Question

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

（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________________，圖乙所示過程中，堿基互補配對方式與圖甲中①的形成過程__________（填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。

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

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標記

【解析】

本題考查了轉(zhuǎn)錄與翻譯，噬菌體侵染細菌的實驗，意在考查考生能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。T2噬菌體為病毒無細胞結(jié)構(gòu)，從圖甲轉(zhuǎn)錄與翻譯同時進行可知其過程發(fā)生在原核細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菌的過程中，利用了同位素標記法，用32P和35S分別標記的噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。噬菌體在細菌內(nèi)繁殖的過程為：吸附→注入→合成→組裝→釋放。

（1）RNA聚合酶是蛋白質(zhì)，T2噬菌體無細胞結(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配對的兩條DNA鏈，①②的堿基也互補，所以通常不同，分子③④都是核糖體，二者相同。

（2）圖甲所示過程既有轉(zhuǎn)錄又有翻譯，轉(zhuǎn)錄過程中游離的核糖核苷酸的堿基與模板DNA鏈的堿基互補配對形成氫鍵；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。圖乙所示翻譯過程中，mRNA與tRNA堿基互補配對方式中特有的是A與U配對，與圖甲中①轉(zhuǎn)錄的mRNA與模板DNA鏈堿基互補配對方式中的A與T配對不同，其他堿基互補配對方式二者相同，故形成過程不完全相同。

（4）用32P和35S分別標記T2噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)，侵染未被標記的大腸桿菌，噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細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自細菌，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點，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)外殼的原料是細菌中的氨基酸，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼未進入大腸桿菌，則子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼的均不含有35S；即子代噬菌體的標記情況是有少數(shù)子代噬菌體被32P標記。