Question

【題目】為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體，科學家們做了如下研究。

（1）依據(jù)真核細胞中_____________位于細胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實，科學家推測存在某種“信使”分子，能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質(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，則細胞內(nèi)應該有許多___________（填“相同”或“不同”）的核糖體。若假說二成立，則mRNA應該與細胞內(nèi)原有的_____________結(jié)合，并指導蛋白質(zhì)合成。

（3）研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細菌后，細菌的蛋白質(zhì)合成立即停止，進而合成噬菌體的蛋白質(zhì)，在此過程中，細菌細胞內(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”，科學家們進一步實驗。

①15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來培養(yǎng)細菌，細菌利用它們合成_____________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”細菌。

②將這些“重”細菌轉(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菌，該培養(yǎng)基中加入32P標記的_____________核糖核苷酸作為原料，以標記所有新合成的噬菌體RNA。

③將上述被侵染后裂解的細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	預期結(jié)果
1
2

Answer 1

【答案】（1）DNA（或“基因”）

（2）不同 核糖體

（3）①氮源 蛋白質(zhì)和核酸 ②尿嘧啶

③沒有合成 底部 新合成的噬菌體RNA

（4）如右表

組別	實驗處理	預期結(jié)果
1	②	③
2	①	④

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）真核細胞中遺傳信息（DNA）主要存在于細胞核中。

（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應與核糖體結(jié)合，指導蛋白質(zhì)的合成。

（3）①15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源，細菌要獲得具有“重”核糖體，需合成蛋白質(zhì)，核酸等生物大分子。

②要想標記新合成的噬菌體RNA ,需以標記的尿嘧啶核糖核苷酸（RNA特有）作為原料。

③離心結(jié)果只有“重”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與“重”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。與細菌DNA混合，不會形成雜交分子。