题目内容

【题目】回答下列遗传学问题:

1)同位素标记法是生物学常用的研究方法之一。1952年,赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,而不是用同一种放射性元素分别标记DNA和蛋白质,这其中蕴涵着怎样的设计思想?______。请你简述对T2噬菌体进行标记的方法:________

2)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如图所示的模拟实验。

①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是_______________过程。

②将提纯的产物X加入试管乙,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子,则产物Y_______,将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z_________________

3)病毒的遗传物质有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种。如何判断病毒的遗传物质是双链还是单链?________

【答案】用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,才能直接单独地去观察它们的作用 先分别用含35S32P)的培养基培养大肠杆菌,然后再分别用相应的大肠杆菌培养噬菌体,则相应的子代噬菌体被35S32P)标记 逆转录 mRNA 多肽(或蛋白质) 分析碱基的比例,如果嘌呤和嘧啶各占一半,则很可能为双链,如果嘌呤和嘧啶比例不同,则为单链

【解析】

中心法则各过程比较:

过程

模板

原料

碱基互补

产物

场所

DNA复制

DNADNA

DNA两条链

四种脱氧核苷酸

A-TG-C

DNA

主要在细胞核,线粒体和叶绿体里也能发生

转录

DNARNA

基因的一条链

四种核糖核苷酸

A-UT-AG-C

RNA

主要在细胞核,线粒体和叶绿体里也能发生

翻译

RNA→多肽)

mRNA

20种氨基酸

A-UG-C

多肽

核糖体

RNA复制

RNARNA

RNA

四种核糖核苷酸

A-UG-C

RNA

大部分RNA病毒侵入宿主细胞后,如烟草花叶病毒

逆转录

RNADNA

RNA

四种脱氧核苷酸

A-TU-AG-C

DNA

逆转录病毒侵入宿主细胞后,如HIV

1)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,而不是用同一种放射性元素分别标记DNA和蛋白质,目的是用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,才能直接单独地去观察它们的作用。因为噬菌体不能用培养基培养,必须寄生到活细胞中,故对T2噬菌体进行标记的具体过程如下:先分别用含35S32P)的培养基培养大肠杆菌,然后再分别用相应的大肠杆菌培养噬菌体,则相应的子代噬菌体被35S32P)标记。

2)①A是单链的生物大分子,且含有碱基U,应为RNA分子;产物X含有碱基T,应为DNA分子。因此,试管甲中模拟的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程。

②产物XDNA分子,产物Y是能与核糖体结合,为mRNA分子,因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程。病毒的外壳是蛋白质,而产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z为多肽(或蛋白质)。

3)要判断病毒的遗传物质是双链还是单链,可以分析其碱基的比例,双链DNA或者双链RNA中嘌呤碱基和嘧啶碱基会互补配对,故如果嘌呤和嘧啶各占一半,则很可能为双链,如果嘌呤和嘧啶比例不同,则为单链。

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