Question

20．1952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)如圖1回答下列問題：

（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³²P（填“³²P”或“³⁵S”）標(biāo)記的DNA．
（2）在理論上上層液放射性應(yīng)該為0，其原因是噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入到大腸桿菌內(nèi)部．
（3）一個(gè)雙鏈均被³²P標(biāo)記的噬菌體，用這個(gè)噬菌體侵染只含³²P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體．含³²P與只含³²P的子代噬菌體的比例為為1：49
（4）噬菌體侵染細(xì)菌之后，合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼需要C
A．細(xì)菌的DNA及其氨基酸         B．噬菌體的DNA及其氨基酸
C．噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸      D．細(xì)菌的DNA及其噬菌體的氨基酸
（5）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)果如圖2所示．
預(yù)計(jì)第Ⅲ代DNA分子含有N15的鏈占全部DNA鏈的比例為$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 1、T₂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)．
2、DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制．

解答 解：（1）C是沉淀物，其中含有大腸桿菌，若C有大量的放射性，說明標(biāo)記的是進(jìn)入大腸桿菌的物質(zhì)，即用³²P標(biāo)記的DNA．
（2）上清液中是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，由于噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌，因此在理論上上層液放射性應(yīng)該為0．
（3）一個(gè)雙鏈均被³²P標(biāo)記的噬菌體，用這個(gè)噬菌體侵染只含³²P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體．根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，含³²P的子代噬菌體有2個(gè)，只含³²P的子代噬菌體有98個(gè)，因此含³²P的噬菌體與只含³²P的子代噬菌體的比例為1：49．
（4）噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體合成，而合成子代噬菌體所需的原料都由細(xì)菌提供．因此，合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼需要噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸．
（5）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），根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，第Ⅲ代DNA分子含有¹⁵N的鏈占全部DNA鏈的比例為$\frac{2}{{2}^{3}×2}=\frac{1}{8}$．
故答案為：
（1）³²P    DNA    
（2）噬菌體蛋白質(zhì)外殼
（3）1：49    
（4）C  
（5）$\frac{1}{8}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、DNA分子的復(fù)制，要求考生識(shí)記噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程；識(shí)記DNA分子復(fù)制方式，掌握半保留復(fù)制中的相關(guān)計(jì)算．