Question

20．1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，据如图1回答下列问题：

（1）若图中C有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是用³²P（填“³²P”或“³⁵S”）标记的DNA．
（2）在理论上上层液放射性应该为0，其原因是噬菌体蛋白质外壳没有进入到大肠杆菌内部．
（3）一个双链均被³²P标记的噬菌体，用这个噬菌体侵染只含³²P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体．含³²P与只含³²P的子代噬菌体的比例为为1：49
（4）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要C
A．细菌的DNA及其氨基酸         B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸      D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
（5）在氮源为¹⁴N和¹⁵N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为¹⁴N-DNA（相对分子质量为a）和¹⁵N-DNA（相对分子质量为b）．将只含¹⁵N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如图2所示．
预计第Ⅲ代DNA分子含有N15的链占全部DNA链的比例为$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 1、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．
2、DNA分子的复制方式为半保留复制．

解答 解：（1）C是沉淀物，其中含有大肠杆菌，若C有大量的放射性，说明标记的是进入大肠杆菌的物质，即用³²P标记的DNA．
（2）上清液中是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，因此在理论上上层液放射性应该为0．
（3）一个双链均被³²P标记的噬菌体，用这个噬菌体侵染只含³²P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体．根据DNA半保留复制特点，含³²P的子代噬菌体有2个，只含³²P的子代噬菌体有98个，因此含³²P的噬菌体与只含³²P的子代噬菌体的比例为1：49．
（4）噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体所需的原料都由细菌提供．因此，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸．
（5）将只含¹⁵N-DNA的亲代大肠杆菌转移到含¹⁴N的培养基上，连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），根据DNA半保留复制特点，第Ⅲ代DNA分子含有¹⁵N的链占全部DNA链的比例为$\frac{2}{{2}^{3}×2}=\frac{1}{8}$．
故答案为：
（1）³²P    DNA    
（2）噬菌体蛋白质外壳
（3）1：49    
（4）C  
（5）$\frac{1}{8}$

点评 本题考查噬菌体侵染细菌实验、DNA分子的复制，要求考生识记噬菌体侵染细菌实验的过程；识记DNA分子复制方式，掌握半保留复制中的相关计算．