Question

【題目】DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)合成卻在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，科學(xué)家推測(cè)存在某種“信使”分子，能將遺傳信息從細(xì)胞核攜帶到細(xì)胞質(zhì)中。為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體，科學(xué)家們做了如下研究。

(1)對(duì)于“信使”提出兩種不同假說(shuō)。假說(shuō)一:核糖體RNA可能就是信息的載體;假說(shuō)二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說(shuō)一成立則細(xì)胞內(nèi)應(yīng)該有許多______________(填“相同”或“不同”的核糖體。若假說(shuō)二成立，則mRNA應(yīng)該與細(xì)胞內(nèi)原有的核糖體結(jié)合，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

(2)研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成立即停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)，在此過(guò)程中，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體白質(zhì)，在此過(guò)程中，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”，科學(xué)家們進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。

①15NH4Cl和13C一葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌，經(jīng)過(guò)若干代培養(yǎng)后，獲得具有“重”核糖體的“重”細(xì)菌。

②將這些“重”細(xì)菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl和12C一葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，用噬菌體侵染這些細(xì)菌，該培養(yǎng)基中加入32P標(biāo)記的______為作為原料，以標(biāo)記所有新合成的噬菌體RNA

③將上述被侵染后裂解的細(xì)菌進(jìn)行密度梯度離心，下圖所示的離心結(jié)果為假說(shuō)__________提供了證據(jù)。

(3)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”，還需要進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)。兩組實(shí)驗(yàn)處理和相應(yīng)預(yù)期結(jié)果的組合分別為___、___。

①將新合成的噬菌體RNA與細(xì)菌DNA混合

②將新合成的噬菌體RNA與噬菌體DNA混合

③出現(xiàn)DNA—RNA雜交現(xiàn)象

④不出現(xiàn)DNA一RNA雜交現(xiàn)象

Answer 1

【答案】不同 尿嘧啶（核糖核苷酸） 二 ②③ ①④

【解析】

基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)重要的過(guò)程，真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生細(xì)胞核中，而翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，這就涉及遺傳信息如何從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)的問(wèn)題，本題就該問(wèn)題展開(kāi)討論和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

（1）若假說(shuō)一成立，核糖體RNA就是遺傳信息的載體，則攜帶DNA上不同遺傳信息的核糖體都不同，細(xì)胞內(nèi)應(yīng)該有許多不同的核糖體。若假說(shuō)二成立，mRNA是遺傳信息傳遞的信使，則mRNA應(yīng)該與細(xì)胞內(nèi)原有的核糖體結(jié)合，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

（2）①15NH4Cl和13C一葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌，經(jīng)過(guò)若干代培養(yǎng)后，獲得具有“重”核糖體的“重”細(xì)菌。

②RNA的單位核糖核苷酸中特有的堿基是尿嘧啶，故應(yīng)用32P標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸作為原料。

③將上述被侵染后裂解的細(xì)菌進(jìn)行密度梯度離心，若全部為重核糖體，說(shuō)明沒(méi)有合成新的核糖體，假說(shuō)一不成立；若32P標(biāo)記的新噬菌體RNA僅出現(xiàn)在離心管的底部，說(shuō)明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體相結(jié)合，為假說(shuō)二提供了證據(jù)。

（3）要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”，還需要進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，即將新合成的噬菌體RNA分別與細(xì)菌DNA、噬菌體DNA混合，觀察是否有雜交帶；若新合成的噬菌體RNA為“信使”，則新合成的噬菌體RNA與噬菌體DNA混合后有雜交帶形成，與細(xì)菌DNA混合后沒(méi)有雜交帶形成。具體如表：