Question

（10分）为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体，科学家们做了如下研究。

（1）依据真核细胞中_____位于细胞核内，而蛋白质合成在核糖体上这一事实，科学家推测存在某种“信使”分子，能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。

（2）对于“信使”，有两种不同假说．假说一：核糖体RNA可能就是信息的载体；假说二：另有一种RNA（称为mRNA）作为遗传信息传递的信使．若假说一成立，则细胞内应该有许多______（填“相同”或“不同”）的核糖体。若假说二成立，则mRNA应该与细胞内原有的_____结合，并指导蛋白质合成。

（3）研究发现噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中，细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA．为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”，科学家们进一步实验。

①¹⁵NH₄Cl和¹³C﹣葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌，细菌利用它们合成 _____ 等生物大分子．经过若干代培养后，获得具有“重”核糖体的“重”细菌。

②将这些“重”细菌转移到含¹⁴NH₄CI和¹²C﹣葡萄糖的培养基中培养，用噬菌体侵染这些细菌，该培养基中加入³²P标记的_____ 核糖核苷酸作为原料，以标记所有新合成的噬菌体RNA。

③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如图表示，由图可知，大肠杆菌被侵染后 _  __ （填“合成了”或“没有合成”）新的核糖体，这一结果否定假说一．³²P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的______ ，说明 ______ 与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据．

（4）若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，请选择下列序号填入表格．

组别	实验处理	预期结果
1	_________	_________
2	_________	_________

①将新合成的噬菌体RNA与细菌DNA混合

②将新合成的噬菌体RNA与噬菌体DNA混合

③出现DNA﹣RNA杂交现象

④不出现DNA﹣RNA杂交现象。

Answer

（1）DNA（或“基因”） （2）不同 核糖体

（3）① 蛋白质和核酸 ② 尿嘧啶 ③ 没有合成 底部 新合成的噬菌体RNA

（4）如下表 注：1组与2组可整组互换位置，但全部填写正确才可得分。

组别

实验处理

预期结果

1

②

③

2

①

④

【解析】

试题分析：（1）基因控制蛋白质的合成，真核细胞DNA主要分布在细胞核中，蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，据此推测存在某种“信使”分子，能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。

（2）若假说一成立，核糖体RNA就是遗传信息的载体，则携带DNA上不同遗传信息的核糖体都不同，细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立，mRNA是遗传信息传递的信使，则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合，指导蛋白质合成。

（3）①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子，因含有15N和13C，故新合成的核糖体和子代细菌比原来重。

②RNA的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶，故应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。

③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，若全部为重核糖体，说明没有合成新的核糖体，假说一不成立；若32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据。

（4）若要证明新合成的噬菌体RNA为“信使”，还需要进行两组实验，将新合成的噬菌体RNA分别与细菌DNA和噬菌体DNA混合，观察是否有杂交带。若新合成的噬菌体RNA是信使，则其与噬菌体DNA混合会出现DNA﹣RNA杂交带；而与与细菌DNA混合不会出现DNA﹣RNA杂交带。

考点：本题考查基因的表达过程及噬菌体侵染细菌实验等知识，意在考查考生从材料中获取信息的能力和运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对相关生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。