Question

【题目】某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的 有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。

(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的______和____元素，如果此DNA分子复制3代，则得到的子代DNA分子中含 32P 的DNA分子和含31P的DNA分子的比例为____。

(2)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则连续复制4代，需要环境中提供游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为个。

(3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有32S元素，由此说明________；子代噬菌体蛋白质都含有______元素，这是因为______________________。

Answer 1

【答案】 31P 32P 1∶4 15×(a/2-m) 噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的外壳(或蛋白质) 是以细菌内 35S 标记的氨基酸为原料合成的

【解析】试题分析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验，意在考查考生能理解所学知识的要点及相关的推理能力。需要学生掌握噬菌体的结构及侵染细菌的过程。噬菌体侵染细菌实验：1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。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、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。4、结论：DNA是遗传物质。

（1）由于DNA分子复制为半保留复制，所以子代噬菌体的DNA应含有表中的31P和32P元素，且子代噬菌体的DNA都含有31P，只有2个子代噬菌体的DNA含有32P。如果此DNA分子复制3代，则得到的子代DNA分子中含32P的DNA分子为2个，含31P的DNA分子为8个，比例为1：4。

（2）若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则胞嘧啶=a/2-m，连续复制4代，需要环境中提供游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（24-1）×a/2-m=15×(a/2-m)个。

（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有32S元素，由此说明噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内；子代噬菌体的外壳（或蛋白质）是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的，因此子代噬菌体蛋白质都含有35S元素。