Question

某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用同位素作了如下标记，子代噬菌体与亲代噬菌体特性相同，请分析回答：

	噬菌体成分	细菌成分
核苷酸	标记32P	31P
氨基酸	32S	标记35S

（1）子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是

 

，子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是

 

，此实验证明了

 

．
（2）一个标记³²P的噬菌体侵染细菌，释放出200个子代噬菌体，其中含有³²P的

 

个，子代噬菌体DNA分子复制的原料来自

 

，模板是

 

．
（3）将某哺乳动物的细胞移至含有³¹P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G₀代细胞．然后将G₀代细胞移至含有³²P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G₁、G₂代细胞．再从G₀、G₁、G₂代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如图．由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同．若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：
G₀、G₁、G₂三代DNA离心后得试管分别是图中的G₀

 

，G₁

 

，G₂

 

．上述实验结果证明DNA的复制方式是

 

．

Answer 1

考点：噬菌体侵染细菌实验,DNA分子的复制

专题：

分析：1、噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，又由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以在子代噬菌体中能找到³²P和³¹P的DNA，不能找到³²S的蛋白质，但在子代噬菌体的外壳中检测到³⁵S．
2、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．
3、DNA分子的复制是半保留复制，含有³¹P、³²P的磷酸作为DNA分子的组成成分参与DNA分子的复制，由于³¹P、³²P的分子量不同，形成的DNA分子的相对质量不同，DNA分子中两条DNA链中都是³¹P的分子量小，分布在试管的上方“轻”的位置，DNA分子中若一条链是³¹P、另一条链是³²P，DNA的分子量处于中间，分布在试管的“中”的位置，DNA分子中的两条链都是³²P，DNA的分子量大，DNA分子在试管的下方“重”的位置．

解答： 解：（1）子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是³¹P和³²P，原因以亲代噬菌体的DNA（含³²P）为模板，合成子链（含³¹P）．子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是³⁵S，原因亲代噬菌体的蛋白质（含³²S）没进入细菌，细菌提供原料（含³⁵S）合成子代噬菌体蛋白质外壳．此实验以亲代噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌（或细菌）体内的化学成分进行DNA的复制和蛋白质的合成，进而组装复制出很多个一模一样的子噬菌体，证明DNA是遗传物质．
（2）一个标记³²P的噬菌体侵染细菌，释放出200个子代噬菌体，其中含有³²P的2个，子代噬菌体DNA分子复制的原料来自细菌，模板是噬菌体DNA．
（3）由题意可知，G₀是哺乳动物的细胞放在含有³¹p磷酸的培养基中，连续培养数代后得到，G₀的2个DNA分子的两条DNA链中都是³¹P，应位于试管的上方“轻”的位置；G₁是将G₀代细胞移至含有³²p磷酸的培养基中培养，细胞分裂一次获得的，2个DNA分子中都是一条链是³¹P、另一条链是³²P，分布在试管的“中”的位置；G₂是将G₀代细胞移至含有³²p磷酸的培养基中培养，经过第2次细胞分裂后获得的，两个DNA分子中，一个DNA分子一条链是³¹P、另一条链是³²P，分布在试管的“中”的位置，另一个DNA分子两条链都是³²P，分布在试管的下方“重”的位置．上述实验结果证明DNA的复制方式是半保留复制．
故答案为：
（1）³¹P和³²P    ³⁵S   DNA是遗传物质
（2）2   细菌      噬菌体DNA 
（3）A   B   D   半保留复制

点评：本题考查噬菌体侵入细菌实验、DNA分子半保留复制的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．