Question

【題目】近期，武漢等全國(guó)多地爆發(fā)新型冠狀病毒感染肺炎疫情，引起人們高度關(guān)注，該病由名為“2019-nCoV”的RNA病毒引起，具有很強(qiáng)的傳染性。RNA病毒可以分兩種，RNA復(fù)制病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒，其增殖過程如下圖所示。實(shí)驗(yàn)小組為了探究該RNA病毒是上述哪種類型的病毒，設(shè)計(jì)了模擬實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題。

（1）RNA復(fù)制病毒在產(chǎn)生子代RNA時(shí)需在宿主細(xì)胞內(nèi)以____________為原料，至少?gòu)?fù)制____________次，才能得到子代RNA分子。該病毒的遺傳信息流動(dòng)方向?yàn)?/span>____________。

（2）病毒增殖過程中，與RNA復(fù)制病毒相比，逆轉(zhuǎn)錄病毒除需要____________酶外，其不同的堿基配對(duì)方式為________。

（3）補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測(cè)結(jié)果。

組別	加入試管的物質(zhì)
甲	該病毒的核酸	帶放射性的四種核糖核苷酸緩沖溶液	其他必要物質(zhì)（如酶等）及條件
乙	該病毒的核酸	X溶液	其他必要物質(zhì)（如酶等）及條件

①取兩支試管分別編號(hào)為甲、乙，加入的物質(zhì)如上表所示，其中，X溶液為_______。

②保溫一段時(shí)間后，將試管中的各物質(zhì)分離后檢測(cè)合成的核酸是否有放射性。

③若檢測(cè)結(jié)果為甲試管合成的核酸無放射性，乙試管合成的核酸有放射性，則說明該病毒為________。

（4）某同學(xué)按照如上設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，最終甲、乙兩支試管內(nèi)均無法檢測(cè)到子代病毒，其原因是________。

Answer 1

【答案】游離的核糖核苷酸 2 逆轉(zhuǎn)錄 A-T T-A 帶放射性的四種脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液 逆轉(zhuǎn)錄病毒 病毒需在宿主細(xì)胞內(nèi)才能增殖

【解析】

分析圖示可知，RNA復(fù)制病毒的RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后能以自身RNA作為翻譯形成蛋白質(zhì)外殼的模板，還能以自身RNA為模板復(fù)制形成-RNA，-RNA再?gòu)?fù)制形成+RNA，蛋白質(zhì)外殼和+RNA組裝可形成子代病毒。逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后先通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成雙鏈DNA，DNA通過轉(zhuǎn)錄形成RNA，形成的RNA一部分用于指導(dǎo)形成蛋白質(zhì)外殼，一部分作為病毒的遺傳物質(zhì)，形成的蛋白質(zhì)外殼與子代RNA組裝形成子代病毒。

（1）RNA復(fù)制病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)以自身RNA為模板合成RNA的過程，需要的原料是四種游離的核糖核苷酸。自身RNA通過第一次復(fù)制形成-RNA，-RNA再經(jīng)過第二次復(fù)制才形成+RNA，+RNA是RNA復(fù)制病毒的遺傳物質(zhì)，所以至少需要復(fù)制兩次才能得到子代RNA。該病毒的遺傳信息流向?yàn)?/span>。

（2）逆轉(zhuǎn)錄病毒在逆轉(zhuǎn)錄過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶，而RNA復(fù)制病毒不需要逆轉(zhuǎn)錄酶。逆轉(zhuǎn)錄過程的遺傳信息是從RNA流向DNA，堿基配對(duì)方式為U-A、A—T、G-C、C-G，逆轉(zhuǎn)錄完成后進(jìn)行的DNA復(fù)制過程的遺傳信息是從DNA流向DNA，堿基配對(duì)方式為T-A、A—T、G-C、C-G，而RNA復(fù)制病毒的遺傳信息是從RNA流向RNA，堿基配對(duì)方式為U-A、A—U、G-C、C-G，所以逆轉(zhuǎn)錄病毒不同于RNA復(fù)制病毒的堿基配對(duì)方式為A-T、T-A。

（3）根據(jù)表格中信息可確定本實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)RNA病毒是屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒還是屬于RNA復(fù)制病毒，由于逆轉(zhuǎn)錄過程需要四種脫氧核糖核苷酸為原料，而RNA復(fù)制需要四種核糖核苷酸為原料，所以可將同種病毒平均分為兩組，一組提供帶放射性的四種核糖核苷酸的緩沖溶液，另一組提供帶放射性的四種脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，培養(yǎng)一段時(shí)間后檢測(cè)病毒合成的核酸是否帶有放射性，從而判斷RNA病毒的類型。所以①X溶液應(yīng)為帶放射性的四種脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液。③若甲試管合成的核酸沒有放射性，乙試管合成的核酸有放射性，說明沒有合成RNA，而合成了DNA，可判斷該病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒。

（4）由于病毒需在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的原料和細(xì)胞器合成自身遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)外殼才能完成增殖，而甲和乙試管中沒有其宿主細(xì)胞，所以甲和乙試管中均沒有檢測(cè)到子代病毒。