《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

18.（2025·广西名校联考）噬菌体是生物实验的重要材料，而SP8噬菌体可侵染枯草杆菌。请回答下列问题：
（1）SP8噬菌体的遗传物质在枯草杆菌细胞中转录所需的酶和原料分别是______________________________。
（2）将SP8噬菌体的DNA用³²P充分标记，并侵染枯草杆菌。若保温时间过长，则放射性出现的情况是______________________________。
（3）已知DNA在高温下两条链可解旋为单链，若再缓慢冷却，两条互补链还会重新结合为双链。SP8噬菌体DNA的两条链质量不同，一条链称为重链，另一条互补链称为轻链，重链和轻链在加热分开后，可以用密度梯度离心方法将它们分离。现利用以上材料和相关技术设计实验探究转录是以DNA的一条链还是两条链作为模板。
①实验思路：______________________________。
②预期结果：______________________________。

答案：
(1)RNA聚合酶、4种核糖核苷酸
(2)上清液和沉淀物中都有放射性，沉淀物中放射性高，上清液中放射性低
(3)①让SP8噬菌体侵染枯草杆菌，然后从枯草杆菌中分离出RNA，分别与密度梯度离心分离得到的SP8噬菌体DNA的重链或轻链混合，并缓慢冷却，观察杂交链的形成情况
②若SP8噬菌体侵染后形成的RNA只与重链或轻链中的一条链形成DNA−RNA杂合分子，则说明转录是以DNA的一条链作为模板；若SP8噬菌体侵染后形成的RNA既可与重链又可与轻链形成DNA−RNA杂合分子，则说明转录是以DNA的两条链作为模板
解析:
(1)SP8噬菌体的遗传物质是DNA，在枯草杆菌细胞中转录，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，所需要的酶是RNA聚合酶，所需要的原料是4种核糖核苷酸。
(2)SP8噬菌体侵染枯草杆菌包括吸附、注入、合成、组装和释放。若保温时间过长，可能会引起枯草杆菌裂解，子代噬菌体释放；³²P充分标记的噬菌体的DNA，通过半保留复制利用枯草杆菌提供的原料，产生子代噬菌体，综合上述两点信息，可知放射性出现的情况是上清液和沉淀物中都有放射性，沉淀物中放射性高，上清液中放射性低。
(3)实验的目的是探究SP8噬菌体的转录是以DNA的一条链还是两条链作为模板，由于SP8噬菌体完全营寄生生活，因此，从枯草杆菌中获取SP8噬菌体的DNA和转录产生的RNA，转录产生的RNA和转录的模板链碱基互补配对，所以利用温度处理，解旋、复旋，观察其杂交链的形成状况即可推断出哪一条是模板链。