Question

科学家将大肠杆菌的核糖体用¹⁵N标记并放入含³²P和³⁵S的培养基中培养一段时间，然后由噬菌体侵染这种大肠杆菌．如图所示：
（1）图中所示的过程是

 

，图中A为

 

，B为

 

．
（2）大肠杆菌与酵母菌相比，最显著的区别是缺少

 

．
（3）在此实验中释放出n个子代噬菌体，含放射性元素的脱氧核苷酸链占总链的比率是

 

；所含的放射性元素是

 

．
（4）在侵染后的细菌体内，发现有³²P标记的一种RNA，其中

A+U

G+C

的比与噬菌体DNA中的

(A+T)

(C+G)

的比率相同，而不同于大肠杆菌DNA的碱基比率，说明这种RNA是以

 

为模板转录来的．
（5）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了

 

．

Answer 1

考点：噬菌体侵染细菌实验

专题：

分析：噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放．噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用³⁵S或³²P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质．

解答： 解：（1）噬菌体侵染细菌的步骤是：吸附→注入→合成→组装→释放．图中所示的步骤名称是注入，即噬菌体将DNA注入大肠杆菌内．图中A为噬菌体的蛋白质外壳，B为大肠杆菌的DNA．
（2）酵母菌属于真核细胞，而大肠杆菌属于原核细胞，其细胞内没有核膜包被的成型细胞核．
（3）在侵染细菌的过程中，只有DNA注入到细菌内，DNA分子的复制为半保留复制，因此n个子代噬菌体始终有2条脱氧核苷酸链中不含有放射性标记，因此含放射性标记的脱氧核苷酸链有2n-2条，则含放射性元素的脱氧核苷酸链占总链的比率是

n-1

n

．由于噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA，而DNA的元素组成是CHONP五种元素，蛋白质的元素组成主要是CHON，有的含有P、S等，因此³²P标记DNA，³⁵S标记噬菌体的蛋白质．
（4）在转录过程中是以DNA分子的一条链为模板，并且根据碱基互补配对原则，转录形成的RNA的

A+U

G+C

等于模板链中的

A+T

G+C

，而DNA分子中的一条链的该碱基比例等于整个DNA分子的比例．由于细菌体内的RNA，其碱基比率与噬菌体DNA的碱基比率相同，而不同于大肠杆菌DNA的碱基比率，所以这种RNA是由噬菌体的DNA转录来的．
（5）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质．
故答案为：
（1）噬菌体将DNA注入大肠杆菌细胞内    噬菌体的蛋白质外壳    大肠杆菌的DNA
（2）核膜 （或成形的细胞核）
（3）（n-1）/n    ³²P
（4）噬菌体DNA
（5）DNA是遗传物质

点评：本题考查噬菌体侵染细菌的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度适中．考生要能够根据蛋白质和DNA的元素组成判断放射标记，并且能够DNA分子半保留复制的特点进行简单计算．