Question

【題目】當細胞中缺乏氨基酸時，負載tRNA（攜帶氨基酸的tRNA）會轉化為空載tRNA（沒有攜帶氨基酸的tRNA）參與基因表達的調控。如圖是缺乏氨基酸時，tRNA調控基因表達的相關過程。請回答下列問題：

（1）完成過程①需要的原料是______，催化該過程的酶是_____，與過程①相比，過程②特有的堿基配對方式是_____。

（2）過程②中核糖體沿mRNA移動的方向是________（在從左向右、從右向左中選擇），一條mRNA上同時結合了多個核糖體，其生物學意義是______________________________________。

（3）當細胞缺乏氨基酸時，空載tRNA通過控制圖中_________（填序號）過程影響基因的表達，這種調控機制的意義是______________________________________。

Answer 1

【答案】（四種游離的）核糖核苷酸 RNA聚合酶 U—A 從右向左 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質 ①② 在氨基酸減少時，減少mRNA的合成，合理調配，高效利用物質（避免細胞內物質和能量的浪費）

【解析】

分析題圖：圖中①為轉錄過程，②為翻譯過程，③表示負載tRNA轉化為空載tRNA，④表示空載tRNA調控基因表達的相關過程。

（1）①過程是轉錄過程，以DNA為模板合成mRNA，此過程需要RNA聚合酶，合成RNA，所以原料是核糖核苷酸。過程①轉錄堿基配對方式為“A-U、T-A、G-C、C-G”，過程②翻譯堿基配對方式為“A-U、U-A、G-C、C-G”，故與過程①相比，過程②翻譯特有的堿基配對方式是U-A。

（2）由②翻譯過程中肽鏈的長短可知，核糖體移動的方向是從右到左，一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，其意義是利用少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白質，提高翻譯的效率。

（3）當細胞缺乏氨基酸時，空載tRNA通過激活蛋白激酶抑制基因表達，也可以抑制基因的轉錄，即抑制圖中的①②過程，從而快速停止蛋白質的合成，這種調控機制的意義是在氨基酸減少時，減少mRNA的合成，合理調配，高效利用物質（避免細胞內物質和能量的浪費）。