Question

某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時，用同位素作了如下標(biāo)記，子代噬菌體與親代噬菌體特性相同，請分析回答：

	噬菌體成分	細(xì)菌成分
核苷酸	標(biāo)記32P	31P
氨基酸	32S	標(biāo)記35S

（1）子代噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是

 

，子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是

 

，此實(shí)驗(yàn)證明了

 

．
（2）一個標(biāo)記³²P的噬菌體侵染細(xì)菌，釋放出200個子代噬菌體，其中含有³²P的

 

個，子代噬菌體DNA分子復(fù)制的原料來自

 

，模板是

 

．
（3）將某哺乳動物的細(xì)胞移至含有³¹P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G₀代細(xì)胞．然后將G₀代細(xì)胞移至含有³²P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細(xì)胞分裂后，分別得到G₁、G₂代細(xì)胞．再從G₀、G₁、G₂代細(xì)胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結(jié)果如圖．由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同．若①、②、③分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答：
G₀、G₁、G₂三代DNA離心后得試管分別是圖中的G₀

 

，G₁

 

，G₂

 

．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),DNA分子的復(fù)制

專題：

分析：1、噬菌體侵染細(xì)菌過程中，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，又由于DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，所以在子代噬菌體中能找到³²P和³¹P的DNA，不能找到³²S的蛋白質(zhì)，但在子代噬菌體的外殼中檢測到³⁵S．
2、過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．
3、DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，含有³¹P、³²P的磷酸作為DNA分子的組成成分參與DNA分子的復(fù)制，由于³¹P、³²P的分子量不同，形成的DNA分子的相對質(zhì)量不同，DNA分子中兩條DNA鏈中都是³¹P的分子量小，分布在試管的上方“輕”的位置，DNA分子中若一條鏈?zhǔn)?SUP>31P、另一條鏈?zhǔn)?SUP>32P，DNA的分子量處于中間，分布在試管的“中”的位置，DNA分子中的兩條鏈都是³²P，DNA的分子量大，DNA分子在試管的下方“重”的位置．

解答： 解：（1）子代噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是³¹P和³²P，原因以親代噬菌體的DNA（含³²P）為模板，合成子鏈（含³¹P）．子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是³⁵S，原因親代噬菌體的蛋白質(zhì)（含³²S）沒進(jìn)入細(xì)菌，細(xì)菌提供原料（含³⁵S）合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼．此實(shí)驗(yàn)以親代噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌（或細(xì)菌）體內(nèi)的化學(xué)成分進(jìn)行DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而組裝復(fù)制出很多個一模一樣的子噬菌體，證明DNA是遺傳物質(zhì)．
（2）一個標(biāo)記³²P的噬菌體侵染細(xì)菌，釋放出200個子代噬菌體，其中含有³²P的2個，子代噬菌體DNA分子復(fù)制的原料來自細(xì)菌，模板是噬菌體DNA．
（3）由題意可知，G₀是哺乳動物的細(xì)胞放在含有³¹p磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到，G₀的2個DNA分子的兩條DNA鏈中都是³¹P，應(yīng)位于試管的上方“輕”的位置；G₁是將G₀代細(xì)胞移至含有³²p磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細(xì)胞分裂一次獲得的，2個DNA分子中都是一條鏈?zhǔn)?SUP>31P、另一條鏈?zhǔn)?SUP>32P，分布在試管的“中”的位置；G₂是將G₀代細(xì)胞移至含有³²p磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第2次細(xì)胞分裂后獲得的，兩個DNA分子中，一個DNA分子一條鏈?zhǔn)?SUP>31P、另一條鏈?zhǔn)?SUP>32P，分布在試管的“中”的位置，另一個DNA分子兩條鏈都是³²P，分布在試管的下方“重”的位置．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制．
故答案為：
（1）³¹P和³²P    ³⁵S   DNA是遺傳物質(zhì)
（2）2   細(xì)菌      噬菌體DNA 
（3）A   B   D   半保留復(fù)制

點(diǎn)評：本題考查噬菌體侵入細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、DNA分子半保留復(fù)制的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．