Question

【題目】科學(xué)家把遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)生物大分子間的傳遞規(guī)律稱(chēng)為“中心法則”。圖1表示遺傳信息在細(xì)胞中的傳遞過(guò)程，圖2表示DNA片段。據(jù)圖回答：

（1）在遺傳物質(zhì)的探索歷程中，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)運(yùn)用______法，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，此實(shí)驗(yàn)與艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)共同的設(shè)計(jì)思路是______。

（2）圖1中②④合稱(chēng)為遺傳信息的__________過(guò)程。②③過(guò)程所需的原料是________。與①過(guò)程相比，②③過(guò)程所特有的堿基配對(duì)方式是______。tRNA的作用主要包括__________________。

（3）人體神經(jīng)細(xì)胞已高度分化，不再分裂，其細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動(dòng)方向包括圖1中的過(guò)程______（填序號(hào)）。

（4）若將圖2所示DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3代，子代中含14N的DNA所占比例為________，至少要向試管中加入______個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。

Answer 1

【答案】放射性同位素標(biāo)記 將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，分別研究 表達(dá) （四種）核糖核苷酸 A-U （或U -A） 識(shí)別密碼子，運(yùn)輸氨基酸 ②③④ 1/8 28

【解析】

遺傳信息表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。在圖1中，①表示DNA復(fù)制，②③為轉(zhuǎn)錄，④是翻譯，其中②④合稱(chēng)為遺傳信息的表達(dá)過(guò)程。在圖2所示的DNA片段中，共含有4個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，其中一條鏈含15N，另一條鏈含14N。

(1) 赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的T2噬菌體和32P標(biāo)記DNA的T2噬菌體分別侵染沒(méi)有標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)過(guò)短時(shí)間保溫、攪拌和離心后，檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性強(qiáng)度，從而證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是：將分離提純的S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，從而證明了DNA是遺傳物質(zhì)�？梢�(jiàn)，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用放射性同位素標(biāo)記法，此實(shí)驗(yàn)與艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)共同的設(shè)計(jì)思路是：將 DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，分別研究DNA和蛋白質(zhì)的作用。

(2) 圖1中，①為DNA的復(fù)制，其堿基配對(duì)方式是A-T、T-A、G-C、C-G；②③均為轉(zhuǎn)錄，其堿基配對(duì)方式是A-U、T-A、G-C、C-G，轉(zhuǎn)錄需要以（四種）核糖核苷酸為原料；④為翻譯。遺傳信息的表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，所以②④合稱(chēng)為遺傳信息的表達(dá)過(guò)程。與①過(guò)程相比，②③過(guò)程所特有的堿基配對(duì)方式是A-U。每個(gè)tRNA分子的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，這樣的3個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)反密碼子，因此tRNA的作用主要包括識(shí)別密碼子、運(yùn)輸氨基酸。

(3) 人體神經(jīng)細(xì)胞已高度分化，不再分裂，但能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成蛋白質(zhì)，所以其細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的流動(dòng)方向包括圖1中的過(guò)程②③④。

(4) 圖2所示的DNA片段含有4個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，其中一條鏈含15N，另一條鏈含14N。若將圖2所示DNA在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3代，則共獲得8個(gè)子代DNA分子，凡是新形成的子鏈都含有15N。依據(jù)DNA的半保留復(fù)制可知，在這8個(gè)子代DNA分子中，只有1個(gè)DNA分子含14N，因此子代中含14N的DNA所占比例為1/8，至少要向試管中加入（8－1）×4＝28個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。