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課時作業(yè)(二十)　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1．遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了曲折的過程，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．艾弗里做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù) C．艾弗里做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗比噬菌體侵染細(xì)菌實驗更具說服力 D．可在分別含有放射性同位素35S和放射性同位素32P 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)噬菌體 答案：B　解析：格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了轉(zhuǎn)化因子的存在，A項錯誤。艾弗里將加熱殺死的S型細(xì)菌中的物質(zhì)提純、鑒定，再分別與R型活菌混合，進行細(xì)菌體外培養(yǎng)，證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA，B項正確。由于艾弗里做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中所提取的DNA不純，所以噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具說服力，C項錯誤。噬菌體是專營寄生生物，不能直接用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，D項錯誤。 2．[2018山東日照高三校際聯(lián)合檢測]下列有關(guān)噬菌體侵染細(xì)菌實驗的敘述，正確的是(　　) A．用32P和35S標(biāo)記噬菌體侵染普通細(xì)菌，子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到32P和35S B．用噬菌體侵染32P和35S標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到32P和35S C．用14C標(biāo)記的噬菌體侵染普通細(xì)菌，子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到14C D．用噬菌體侵染14C標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到14C 答案：D　解析：32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，因噬菌體侵染細(xì)菌時，只有核酸DNA進入細(xì)菌內(nèi)，所以子代噬菌體中只有核酸可檢測到32P，A錯誤；用噬菌體侵染32P和35S標(biāo)記的細(xì)菌，可在子代噬菌體核酸中檢測到32P，在外殼中檢測到35S，B錯誤；用14C標(biāo)記的噬菌體侵染普通細(xì)菌，只能在子代噬菌體核酸中檢測到14C，C錯誤；用14C標(biāo)記的細(xì)菌的核苷酸和氨基酸均被標(biāo)記，用噬菌體侵染14C標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體核酸和外殼中均可檢測到14C，D正確。 3．[2018江西第三次聯(lián)考]某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，進行了以下4個實驗： ①35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌； ②未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌； ③用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌； ④用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，適宜時間后攪拌和離心。 以上4個實驗檢測到標(biāo)記元素的主要部位是(　　) A．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液 C．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 D．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物 答案：D　解析：35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，因為蛋白質(zhì)外殼沒有進入大腸桿菌，故標(biāo)記元素主要分布于上清液中。未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，攪拌、離心后35S還在大腸桿菌中，故標(biāo)記元素主要在沉淀物中。用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，由于核酸和蛋白質(zhì)都含氮，故上清液和沉淀物中都有標(biāo)記元素。用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，適宜時間后攪拌和離心，由于DNA被注入到大腸桿菌中，故標(biāo)記元素主要在沉淀物中。綜上分析，D正確。 4．[2018改編題]如圖是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程，實驗表明這種病原體(　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B．寄生于細(xì)胞間，通過蛋白質(zhì)遺傳 C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D．寄生于細(xì)胞間，通過RNA遺傳 答案：A　解析：從圖示可看出，將RNA接種在葉片上，葉片出現(xiàn)了病斑，而將蛋白質(zhì)外殼接種到葉片上，葉片上沒有出現(xiàn)病斑，所以該病原體是通過RNA遺傳的。病毒都是寄生在細(xì)胞內(nèi)的，其利用細(xì)胞提供的酶進行相關(guān)代謝。 5．赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細(xì)菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體(　　) A．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細(xì)胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標(biāo)記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記 答案：B　解析：侵染大腸桿菌后確實會裂解宿主細(xì)胞，但這并不是實驗成功的原因，A項錯誤。噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對蛋白質(zhì)和DNA進行標(biāo)記要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，C項錯誤。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒有P，D項錯誤。噬菌體侵染細(xì)菌時將DNA注入大腸桿菌中，則蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開，使實驗結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確，故B項正確。 6．在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，用DNA酶處理從S型菌中提取的DNA后與R型活菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設(shè)置本實驗步驟的目的是(　　) A．直接證明S型菌的DNA不是促進R型菌轉(zhuǎn)化的因素 B．補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì) C．證明R型菌生長不需要DNA D．與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照 答案：D　解析：“用DNA酶處理從S型菌中提取的DNA”的目的是與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照，說明DNA的水解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化因子”，從而證明了DNA是遺傳物質(zhì)，D項正確。 7．赫爾希和蔡斯做噬菌體侵染細(xì)菌實驗時，分別用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，下列說法正確的是(　　) A．若32P標(biāo)記組的上清液有放射性，則可能的原因是攪拌不充分 B．選用T2噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNA C．標(biāo)記噬菌體的方法是分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 D．未標(biāo)記的噬菌體在含32P的細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制三次，其子代噬菌體中含32P的個體占3/4 答案：B　解析：若32P標(biāo)記組的上清液有放射性，最可能的原因是保溫過程中噬菌體未全部進入細(xì)菌體內(nèi)或者保溫時間過長噬菌體將細(xì)菌裂解，A項錯誤；T2噬菌體是DNA病毒，其成分只有蛋白質(zhì)和DNA，可以很容易將蛋白質(zhì)與DNA分開，單獨地研究它們的功能，B項正確；噬菌體營寄生生活，要獲得帶標(biāo)記的噬菌體，可先分別用含35S和含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，C項錯誤；未標(biāo)記的噬菌體在含32P標(biāo)記的細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制，不論復(fù)制多少次，子代噬菌體都有32P標(biāo)記，D項錯誤。 8．如圖表示肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，下列說法中正確的是(　　) 　 A．該實驗的設(shè)計遵循了對照原則和單一變量原則 B．a(chǎn)、d組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果 C．從d組死亡小鼠身上分離得到的S型活細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而成的 D．從變異的角度看細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因突變 答案：A　解析：對照原則和單一變量原則是生物實驗設(shè)計的基本原則，圖中的實驗是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，四組實驗的處理方法不同并相互對照，A正確。a、d兩組小鼠是由于感染了S型活細(xì)菌后患敗血癥死亡的，B錯誤。d組小鼠體內(nèi)出現(xiàn)的S型活細(xì)菌是由R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的，C錯誤。從變異的角度看，細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因重組，D錯誤。 9．艾弗里將S型細(xì)菌的DNA加入到培養(yǎng)了R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中，得到了S型肺炎雙球菌，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，說明這種變異是定向的 B．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組 C．該實驗不能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA D．將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)也能產(chǎn)生S型細(xì)菌 答案：B　解析：艾弗里實驗中將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)和DNA等提取出來，分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果只有加入S型細(xì)菌DNA時，才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這說明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，C錯誤；該實驗的生物變異屬于基因重組，生物的變異都是不定向的，A錯誤、B正確；將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)，不能實現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化，D錯誤。 10．[2018湖北襄陽調(diào)研]下列關(guān)于人類對遺傳物質(zhì)的探究歷程的敘述，正確的是(　　) A．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了轉(zhuǎn)化因子是DNA B．赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，T2噬菌體的蛋白質(zhì)是用35S直接標(biāo)記的 C．噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，攪拌的目的是加速細(xì)菌的解體，促進噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來 D．煙草花葉病毒的核酸＋DNA酶→感染煙草→煙草將會出現(xiàn)病斑 答案：D　解析：格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子，但未證明轉(zhuǎn)化因子是DNA，A錯誤。T2噬菌體營寄生生活，不能用35S直接標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，B錯誤。噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，C錯誤。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA酶只能催化DNA水解，因此煙草花葉病毒的核酸＋DNA酶→感染煙草→煙草將會出現(xiàn)病斑，D正確。 11．[2018甘肅酒泉一模]圖甲是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。關(guān)于這兩個實驗的分析，正確的是(　　) 甲 　 乙 A．甲圖中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi)，R型細(xì)菌向S型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的原理是基因重組 B．乙圖中攪拌的目的是提供給大腸桿菌更多的氧氣，離心的目的是促進大腸桿菌和噬菌體分離 C．用32P、35S標(biāo)記的噬菌體，分別侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性分別主要在上清液、沉淀物中 D．若用無放射性標(biāo)記的噬菌體侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性主要分布在上清液中 答案：A　解析：R型細(xì)菌向S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的原因是S型細(xì)菌的DNA進入R型細(xì)菌中，并表達了S型細(xì)菌的遺傳性狀，A正確；攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體(外殼)和細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體，離心管的沉淀物留下被感染的大腸桿菌，B錯誤；分別用32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性分別主要在沉淀物、上清液中，C錯誤；若用無放射性的噬菌體，侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性主要分布在沉淀物中，D錯誤。 12.[2018茂名質(zhì)檢]艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗，都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，對這兩個實驗的研究方法可能有：①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)；②放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩者都運用了①和② B．前者運用了①，后者運用了② C．前者只運用了②，后者運用了①和② D．前者只運用了①，后者運用了①和② 答案：D　解析：艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)。艾弗里分別提取了S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后分別加入已培養(yǎng)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。艾弗里還發(fā)現(xiàn)如果用DNA酶處理S型細(xì)菌的DNA，使DNA分解，就不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標(biāo)記法標(biāo)記噬菌體，而后用含32P的DNA和含35S 的蛋白質(zhì)的噬菌體分別侵染細(xì)菌。 13．[2018陜西寶雞一檢]某生物興趣小組在學(xué)習(xí)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”后也重復(fù)了相關(guān)實驗，并提出了新的問題進行探究。 (1)配制培養(yǎng)基：通常加入瓊脂或明膠以便形成固體培養(yǎng)基。 (2)重復(fù)實驗：A組實驗接種正常R型菌；B組接種正常S型菌；C組接種加熱殺死的S型菌；D組接種加熱殺死的S型菌和正常的R型菌的混合菌，培養(yǎng)結(jié)果如下圖。 　　　　　 　　　　　 注：“”為S型菌落，“”為R型菌落。 (3)實驗結(jié)論及分析： ①本實驗中設(shè)置的對照組是________，D組出現(xiàn)S型菌是R型菌變異的結(jié)果，該變異類型屬于________，轉(zhuǎn)化形成的S型菌和野生型S型菌的遺傳物質(zhì)________(填“相同”或“不相同”)。 ②觀察D組實驗結(jié)果后，有同學(xué)提出D組的實驗結(jié)果可能是實驗時對S型細(xì)菌加熱殺死不徹底造成的，根據(jù)________組實驗結(jié)果即可否定此假設(shè)。 ③根據(jù)實驗結(jié)果可推測出________型菌中存在著某種________。 (4)興趣小組又進行了以下4個實驗，則小鼠存活的情況依次是________。 ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 A．存活　存活　存活　死亡 B．存活　死亡　存活　死亡 C．死亡　死亡　存活　存活 D．存活　死亡　存活　存活 答案：(3)①A、B、C　基因重組　不相同　②C?、跾　轉(zhuǎn)化因子　(4)D 解析：(3)①該實驗中的A、B、C組均為對照組，與D組形成對照。D組中，加熱殺死的S型菌的DNA進入R型菌體內(nèi)，S型菌的基因整合到R型菌的基因組中，這屬于基因重組。轉(zhuǎn)化形成的S型菌中既有R型菌的遺傳物質(zhì)，也有野生型S型菌的遺傳物質(zhì)，因此，轉(zhuǎn)化形成的S型菌的遺傳物質(zhì)與野生型S型菌的遺傳物質(zhì)不相同。②C組實驗是將加熱殺死的S型菌接種在培養(yǎng)基上，沒有出現(xiàn)S型菌的菌落，這就否定了D組實驗中存在S型菌加熱殺死不徹底的情況。③比較A、B、C、D組的實驗結(jié)果，說明加熱殺死的S型菌中存在使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子。(4)S型菌可以使小鼠致死，而R型菌不會使小鼠致死。S型菌的轉(zhuǎn)化因子實質(zhì)上是DNA。①組實驗中DNA酶可將S型菌的DNA水解，DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此，①組實驗中小鼠體內(nèi)只有R型菌，小鼠存活；②組實驗中DNA酶可將R型菌的DNA水解，相當(dāng)于直接給小鼠注射S型菌，小鼠死亡；③組實驗中DNA酶可將R型菌的DNA水解且經(jīng)高溫加熱，再加入S型菌的DNA后不能發(fā)生轉(zhuǎn)化形成S型菌，因而該組小鼠存活；④組實驗中S型菌的DNA被水解且經(jīng)高溫加熱，再加入R型菌的DNA不會形成S型菌，因而④組實驗中小鼠存活。 14．如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實驗中的物質(zhì)示意圖及實驗過程圖，請回答下列問題。 圖1 圖2 圖3 (1)圖3中用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼，標(biāo)記元素所在部位是圖2中的_____。如果用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，標(biāo)記元素所在部位是圖1中的________。 (2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實驗材料，其原因之一是噬菌體只由_________________________________________________________組成。 (3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的分別是_________________。 (4)僅有圖3的實驗過程，________(填“能”或“不能”)說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，原因是________________________________________________。 答案：(1)④?、佟?2)DNA和蛋白質(zhì)　(3)攪拌的目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體　(4)不能　蛋白質(zhì)外殼沒有進入細(xì)菌體內(nèi) 解析：(1)32P標(biāo)記的是①(磷酸基團)，⑤(肽鍵)不含S，有些R基含S，故35S標(biāo)記的是R基。(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗思路是單獨觀察生物體內(nèi)每一種化學(xué)成分的作用，而噬菌體只由DNA和蛋白質(zhì)組成，這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段，攪拌的目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離，離心是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體，以便觀察放射性存在的部位。(4)圖3實驗中蛋白質(zhì)外殼沒有進入細(xì)菌體內(nèi)，不能說明噬菌體的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 15．[2018廣東揭陽一模]人類對遺傳物質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程。回答下列問題。 (1)孟德爾等遺傳學(xué)家的研究表明，在減數(shù)分裂過程中，_____________基因表現(xiàn)為自由組合。 (2)在格里菲思所做的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由S型突變產(chǎn)生的。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)了S型菌，如果S型菌的出現(xiàn)是由于R型菌突變產(chǎn)生的，則出現(xiàn)的S型菌為________，作出這一判斷的依據(jù)是__________________________。 (3)艾弗里所做的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗如下： ①S型菌的蛋白質(zhì)或多糖＋R型菌→只有R型菌； ②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌； ③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌。 增設(shè)實驗③的目的是證明________________________________。 (4)研究表明，煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，為什么遺傳學(xué)家無法推測出RNA分子中四種堿基的比例關(guān)系？___________________________。 答案：(1)非同源染色體上的非等位　(2)多種類型　基因突變是不定向的　(3)無DNA則轉(zhuǎn)化一定不能發(fā)生　(4)RNA是單鏈，堿基之間不形成堿基對 解析：(1)自由組合定律的實質(zhì)是非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的組合而組合。(2)基因突變是不定向的，所以若S型菌是由R型菌基因突變產(chǎn)生的，則S型菌可能有多種類型。(3)艾弗里的實驗增加了DNA和DNA酶的實驗，①②③組實驗作為對照，說明DNA是使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的唯一物質(zhì)，沒有DNA則R型菌不能轉(zhuǎn)化為S型菌。(4) RNA是單鏈，堿基之間沒有統(tǒng)一的配對關(guān)系，所以遺傳學(xué)家無法推測出RNA分子中四種堿基的比例關(guān)系。