Question

【題目】某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記某個(gè)噬菌體和細(xì)菌的 有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。

(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的______和____元素，如果此DNA分子復(fù)制3代，則得到的子代DNA分子中含 32P 的DNA分子和含31P的DNA分子的比例為____。

(2)若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則連續(xù)復(fù)制4代，需要環(huán)境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個(gè)。

(3)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有32S元素，由此說明________；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有______元素，這是因?yàn)?/span>______________________。

Answer 1

【答案】 31P 32P 1∶4 15×(a/2-m) 噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi) 35S 子代噬菌體的外殼(或蛋白質(zhì)) 是以細(xì)菌內(nèi) 35S 標(biāo)記的氨基酸為原料合成的

【解析】試題分析：本題考查噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)及相關(guān)的推理能力。需要學(xué)生掌握噬菌體的結(jié)構(gòu)及侵染細(xì)菌的過程。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：1、噬菌體的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。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、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。4、結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。

（1）由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，所以子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的31P和32P元素，且子代噬菌體的DNA都含有31P，只有2個(gè)子代噬菌體的DNA含有32P。如果此DNA分子復(fù)制3代，則得到的子代DNA分子中含32P的DNA分子為2個(gè)，含31P的DNA分子為8個(gè)，比例為1：4。

（2）若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則胞嘧啶=a/2-m，連續(xù)復(fù)制4代，需要環(huán)境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為（24-1）×a/2-m=15×(a/2-m)個(gè)。

（3）子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有32S元素，由此說明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)；子代噬菌體的外殼（或蛋白質(zhì)）是以細(xì)菌內(nèi)35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的，因此子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有35S元素。