题目内容
【题目】研究发现,一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA),病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后,科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法,回答下列问题。
(1)酶解法:通过分离提纯技术,提取新病毒的核酸,加入__________酶混合培养一段时间,再感染其宿主或宿主细胞,若宿主不患病或在宿主细胞内检测不到子代病毒,则新病毒为DNA病毒。
(2)侵染法:将________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代,之后接种_________,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性,则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析。若含T,且______,则说明是单链DNA;若含T,且______,则最可能是双链DNA;若含U,且_______,则说明是单链RNA;若含U,且A=U,则最可能是双链RNA。
(4)最终测定该病毒为单链RNA病毒,研究人员依据该病毒的核酸种类和结构类型,初步判断研制此病毒的疫苗会很困难,原因可能是____________。
【答案】DNA(DNA水解) 该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA A不等于T A=T A不等于U 单链RNA分子结构不稳定,更容易产生变异,进而使疫苗对变异后的病毒无效
【解析】
1、DNA和RNA的异同:
英文缩写 | 基本组成单位 | 五碳糖 | 含氮碱基 | 存在场所 |
DNA | 脱氧核糖核苷酸 | 脱氧核糖 | A、C、G、T | 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 |
RNA | 核糖核苷酸 | 核糖 | A、C、G、U | 主要存在细胞质中 |
2、病毒中含有DNA或RNA一种核酸,其遗传物质是DNA或RNA。
3、双链DNA分子中,两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,碱基之间遵循A与T配对,G与C配对的碱基互补配对原则。
(1)酶有专一性。若该病毒为DNA 病毒,用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后,DNA酶分解DNA ,在宿主细胞中不能检测到子代。
(2)根据DNA和RNA的异同,可用放射性同位素标记碱基的方法,探究病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为设置两组实验,将该病毒的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶(记为甲组)和尿嘧啶(记为乙组)的培养基中,然后分别接种该病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若甲组收集的病毒不含放射性而乙组有放射性,则该病毒为RNA病毒。
(3)根据表格中数据可知,DNA病毒的核酸含有特有的碱基胸腺嘧啶,如为双链,则A=T,单链中A不等于T;若为RNA病毒,则含特有的碱基尿嘧啶,如为双链,则A=U,如为单链,A不等于U。
(4) RNA病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防,原因是疫苗具有专一性,只对特定的病原体有效,而该病毒为RNA病毒,RNA为单链结构,不稳定,容易发生变异。