Question

【題目】DNA主要存在于細胞核內，而蛋白質合成卻在細胞質中的核糖體上，科學家推測存在某種“信使”分子，能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質中。為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質的中間載體，科學家們做了如下研究。

(1)對于“信使”提出兩種不同假說。假說一:核糖體RNA可能就是信息的載體;假說二:另有一種RNA(稱為mRNA)作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立則細胞內應該有許多______________(填“相同”或“不同”的核糖體。若假說二成立，則mRNA應該與細胞內原有的核糖體結合，并指導蛋白質合成。

(2)研究發現噬菌體侵染細菌后，細菌的蛋白質合成立即停止，轉而合成噬菌體的蛋白質，在此過程中，細菌細胞內合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體白質，在此過程中，細菌細胞內合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”，科學家們進一步實驗。

①15NH4Cl和13C一葡萄糖作為培養基中的氮源和碳源來培養細菌，經過若干代培養后，獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。

②將這些“重”細菌轉移到含14NH4Cl和12C一葡萄糖的培養基上培養，用噬菌體侵染這些細菌，該培養基中加入32P標記的______為作為原料，以標記所有新合成的噬菌體RNA

③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心，下圖所示的離心結果為假說__________提供了證據。

(3)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”，還需要進行兩組實驗。兩組實驗處理和相應預期結果的組合分別為___、___。

①將新合成的噬菌體RNA與細菌DNA混合

②將新合成的噬菌體RNA與噬菌體DNA混合

③出現DNA—RNA雜交現象

④不出現DNA一RNA雜交現象

Answer 1

【答案】不同 尿嘧啶（核糖核苷酸） 二 ②③ ①④

【解析】

基因控制蛋白質的合成包括轉錄和翻譯兩個重要的過程，真核細胞轉錄主要發生細胞核中，而翻譯發生在細胞質的核糖體上，這就涉及遺傳信息如何從細胞核傳遞到細胞質的問題，本題就該問題展開討論和進行實驗驗證。

（1）若假說一成立，核糖體RNA就是遺傳信息的載體，則攜帶DNA上不同遺傳信息的核糖體都不同，細胞內應該有許多不同的核糖體。若假說二成立，mRNA是遺傳信息傳遞的信使，則mRNA應該與細胞內原有的核糖體結合，指導蛋白質合成。

（2）①15NH4Cl和13C一葡萄糖作為培養基中的氮源和碳源來培養細菌，經過若干代培養后，獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。

②RNA的單位核糖核苷酸中特有的堿基是尿嘧啶，故應用32P標記的尿嘧啶核糖核苷酸作為原料。

③將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心，若全部為重核糖體，說明沒有合成新的核糖體，假說一不成立；若32P標記的新噬菌體RNA僅出現在離心管的底部，說明新合成的噬菌體RNA與“重”核糖體相結合，為假說二提供了證據。

（3）要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”，還需要進行兩組實驗，即將新合成的噬菌體RNA分別與細菌DNA、噬菌體DNA混合，觀察是否有雜交帶；若新合成的噬菌體RNA為“信使”，則新合成的噬菌體RNA與噬菌體DNA混合后有雜交帶形成，與細菌DNA混合后沒有雜交帶形成。具體如表：