Question

目前医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。图1中①～⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况，字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图2表示该细菌细胞中某基因的表达过程。请据图回答：

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

（2）细菌在正常状态下，c过程中遗传信息的传递也会有损失，其原因是__________。

（3）人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性，现代生物进化理论认为，其实质是_____。

（4）图2中含有五碳糖的物质有_______________（填标号），a过程所需的酶是________________，如果图中信使RNA对应的DNA片段连续复制2次共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为_______个。

（5）在基因工程构建基因表达载体时，常用到图1中的R，原因是含有多个限制酶切点，在受体细胞中能自我复制，并且含有_____________。

（6）将N个细菌的F用³²P标记后，放在³¹P的培养液中连续分裂m次，含³¹P标记的细菌有______个。

Answer

抗生素能抑制细菌细胞壁的形成 抗生素能抑制细菌DNA的转录 mRNA上有些碱基序列不能编码氨基酸，如终止密码 定向选择，菌群中抗药基因频率增加 ①②⑤（或①③⑤） RNA聚合酶（和解旋酶） 21 标记基因 2mN

【解析】

医学上常使用抗生素治疗由细菌和真菌所引起的疾病。青霉素是一种临床常用的抗生素，这种抗生素的作用原理与图中①的作用类似，即在细胞增殖过程中抑制细菌细胞壁的形成。细菌耐药性的产生使抗生素的疗效明显降低。

（1）根据题意和图示分析可知：图中①表示抑制细菌细胞壁的形成，从而使细菌不能繁殖；F是大型环状DNA分子，b是转录过程，c是翻译过程，所以④表示抑制细菌DNA的转录。

（2）在翻译过程中，信使RNA上携带的遗传信息也会因存在终止密码而不能表达出组成蛋白质的氨基酸。

（3）现代进化理论认为①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变，②自然选择决定生物进化的方向，所以滥用抗生素往往导致定向选择，菌群中抗药基因频率增加，使细菌产生耐药性。

（4）图2中①表示DNA，②③表示mRNA，④表示多肽链，⑤分别表示tRNA，故含有五碳糖的物质有①②⑤（或①③⑤），a过程为转录过程，所需的酶是RNA聚合酶（和解旋酶）。图中信使RNA含有A和U共7个，故对应的DNA片段含有T共7个，连续复制2次共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目=7×（22-1）=21个。

（5）图中R是质粒，它独立于拟核之外；有限制酶的切点；有标记基因；在受体细胞能复制，也能整合到受体细胞染色体DNA上，进行同步复制。

（6）因为DNA分子复制是半保留复制，所以DNA分子放在31P的培养液中连续分裂m次，每个DNA分子中都含有31P。所以N个细菌连续分裂m次，共产生2mN个细菌，每个细菌中的DNA都含有31P。