Question

1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，下面是實(shí)驗(yàn)的部分步驟，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）若圖中C有大量的放射性，則進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)的是用__________（填“³²P”或“³⁵S”）標(biāo)記的__________。

（2）在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0，其原因是__________沒(méi)有進(jìn)入到大腸桿菌內(nèi)部。

（3）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了__________。

（4）在氮源為¹⁴N和¹⁵N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子分別為¹⁴N—DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為a）和¹⁵N—DNA（相對(duì)分子質(zhì)量為b）。將只含¹⁵N—DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代（I和II），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。

預(yù)計(jì)第III代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_________。

 

Answer 1

【答案】

（1）³²P   DNA （2）噬菌體蛋白質(zhì)外殼（3）DNA是遺傳物質(zhì) （4）（7a+b）／8

【解析】

試題分析：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌的是DNA，蛋白質(zhì)外殼留在外面。離心后，蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分離，蛋白質(zhì)外殼較輕，分布在上清液中，大腸桿菌分布在沉淀物中。若測(cè)到沉淀物中含有放射性，說(shuō)明³²P標(biāo)記的DNA進(jìn)入大腸桿菌。因?yàn)槭删�體蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌外面，所以在理論上，上清液放射性應(yīng)該為0。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開(kāi)，這樣可以單獨(dú)觀察DNA的作用，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。將只含¹⁵N—DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖兩代（I和II），以1個(gè)DNA分子為例，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，1個(gè)只含¹⁵N的DNA分子復(fù)制一次形成的2個(gè)DNA分子均為一半¹⁵N，一半¹⁴N，再?gòu)?fù)制一次，共形成4個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)是一半¹⁵N，一半¹⁴N，還有2個(gè)只含¹⁴N，再?gòu)?fù)制一次，共形成8個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)是一半¹⁵N，一半¹⁴N，還有6個(gè)只含¹⁴N.所以第III代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為【6a+2（a/2+b/2）】/8=（7a+b）／8。

考點(diǎn)：本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和DNA半保留復(fù)制的相關(guān)計(jì)算。

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和DNA半保留復(fù)制的相關(guān)計(jì)算，意在考查考生的識(shí)圖能力、理解能力和計(jì)算能力，屬于中等難度題。