Question

根据下列资料回答“遗传信息表达”的相关问题：

资料一：20世纪60年代，科学家对“遗传信息如何从DNA传递到蛋白质”这一问题展开了广泛而深入的研究。1961年，南非生物学家布伦纳、法国生物学家雅各布和美国遗传学家梅瑟生经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含¹⁴C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出RNA与核糖体，分离出的RNA含有¹⁴C标记。他们把分离得到的某些RNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现这些RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结合。

资料二：心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量(作用机理如下图所示)。细胞中某些基因转录形成的前体RNA在加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR﹣223(链状)，HRCR(环状)。当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223 过度表达，所产生的miR﹣223可与基因ARC的mRNA特定序列结合形成核酸杂交分子。

（1）资料一实验中，选择尿嘧啶作为标记物的原因是______________________________，合成上述分离得到的“某些RNA分子”的模板是____________，新合成的含¹⁴C标记的RNA通常和核糖体结合在一起，其功能是__________________________________。

（2）资料一实验中RNA与噬菌体的DNA通过________________原则形成DNA-RNA双链杂交分子，与基因DNA相比，DNA-RNA双链杂交分子中特有的碱基对是____________。

（3）资料二中，该过程最终合成的T₁、T₂、T₃ 三条多肽链的氨基酸顺序___________(填“相同”或“不同”)，②过程中，特异性识别mRNA上密码子的分子是________________。

（4）当心肌长期缺血、缺氧时，最终会导致心力衰竭，其原因是_______________________。根据以上信息，请你提出开发减缓心力衰竭药物的思路：___________________________。

Answer

尿嘧啶是RNA分子特有的碱基 噬菌体的DNA 作为翻译的直接模板 碱基互补配对原则 A-U 相同 tRNA 当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ARC的 mRNA 特定序列结合形成核酸杂交分子，抑制miR﹣223的翻译过程，凋亡抑制因子合成减少，细胞凋亡数量增多 促进基因ARC的表达；抑制基因miR﹣223的表达（抑制miR﹣223与基因ARC的 mRNA的分子杂交）

【解析】

1、DNA所含有的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶； RNA含有的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

2、中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程，也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程；这是所有细胞结构的生物所遵循的法则；在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充和发展。

（1）资料一中的实验探究遗传信息的表达，而尿嘧啶是RNA分子特有的碱基，因此选择尿嘧啶作为标记物；

由材料信息可知，分离出的某些RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结合，则这些RNA分子的模板为噬菌体的DNA；

新合成的含14C标记的RNA通常和核糖体结合在一起，进行翻译过程，可以作为翻译的直接模板。

（2）RNA与噬菌体的DNA通过碱基互补配对的原则形成DNA-RNA双链杂交分子；与DNA分子相比，DNA-RNA双链杂交分子中特有的碱基对是A-U。

（3）T1、T2、T3 三条多肽链都是以同一条mRNA为模板合成的，所以氨基酸顺序相同；②过程中，特异性识别mRNA上密码子的分子是tRNA。

（4）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ARC的 mRNA 特定序列结合形成核酸杂交分子，抑制miR﹣223的翻译过程，凋亡抑制因子合成减少，细胞凋亡数量增多，所以最终会导致心力衰竭；

可以通过促进基因ARC的表达；抑制基因miR﹣223的表达（抑制miR﹣223与基因ARC的 mRNA的分子杂交缓开发减缓心力衰竭药物。