Question

【題目】目前醫(yī)學(xué)上常使用抗生素治療由細菌引起的疾病。圖1中①～⑤分別表示不同抗生素抑制細菌的作用情況，字母a、b、c表示遺傳信息的傳遞過程，F、R表示不同的結(jié)構(gòu)。圖2表示該細菌細胞中某基因的表達過程。請據(jù)圖回答：

（1）圖1中①表示___________；④表示________________________。

（2）細菌在正常狀態(tài)下，c過程中遺傳信息的傳遞也會有損失，其原因是__________。

（3）人類濫用抗生素往往導(dǎo)致細菌產(chǎn)生耐藥性，現(xiàn)代生物進化理論認為，其實質(zhì)是_____。

（4）圖2中含有五碳糖的物質(zhì)有_______________（填標(biāo)號），a過程所需的酶是________________，如果圖中信使RNA對應(yīng)的DNA片段連續(xù)復(fù)制2次共需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為_______個。

（5）在基因工程構(gòu)建基因表達載體時，常用到圖1中的R，原因是含有多個限制酶切點，在受體細胞中能自我復(fù)制，并且含有_____________。

（6）將N個細菌的F用32P標(biāo)記后，放在31P的培養(yǎng)液中連續(xù)分裂m次，含31P標(biāo)記的細菌有______個。

Answer 1

【答案】抗生素能抑制細菌細胞壁的形成 抗生素能抑制細菌DNA的轉(zhuǎn)錄 mRNA上有些堿基序列不能編碼氨基酸，如終止密碼 定向選擇，菌群中抗藥基因頻率增加 ①②⑤（或①③⑤） RNA聚合酶（和解旋酶） 21 標(biāo)記基因 2mN

【解析】

醫(yī)學(xué)上常使用抗生素治療由細菌和真菌所引起的疾病。青霉素是一種臨床常用的抗生素，這種抗生素的作用原理與圖中①的作用類似，即在細胞增殖過程中抑制細菌細胞壁的形成。細菌耐藥性的產(chǎn)生使抗生素的療效明顯降低。

（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中①表示抑制細菌細胞壁的形成，從而使細菌不能繁殖；F是大型環(huán)狀DNA分子，b是轉(zhuǎn)錄過程，c是翻譯過程，所以④表示抑制細菌DNA的轉(zhuǎn)錄。

（2）在翻譯過程中，信使RNA上攜帶的遺傳信息也會因存在終止密碼而不能表達出組成蛋白質(zhì)的氨基酸。

（3）現(xiàn)代進化理論認為①進化是以種群為基本單位，進化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變，②自然選擇決定生物進化的方向，所以濫用抗生素往往導(dǎo)致定向選擇，菌群中抗藥基因頻率增加，使細菌產(chǎn)生耐藥性。

（4）圖2中①表示DNA，②③表示mRNA，④表示多肽鏈，⑤分別表示tRNA，故含有五碳糖的物質(zhì)有①②⑤（或①③⑤），a過程為轉(zhuǎn)錄過程，所需的酶是RNA聚合酶（和解旋酶）。圖中信使RNA含有A和U共7個，故對應(yīng)的DNA片段含有T共7個，連續(xù)復(fù)制2次共需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目=7×（22-1）=21個。

（5）圖中R是質(zhì)粒，它獨立于擬核之外；有限制酶的切點；有標(biāo)記基因；在受體細胞能復(fù)制，也能整合到受體細胞染色體DNA上，進行同步復(fù)制。

（6）因為DNA分子復(fù)制是半保留復(fù)制，所以DNA分子放在31P的培養(yǎng)液中連續(xù)分裂m次，每個DNA分子中都含有31P。所以N個細菌連續(xù)分裂m次，共產(chǎn)生2mN個細菌，每個細菌中的DNA都含有31P。