Question

【題目】研究者以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心等方法完成蛋白質(zhì)合成過程的相關(guān)研究，實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果見表．

組別		1組	2組	3組	4組
培養(yǎng)條件	培養(yǎng)液中氮源（無放射性）	14NH4Cl	15NH4Cl	15NH4Cl	14NH4Cl
	培養(yǎng)液中碳源（無放射性）	12C﹣葡萄糖	13C﹣葡萄糖	13C﹣葡萄糖	12C﹣葡萄糖
	添加的放射性標(biāo)記物	無	無	35S﹣氨基酸	14C﹣尿嘧啶
操作和檢測	操作核糖體放射性檢測	無	無	有放射性	有放射性
	用溫和的方法破碎細(xì)菌，然后使用密度梯度離心
	離心后核糖體位置	輕帶	重帶	∥	A

（1）核糖體的主要成分是________和蛋白質(zhì)，二者的裝配場所是________；由第1組和第2組結(jié)果可知，核糖體位于重帶主要是因?yàn)檫@兩種成分含有________。

（2）以35S﹣氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程稱為________。若將第3組帶有放射性標(biāo)記的大腸桿菌移入無放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，核糖體的放射性會(huì)隨時(shí)間延長而________，這是因?yàn)楹铣傻牡鞍踪|(zhì)會(huì)從核糖體上脫離。

（3）若用T4噬菌體侵染第2組的大腸桿菌，然后放在第4組的實(shí)驗(yàn)條件下繼續(xù)培養(yǎng)，請推測：

①短時(shí)間內(nèi)，若T4噬菌體和大腸桿菌的蛋白質(zhì)均是在第2組大腸桿菌原有的核糖體上合成，則表中A對應(yīng)的核糖體位置應(yīng)更多地集中在________（填“輕帶”或“重帶”）。

②隨著時(shí)間延長，離心后出現(xiàn)多條核糖體帶，若位于重帶的核糖體出現(xiàn)放射性，則說明14C﹣尿嘧啶會(huì)出現(xiàn)在________分子中：培養(yǎng)時(shí)間越長，該類分子與________（“大腸桿菌”或“T4噬菌體”）的DNA單鏈形成雜交分子的比例越大。

Answer 1

【答案】rRNA 核仁和核糖體 15N和13C 翻譯 下降 重帶 RNA（或：mRNA；mRNA和tRNA） T4噬菌體

【解析】

分析表格：表中是以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)對象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心等方法完成蛋白質(zhì)合成過程的相關(guān)研究。培養(yǎng)液中的NH4Cl和葡萄糖分別為大腸桿菌提供氮源和碳源，其中N和C是合成蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子的重要成分；35S-氨基酸是合成蛋白質(zhì)的原料；14C-尿嘧啶是合成RNA分子的重要成分。

（1）核糖體的主要成分是rRNA和蛋白質(zhì)，兩者的裝配機(jī)器分別是核仁和核糖體；由第1組（14NH4Cl、12C-葡萄糖）和第2組（15NH4Cl、13C-葡萄糖）結(jié)果可知，核糖體位于重帶主要是因?yàn)檫@兩種成分含有15N和13C。

（2）以35S-氨基酸為原料合成蛋白質(zhì)的過程雜遺傳學(xué)上稱為翻譯；35S-氨基酸是合成蛋白質(zhì)的原料，若將第3組帶有放射性標(biāo)記的大腸桿菌移入無放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，核糖體的放射性會(huì)隨時(shí)間延長而下降，說明具有放射性的蛋白質(zhì)能從核糖體和mRNA的復(fù)合物上脫離。

（3）①短時(shí)間內(nèi)，若T4噬菌體和大腸桿菌的蛋白質(zhì)均是在第2組大腸桿菌（15N、13C）原有的核糖體上合成，新合成的蛋白質(zhì)含有15N和13C，因此表中A對應(yīng)的核糖體應(yīng)更多地集中在重帶。

②14C-尿嘧啶是合成RNA分子的重要成分；該RNA分子是以噬菌體的DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成的，因此培養(yǎng)時(shí)間越長，該類分子與T4噬菌體的DNA單鏈形成雜交分子的比例越大。