【題目】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)依據(jù)真核細(xì)胞中_____________位于細(xì)胞核內(nèi),而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實,科學(xué)家推測存在某種“信使”分子,能將遺傳信息從細(xì)胞核攜帶到細(xì)胞質(zhì)中。

(2)對于“信使”有兩種不同假說。假說一:核糖體RNA可能就是信息的載體;假說二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立,則細(xì)胞內(nèi)應(yīng)該有許多___________(填“相同”或“不同”)的核糖體。若假說二成立,則mRNA應(yīng)該與細(xì)胞內(nèi)原有的_____________結(jié)合,并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

(3)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,進而合成噬菌體的蛋白質(zhì),在此過程中,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)家們進一步實驗。

15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來培養(yǎng)細(xì)菌,細(xì)菌利用它們合成_____________等生物大分子同時含有這兩種元素。經(jīng)過若干代培養(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14NH4CI和葡萄糖的培養(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_____________核糖核苷酸作為原料,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)菌進行密度梯度離心,結(jié)果如圖所示。由圖可知,大腸桿菌被侵染后_______(填“合成了”或“沒有合成”)新的核糖體,這一結(jié)果否定假說一。32P標(biāo)記僅出現(xiàn)在離心管的___________,說明_____________與“重”核糖體相結(jié)合,為假說二提供了證據(jù)。

(4)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”,還需要下列序號填入表格。

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-RNA雜交現(xiàn)象

組別

實驗處理

預(yù)期結(jié)果

1

2

【答案】1DNA(或基因

2)不同 核糖體

3氮源 蛋白質(zhì)和核酸 尿嘧啶

沒有合成 底部 新合成的噬菌體RNA

4)如右表

組別

實驗處理

預(yù)期結(jié)果

1



2



注:1組與2組可整組互換位置,但全部填寫正確才可得分。

【解析】1)真核細(xì)胞中遺傳信息(DNA)主要存在于細(xì)胞核中。

2)假說一的內(nèi)容是核糖體RNA可能就是信息的載體,也就是信使,假說二的內(nèi)容是存在另一種RNA,作為信使。若假說一成立,則會通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多種不同的rRNA,從而形成不同種核糖體。若假說二成立,則mRNA應(yīng)與核糖體結(jié)合,指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

3①15NH4Cl13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源,細(xì)菌要獲得具有核糖體,需合成蛋白質(zhì),核酸等生物大分子。

要想標(biāo)記新合成的噬菌體RNA ,需以標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸(RNA特有)作為原料。

離心結(jié)果只有核糖體,說明沒有合成新的核糖體,由圖二可以看出,噬菌體RNA 主要存在于離心管的底部,說明新合成的噬菌體RNA核糖體結(jié)合,支持假說二內(nèi)容。

4)新合成的噬菌體RNA是以噬菌體的DNA為模板合成的,故與噬菌體的DNA混合后會形成雜交分子。與細(xì)菌DNA混合,不會形成雜交分子。

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2)硝化細(xì)菌將CO2轉(zhuǎn)化為C6H12O6時,所利用的能量來自________

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