Question

【題目】某科學家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，用放射性同位素標記某個噬菌體和細菌的 有關結構或物質(如下表所示)。產生的n個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。

(1)子代噬菌體的DNA應含有表中的______和____元素，如果此DNA分子復制3代，則得到的子代DNA分子中含 32P 的DNA分子和含31P的DNA分子的比例為____。

(2)若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則連續復制4代，需要環境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個。

(3)子代噬菌體的蛋白質分子中都沒有32S元素，由此說明________；子代噬菌體蛋白質都含有______元素，這是因為______________________。

Answer 1

【答案】 31P 32P 1∶4 15×(a/2-m) 噬菌體侵染細菌時，蛋白質沒有進入細菌內 35S 子代噬菌體的外殼(或蛋白質) 是以細菌內 35S 標記的氨基酸為原料合成的

【解析】試題分析：本題考查噬菌體侵染細菌的實驗，意在考查考生能理解所學知識的要點及相關的推理能力。需要學生掌握噬菌體的結構及侵染細菌的過程。噬菌體侵染細菌實驗：1、噬菌體的結構：蛋白質外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。2、過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學成分）→組裝→釋放。3、噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。4、結論：DNA是遺傳物質。

（1）由于DNA分子復制為半保留復制，所以子代噬菌體的DNA應含有表中的31P和32P元素，且子代噬菌體的DNA都含有31P，只有2個子代噬菌體的DNA含有32P。如果此DNA分子復制3代，則得到的子代DNA分子中含32P的DNA分子為2個，含31P的DNA分子為8個，比例為1：4。

（2）若該DNA分子共有a個堿基，其中腺嘌呤有m個，則胞嘧啶=a/2-m，連續復制4代，需要環境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為（24-1）×a/2-m=15×(a/2-m)個。

（3）子代噬菌體的蛋白質分子中都沒有32S元素，由此說明噬菌體侵染細菌時，蛋白質沒有進入細菌內；子代噬菌體的外殼（或蛋白質）是以細菌內35S標記的氨基酸為原料合成的，因此子代噬菌體蛋白質都含有35S元素。