1952年，赫爾希和蔡斯用同位素標記法研究了T2噬菌體的DNA和蛋白質在侵染大腸桿菌過程中的功能。下圖*表示T...

問題詳情：

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

（1）圖*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*所示過程中新形成的化學鍵有________________。

（3）圖乙中各物質或結構含有核糖的有________________，圖乙所示過程中，鹼基互補配對方式與圖*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________________。

【回答】

大腸桿菌    不同    相同    **二酯鍵、肽鍵、*鍵    mRNA、tRNA、核糖體（rRNA）    不完全相同    有少數子代噬菌體被32P標記   

【分析】

本題考查了轉錄與翻譯，噬菌體侵染細菌的實驗，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力。T2噬菌體為病毒無細胞結構，從圖*轉錄與翻譯同時進行可知其過程發生在原核細胞即題文中的大腸桿菌內，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。噬菌體在細菌內繁殖的過程為：吸附→注入→合成→組裝→釋放。

【詳解】

（1）RNA聚合酶是蛋白質，T2噬菌體無細胞結構，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的鹼基也互補，所以通常不同，分子③④都是核糖體，二者相同。

（2）圖*所示過程既有轉錄又有翻譯，轉錄過程中游離的核糖核苷*的鹼基與模板DNA鏈的鹼基互補配對形成*鍵；轉錄得到的RNA鏈中，核糖核苷*之間中形成**二酯鍵相連接；翻譯的核糖體中氨基*脱水縮合過程中形成肽鍵。

（3）圖乙中核糖體由rRNA 與蛋白質構成，rRNA 、mRNA、tRNA的單體核糖核苷*都由一分子核糖，一分子含氮鹼基和一分子**構成，故含有核糖的各物質有mRNA、tRNA、rRNA，有核糖的結構有核糖體。圖乙所示翻譯過程中，mRNA與tRNA鹼基互補配對方式中特有的是A與U配對，與圖*中①轉錄的mRNA與模板DNA鏈鹼基互補配對方式中的A與T配對不同，其他鹼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，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所需要的去氧核苷*均來自細菌，根據DNA半保留複製特點，有部分子代噬菌體的DNA中含有32P，合成子代噬菌體蛋白質外殼的原料是細菌中的氨基*，噬菌體的蛋白質外殼未進入大腸桿菌，則子代噬菌體蛋白質外殼的均不含有35S；即子代噬菌體的標記情況是有少數子代噬菌體被32P標記。

【點睛】

噬菌體在侵入細菌後，噬菌體DNA利用細菌中的遊離的去氧核苷*進行半保留複製，而且還利用細菌中的氨基*合成蛋白質，最後再組裝成子代噬菌體。由於DNA複製是半保留複製，所以有部分子代噬菌體的DNA中含有32P，合成蛋白質的原料是細菌中的氨基*，故子代噬菌體的蛋白質外殼不含有35S。

知識點：遺傳的分子基礎 單元測試

題型：綜合題