Question

【題目】回答下列遺傳學問題:

(1)同位素標記法是生物學常用的研究方法之一,在代謝、調節(jié)及遺傳方面都具有重要的應用。1952年,赫爾希和蔡斯用同位素標記法對T2噬菌體進行標記,然后對細菌進行侵染,證明DNA是遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質,他們所利用的標記元素是_____,請你簡述對T2噬菌體進行標記的方法：_________________________________________________________。

(2)下圖表示三種病毒合成自身蛋白質和核酸的過程:

根據圖示回答:

①更容易發(fā)生突變的是病毒_____。

②7過程需要的原料是________,需要的酶是_________。

③圖解中屬于翻譯過程的是_______。

(3)“太空甜椒”已進入尋常百姓家.與普通甜椒相比,“太空甜椒”果實大、果皮厚,色澤鮮艷,營養(yǎng)豐富�，F有純種小果實普通甜椒和未知基因型的大果實“太空甜椒”(假設果實大小受基因D、d控制),某同學用自交和雜交的方法對大果實“太空甜椒”的基因型進行鑒定,請你寫出實驗步驟、預測實驗結果并得出相應結論。

方法一:自交

操作:___________________；

實驗結果及結論:

____________________________________________________________________________。

方法二:雜交

操作:__________________；

實驗結果及結論:

____________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 35S和32P 先分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再分別用相應的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體,則相應的子代噬菌體被35S和32P標記 乙和丙 脫氧核苷酸 逆轉錄酶 2、5、9 用大果實“太空甜椒”自交 若子代出現性狀分離,則“太空甜椒”基因型為Dd;若子代全部為大果實,則“太空甜椒”的基因型為DD或dd。 用純種小果實普通甜椒與大果實“太空甜椒”雜交 若子代全部為大果實,則“太空甜椒”基因型為DD;若子代全部為小果實,則“太空甜椒”基因型為dd,若子代發(fā)生了性狀分離,則“太空甜椒”基因型為Dd

【解析】試題分析：解答（1）題，需明確噬菌體侵染細菌的實驗設計思路、T2噬菌體的DNA和蛋白質的元素組成及其生活方式。解答（2）題，需從圖示中提取信息，明辨三種病毒的遺傳物質，圍繞DNA和RNA的結構特點、DNA復制、轉錄和翻譯的知識準確定位圖中數字所示的生理過程，進而圍繞題意和圖中信息進行相關問題的解答。解答（3）題，需知曉純合子自交后代不發(fā)生性狀分離，而雜合子自交后代則發(fā)生性狀分離；在此基礎上，以題意“純種小果實普通甜椒和未知基因型的大果實‘太空甜椒’、 用自交和雜交的方法對大果實‘太空甜椒’的基因型進行鑒定”為切入點，圍繞基因的分離定律的相關知識設計實驗方案，并分三種情況（即大果實“太空甜椒”的基因型可能為DD或Dd或dd）進行討論，對實驗結果進行預測，進而得出結論。

(1) T2噬菌體的蛋白質含有的元素為C、H、O、N、S，DNA含有的元素為C、H、O、N、P。欲證明DNA是遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質，需用放射性同位素標記法將T2噬菌體的蛋白質和DNA區(qū)分開，以便單獨觀察它們的作用，因此所利用的標記元素是35S和32P。因T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，所以對T2噬菌體進行標記的方法是：先分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再分別用相應的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體,則相應的子代噬菌體被35S和32P標記。

(2) ①分析圖示可知：甲、乙、丙三種病毒的遺傳物質依次是雙鏈DNA、單鏈RNA、單鏈RNA。由于單鏈RNA的結構不穩(wěn)定，易發(fā)生變異，因此更容易發(fā)生突變的是病毒乙和丙。

②7過程是以RNA為模板合成DNA的逆轉錄過程，需要的原料是脫氧核苷酸,需要逆轉錄酶催化。

③翻譯是以RNA為模板合成蛋白質的過程，所以圖解中屬于翻譯過程的是2、5、9。

(3)已知小果實普通甜椒為純種，大果實“太空甜椒”的基因型未知。欲采用自交的方法對大果實“太空甜椒”的基因型進行鑒定，需用大果實“太空甜椒”自交；若子代出現性狀分離,則“太空甜椒”為雜種，其基因型為Dd；若子代全部為大果實，則“太空甜椒”為純種，其基因型為DD或dd。若采用雜交的方法對大果實“太空甜椒”的基因型進行鑒定，需用純種小果實普通甜椒與大果實“太空甜椒”雜交；若子代全部為大果實，則“太空甜椒”為顯性，其基因型為DD；若子代全部為小果實，則“太空甜椒”為隱性，其基因型為dd；若子代發(fā)生了性狀分離，則“太空甜椒”為雜合子，其基因型為Dd。