程①表示轉(zhuǎn)錄，催化該過(guò)程的酶是RNA聚合酶，原料是核糖核苷酸，過(guò)程②表示翻譯，場(chǎng)所是核糖體。(2)HRCR為單鏈環(huán)狀RNA分子，其中所含磷酸二酯鍵數(shù)目與堿基數(shù)目相同，因此若某HRCR中含有n個(gè)堿基，則其中有n個(gè)磷酸二酯鍵。鏈狀小RNA越短越容易被HRCR吸附，這是因?yàn)槠鋲A基數(shù)目少，特異性弱，更容易與HRCR結(jié)合。與ARC基因(堿基配對(duì)方式為A—T、C—G)相比，核酸雜交分子1(堿基配對(duì)方式為A—U、C—G)中所特有的堿基對(duì)是A—U。(3)缺血、缺氧時(shí)，某些基因過(guò)度表達(dá)產(chǎn)生過(guò)多的miR223,miR223與mRNA結(jié)合形成核酸雜交分子1，導(dǎo)致過(guò)程②因模板的缺失而受阻，最終導(dǎo)致心力衰竭。(4)科研人員認(rèn)為，HRCR有望成為減緩心力衰竭的新藥物，其依據(jù)是HRCR與miR223堿基互補(bǔ)配對(duì)，導(dǎo)致ARC基因的表達(dá)增加，抑制心肌細(xì)胞的凋亡。答案：(1)核糖核苷酸RNA聚合酶核糖體(2)n弱A—U(3)模板(4)HRCR與miR223堿基互補(bǔ)配對(duì)，導(dǎo)致ARC基因的表達(dá)增加，抑制心肌細(xì)胞的凋亡【提分秘籍】

1.RNA適于作DNA的信使的原因是它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，可以儲(chǔ)存遺傳信息;RNA-般是單鏈，而且比DNA短，能夠通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。2.RNA主要有3種，分別是mRNAtRNArRNA，這3種RNA都是(都是、不都是)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物。3.基因表達(dá)是通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程。4.細(xì)胞核DNA的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成RNA，需要的酶是RNA聚合酶，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板核糖核苷酸，需要的原料是不一定(一定、不一定)相同。5.翻譯在核糖體中進(jìn)行，指以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。需要的原料是氨基酸。6.信使RNA上的密碼子堿基的組合有64種;決定氨基酸的有61(或62)種，另幾種是終止密碼子【典例分析4-3】

（2024.江蘇海門(mén)模擬）表觀遺傳是指生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。DNA甲基化是表觀遺傳中最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。某些基因在啟動(dòng)子上存在富含雙核苷酸“CG”的區(qū)域，稱為“CG島”。其中的胞嘧啶在發(fā)生甲基化后轉(zhuǎn)變成5甲基胞嘧啶但仍能與鳥(niǎo)嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。細(xì)胞中存在兩種DNA甲基化酶(如圖1所示)，從頭甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；維持甲基化酶只作用于DNA的非甲基化位點(diǎn)，使其全甲基化。(1)圖2中過(guò)程①的方式是半保留復(fù)制，其產(chǎn)物都是____________(填“半”或“全”)甲基化的，因此過(guò)程②必須經(jīng)過(guò)____________的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。(2)研究發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)子中“CG島”的甲基化會(huì)影響相關(guān)蛋白質(zhì)與啟動(dòng)子的結(jié)合，從而抑制______。(3)小鼠的A基因編碼胰島素生長(zhǎng)因子2(IGF2)，a基因無(wú)此功能(A、a位于常染色體上)。IGF2是小鼠正常發(fā)育必需的一種蛋白質(zhì)，缺乏時(shí)小鼠個(gè)體矮小。在小鼠胚胎中，來(lái)自父本的A及其等位基因能夠表達(dá)，來(lái)自母本的則不能表達(dá)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，這對(duì)基因的啟動(dòng)子在精子中是非甲基化的，在卵細(xì)胞中則是甲基化的。若純合矮小雌鼠與純合正常雄鼠雜交，則F1的表型為_(kāi)___________。F1雌雄個(gè)體間隨機(jī)交配，則F2的表型及其比例為_(kāi)___________。解析：(1)圖2中過(guò)程①的模板鏈都含甲基，而復(fù)制后都只含一個(gè)甲基，所以其產(chǎn)物都是半甲基化的，因此過(guò)程②必須經(jīng)過(guò)維持甲基化酶的催化才能獲得與親代分子相同的甲基化狀態(tài)。(2)RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合，催化基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)子中“CG島”的甲基化會(huì)影響相關(guān)蛋白質(zhì)(RNA聚合酶)與啟動(dòng)子的結(jié)合，不能合成mRNA，從而抑制基因的表達(dá)。(3)在小鼠胚胎中，來(lái)自父本的A及其等位基因能夠表達(dá)，來(lái)自母本的則不能表達(dá)，所以