同位素标记法在DNA是主要遗传物质的认知历程和DNA的复制特点的探索方面都有所运用．回答下列问题:(1)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验.不用14C和18O同位素标记的原因是T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素.T2噬菌体不能侵染结核杆菌的原因是T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒．(2)若一个核DNA均为15N标记的果蝇� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．同位素标记法在DNA是主要遗传物质的认知历程和DNA的复制特点的探索方面都有所运用．回答下列问题：
（1）赫尔希和蔡斯的T₂噬菌体侵染细菌实验，不用¹⁴C和¹⁸O同位素标记的原因是T₂噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素，T₂噬菌体不能侵染结核杆菌的原因是T₂噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒．
（2）若一个核DNA均为¹⁵N标记的果蝇（2n=18）精原细胞，增殖过程中消耗的原料均不含¹⁵N，则：
①该精原细胞通过有丝分裂进行增殖时，第一次有丝分裂产生的每个子细胞内有18条染色体含有¹⁵N；第二次有丝分裂产生的每个子细胞内有0～18条染色体含有¹⁵N．
②该精原细胞通过减数分裂产生配子时，配子中有9条染色体含有¹⁵N．
③综上分析，细胞增殖过程中着丝点第1次断裂时，即将产生的每个子细胞内所有染色体都含有¹⁵N．
（3）DNA是主要的遗传物质，该处“主要”的含义是绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA；染色体主要由DNA和蛋白质构成，该处“主要”说明染色体的组成成分还有少量其他物质．

分析 1、噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其没有细胞结构，不能再培养基中独立生存．
2、T₂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．该实验的结论：DNA是遗传物质．
3、DNA复制的特点为半保留复制，在第一次有丝分裂和第一次减数分裂产生的子细胞中每条染色体均有放射性标记．

解答解：（1）由于T₂噬菌体的两种组分（蛋白质和DNA）都含有C和O两种元素，所以不能使用¹⁴C和¹⁸O同位素标记并通过放射性的分布在“分开”蛋白质和DNA．病毒与侵染的细胞之间具有特异性，而T₂噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的病毒，所以不能感染结核杆菌．
（2）①该精原细胞通过有丝分裂进行增殖时，第一次有丝分裂时，由于DNA分子的半保留复制，复制产生的子代DNA分子均有一条链含有放射性，因此第一次有丝分裂结束是产生的每个子细胞内18条染色体均含有¹⁵N；第二次有丝分裂中，复制后形成的每条染色体上只有一个DNA分子含有放射性标记，有丝分裂后期时含有放射性的那条子染色体随机分配，导致产生的每个子细胞内有0～18条染色体含有¹⁵N．
②该精原细胞通过减数分裂产生配子时，由于复制后形成的每条染色单体均含有放射性标记，因此配子中9条染色体均含有¹⁵N．
③综上分析，细胞增殖过程中着丝点第1次断裂时，即将产生的每个子细胞内所有染色体都含有¹⁵N．
（3）DNA是主要的遗传物质，该处“主要”的含义是绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA；染色体主要由DNA和蛋白质构成，该处“主要”说明染色体的组成成分还有少量其他物质．
故答案为：
（1）T₂噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素     T₂噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
（2）①18     0～18       ②9        ③1
（3）绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA     染色体的组成成分还有少量其他物质

点评本题考查了噬菌体侵染细菌的实验以及DNA半保留复制的有关知识，要求识记噬菌体的结构和成分，掌握噬菌体侵染细菌的实验过程及结论，能够利用DNA半保留复制的特点解决细胞分裂的有关知识．

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