Question

【题目】如图所示，hok基因位于大肠杆菌的R1质粒上，能编码产生一种毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡。另外一个基因sok也在这个质粒上，转录产生的 sokmRNA能与 hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的产物能被酶降解，从而阻止细胞死亡。请回答以下问题：

（1）产生mRNA的过程是______________，需要RNA聚合酶的参与，该酶识别序列的基本组成单位是_____________。sokmRNA能与 hokmRNA结合，说明二者碱基序列_____________，二者结合阻止了基因表达中的___________环节。在mRNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过___________连接而成。

（2）当 sokmRNA存在时，hok基因_____________（是或否）可以转录，而当 sokmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡的原因_______________________。

（3）用15N标记该大肠杆菌DNA分子，该大肠杆菌在含14N的培养基中连续复制4次，含有14N的DNA分子占全部DNA_________，含15N的链占全部链_______，大肠杆菌能产生的可遗传变异是______________________。

Answer 1

【答案】转录 脱氧核苷酸 互补 翻译 一核糖一磷酸基一核糖一 是 sokmRNA不存在时，hok基因表达产生毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡 100% 1/16 基因突变

【解析】

分析题图：hok基因和sok基因都位于大肠杆菌的Rl质粒上。hok基因编码产生的一种毒蛋白会导致自身细胞裂解死亡。sok基因转录产生的sokmRNA能与hok基因转录产生的hokmRNA结合，这两种mRNA结合形成的结构能被酶降解，从而阻止细胞死亡。

(1) mRNA是以DNA的一条链为模板通过转录过程产生的，需要RNA聚合酶的参与。位于基因首端的启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录出mRNA，因此RNA聚合酶识别序列的基本组成单位是脱氧核苷酸。mRNA为单链结构，是翻译的直接模板。sokmRNA能与 hokmRNA结合，说明二者碱基序列互补，二者结合阻止了基因表达中的翻译环节。在mRNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过“─核糖一磷酸基一核糖一”连接而成。

(2) 依题意并分析图示可知：当 sokmRNA存在时，hok基因是可以转录的。当 sokmRNA不存在时，hok基因表达产生的毒蛋白，会导致自身细胞裂解死亡，这正是sokmRNA不存在时，大肠杆菌细胞会裂解死亡的原因。

(3) 用15N标记该大肠杆菌DNA分子，该大肠杆菌在含14N的培养基中连续复制4次，共产生24＝16个DNA分子，这16个DNA分子共有32条链，其中有2个DNA分子的1条链含有15N、另1条链含有14N，其余的14个DNA分子的2条链都含有14N，因此含有14N的DNA分子占全部DNA分子总数的100%，含15N的链占全部链的1/16。大肠杆菌为单细胞的原核生物，没有染色体，不能进行有性生殖，所以能产生的可遗传变异是基因突变。