Question

【題目】研究者以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心等方法完成蛋白質合成過程的相關研究，實驗過程及結果見表．

組別		1組	2組	3組	4組
培養(yǎng)條件	培養(yǎng)液中氮源（無放射性）	14NH4Cl	15NH4Cl	15NH4Cl	14NH4Cl
	培養(yǎng)液中碳源（無放射性）	12C﹣葡萄糖	13C﹣葡萄糖	13C﹣葡萄糖	12C﹣葡萄糖
	添加的放射性標記物	無	無	35S﹣氨基酸	14C﹣尿嘧啶
操作和檢測	操作核糖體放射性檢測	無	無	有放射性	有放射性
	用溫和的方法破碎細菌，然后使用密度梯度離心
	離心后核糖體位置	輕帶	重帶	∥	A

（1）核糖體的主要成分是________和蛋白質，二者的裝配場所是________；由第1組和第2組結果可知，核糖體位于重帶主要是因為這兩種成分含有________。

（2）以35S﹣氨基酸為原料合成蛋白質的過程稱為________。若將第3組帶有放射性標記的大腸桿菌移入無放射性標記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，核糖體的放射性會隨時間延長而________，這是因為合成的蛋白質會從核糖體上脫離。

（3）若用T4噬菌體侵染第2組的大腸桿菌，然后放在第4組的實驗條件下繼續(xù)培養(yǎng)，請推測：

①短時間內(nèi)，若T4噬菌體和大腸桿菌的蛋白質均是在第2組大腸桿菌原有的核糖體上合成，則表中A對應的核糖體位置應更多地集中在________（填“輕帶”或“重帶”）。

②隨著時間延長，離心后出現(xiàn)多條核糖體帶，若位于重帶的核糖體出現(xiàn)放射性，則說明14C﹣尿嘧啶會出現(xiàn)在________分子中：培養(yǎng)時間越長，該類分子與________（“大腸桿菌”或“T4噬菌體”）的DNA單鏈形成雜交分子的比例越大。

Answer 1

【答案】rRNA 核仁和核糖體 15N和13C 翻譯 下降 重帶 RNA（或：mRNA；mRNA和tRNA） T4噬菌體

【解析】

分析表格：表中是以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術及密度梯度離心等方法完成蛋白質合成過程的相關研究。培養(yǎng)液中的NH4Cl和葡萄糖分別為大腸桿菌提供氮源和碳源，其中N和C是合成蛋白質和核酸等生物大分子的重要成分；35S-氨基酸是合成蛋白質的原料；14C-尿嘧啶是合成RNA分子的重要成分。

（1）核糖體的主要成分是rRNA和蛋白質，兩者的裝配機器分別是核仁和核糖體；由第1組（14NH4Cl、12C-葡萄糖）和第2組（15NH4Cl、13C-葡萄糖）結果可知，核糖體位于重帶主要是因為這兩種成分含有15N和13C。

（2）以35S-氨基酸為原料合成蛋白質的過程雜遺傳學上稱為翻譯；35S-氨基酸是合成蛋白質的原料，若將第3組帶有放射性標記的大腸桿菌移入無放射性標記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，核糖體的放射性會隨時間延長而下降，說明具有放射性的蛋白質能從核糖體和mRNA的復合物上脫離。

（3）①短時間內(nèi)，若T4噬菌體和大腸桿菌的蛋白質均是在第2組大腸桿菌（15N、13C）原有的核糖體上合成，新合成的蛋白質含有15N和13C，因此表中A對應的核糖體應更多地集中在重帶。

②14C-尿嘧啶是合成RNA分子的重要成分；該RNA分子是以噬菌體的DNA為模板轉錄形成的，因此培養(yǎng)時間越長，該類分子與T4噬菌體的DNA單鏈形成雜交分子的比例越大。