Question

【題目】1952年，赫爾希和蔡斯用同位素標(biāo)記法研究了T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)在侵染大腸桿菌過(guò)程中的功能。下圖甲表示T2噬菌體某些基因表達(dá)的部分過(guò)程，圖乙為圖甲中“○”部分的放大。請(qǐng)回答：

（1）圖甲中的RNA聚合酶是在__________的核糖體上合成的，分子①②通常__________（填“相同”或“不同”），分子③④__________（填“相同”或“不同”）。

（2）圖甲所示過(guò)程中新形成的化學(xué)鍵有________________。

（3）圖乙中各物質(zhì)或結(jié)構(gòu)含有核糖的有________________，圖乙所示過(guò)程中，堿基互補(bǔ)配對(duì)方式與圖甲中①的形成過(guò)程__________（填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。

（4）若用32P和35S共同標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，則子代噬菌體的標(biāo)記情況是________________。

Answer 1

【答案】大腸桿菌 不同 相同 磷酸二酯鍵、肽鍵、氫鍵 mRNA、tRNA、核糖體（rRNA） 不完全相同 有少數(shù)子代噬菌體被32P標(biāo)記

【解析】

本題考查了轉(zhuǎn)錄與翻譯，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。T2噬菌體為病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從圖甲轉(zhuǎn)錄與翻譯同時(shí)進(jìn)行可知其過(guò)程發(fā)生在原核細(xì)胞即題文中的大腸桿菌內(nèi)，圖中①②為RNA，③④為核糖體；圖乙為④核糖體中翻譯的放大圖。赫爾希和蔡斯在做噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程中，利用了同位素標(biāo)記法，用32P和35S分別標(biāo)記的噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。噬菌體在細(xì)菌內(nèi)繁殖的過(guò)程為：吸附→注入→合成→組裝→釋放。

（1）RNA聚合酶是蛋白質(zhì)，T2噬菌體無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，故RNA聚合酶是在大腸桿菌的核糖體上合成的，分子①②都為RNA，但它們的模板是互補(bǔ)配對(duì)的兩條DNA鏈，①②的堿基也互補(bǔ)，所以通常不同，分子③④都是核糖體，二者相同。

（2）圖甲所示過(guò)程既有轉(zhuǎn)錄又有翻譯，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中游離的核糖核苷酸的堿基與模板DNA鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì)形成氫鍵；轉(zhuǎn)錄得到的RNA鏈中，核糖核苷酸之間中形成磷酸二酯鍵相連接；翻譯的核糖體中氨基酸脫水縮合過(guò)程中形成肽鍵。

（3）圖乙中核糖體由rRNA 與蛋白質(zhì)構(gòu)成，rRNA 、mRNA、tRNA的單體核糖核苷酸都由一分子核糖，一分子含氮堿基和一分子磷酸構(gòu)成，故含有核糖的各物質(zhì)有mRNA、tRNA、rRNA，有核糖的結(jié)構(gòu)有核糖體。圖乙所示翻譯過(guò)程中，mRNA與tRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)方式中特有的是A與U配對(duì)，與圖甲中①轉(zhuǎn)錄的mRNA與模板DNA鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)方式中的A與T配對(duì)不同，其他堿基互補(bǔ)配對(duì)方式二者相同，故形成過(guò)程不完全相同。

（4）用32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)，侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌作為模板控制子代噬菌體的合成，而且合成子代噬菌體DNA所需要的脫氧核苷酸均來(lái)自細(xì)菌，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，有部分子代噬菌體的DNA中含有32P，合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的原料是細(xì)菌中的氨基酸，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入大腸桿菌，則子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的均不含有35S；即子代噬菌體的標(biāo)記情況是有少數(shù)子代噬菌體被32P標(biāo)記。