Question

【題目】同位素標記法是常用的生物學研究技術。請回答下列問題：

(1)現提供3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸，若要驗證胰島素合成所需的直接模板，應選擇其中的_________，若要研究胰島素的合成與轉運途徑，應選擇其中的_________。

(2)科學家將15N標記的DNA分子(15N/15N-DNA放到14N的培養基中培養，讓其復制三次，將其親代DNA和每次復制產物置于試管進行離心，結果如圖。其中代表復制三次后的分層結果的是_______(填字母)，理由是________________________________________________________。

(3)為探究T2噬菌體的遺傳物質，用放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經短時間保溫培養攪拌離心，檢測到沉淀物中的放射性很低。此組實驗標記的元素是_______，離心的目的是_________。

Answer 1

【答案】3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸 3H標記的亮氨酸 d DNA復制方式為半保留復制，15N/15N-DNA分子復制三次后，子代中1/4為14N/15N-DNA，3/4為14N/14N-DNA，離心結果與d相符 S 讓上清液析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物留下被感染的大腸桿菌

【解析】

噬菌體侵染細菌時，只有DNA（特征元素是P）進入細菌，并隨著細菌離心到沉淀物中，而蛋白質外殼（特征元素是S）留在細胞外，離心到上清液中，用放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經短時間保溫、攪拌離心，檢測到沉淀物中的放射性很低，說明標記的元素是S。

（1）現提供3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸，胰島素合成的模板是mRNA，原料是氨基酸，若要驗證胰島素合成所需的直接模板，應選擇其中的3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸，若要研究胰島素的合成與轉運途徑，應選擇其中的3H標記的亮氨酸。

（2）科學家將15N標記的DNA分子(15N/15N-DNA放到14N的培養基中培養，讓其復制三次，DNA復制方式為半保留復制，復制產生的第一代DNA都為15N/14N，復制產生的第二代DNA中有1/215N/14N，1/214N/14N，第三代DNA中有1/415N/14N，3/414N/14N，故將其親代DNA和每次復制產物置于試管進行離心，復制三次后的分層結果的是d。

（3）為探究T2噬菌體的遺傳物質，用放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經短時間保溫、攪拌離心，檢測到沉淀物中的放射性很低。此組實驗標記的元素是S，離心的目的是讓上清液析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物留下被感染的大腸桿菌。