Question

某科學家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，用同位素作了如下標記，子代噬菌體與親代噬菌體特性相同，請分析回答：

	噬菌體成分	細菌成分
核苷酸	標記32P	31P
氨基酸	32S	標記35S

（1）子代噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是

 

，子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是

 

，此實驗證明了

 

．
（2）一個標記³²P的噬菌體侵染細菌，釋放出200個子代噬菌體，其中含有³²P的

 

個，子代噬菌體DNA分子復制的原料來自

 

，模板是

 

．
（3）將某哺乳動物的細胞移至含有³¹P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G₀代細胞．然后將G₀代細胞移至含有³²P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細胞分裂后，分別得到G₁、G₂代細胞．再從G₀、G₁、G₂代細胞中提取出DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結果如圖．由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同．若①、②、③分別表示輕、中、重三種DNA分子的位置，請回答：
G₀、G₁、G₂三代DNA離心后得試管分別是圖中的G₀

 

，G₁

 

，G₂

 

．上述實驗結果證明DNA的復制方式是

 

．

Answer 1

考點：噬菌體侵染細菌實驗,DNA分子的復制

專題：

分析：1、噬菌體侵染細菌過程中，蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面，DNA進入細菌內(nèi)部，在細菌中以噬菌體DNA為模板，利用細菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，又由于DNA復制具有半保留復制的特點，所以在子代噬菌體中能找到³²P和³¹P的DNA，不能找到³²S的蛋白質(zhì)，但在子代噬菌體的外殼中檢測到³⁵S．
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、DNA分子的復制是半保留復制，含有³¹P、³²P的磷酸作為DNA分子的組成成分參與DNA分子的復制，由于³¹P、³²P的分子量不同，形成的DNA分子的相對質(zhì)量不同，DNA分子中兩條DNA鏈中都是³¹P的分子量小，分布在試管的上方“輕”的位置，DNA分子中若一條鏈是³¹P、另一條鏈是³²P，DNA的分子量處于中間，分布在試管的“中”的位置，DNA分子中的兩條鏈都是³²P，DNA的分子量大，DNA分子在試管的下方“重”的位置．

解答： 解：（1）子代噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是³¹P和³²P，原因以親代噬菌體的DNA（含³²P）為模板，合成子鏈（含³¹P）．子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是³⁵S，原因親代噬菌體的蛋白質(zhì)（含³²S）沒進入細菌，細菌提供原料（含³⁵S）合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼．此實驗以親代噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌（或細菌）體內(nèi)的化學成分進行DNA的復制和蛋白質(zhì)的合成，進而組裝復制出很多個一模一樣的子噬菌體，證明DNA是遺傳物質(zhì)．
（2）一個標記³²P的噬菌體侵染細菌，釋放出200個子代噬菌體，其中含有³²P的2個，子代噬菌體DNA分子復制的原料來自細菌，模板是噬菌體DNA．
（3）由題意可知，G₀是哺乳動物的細胞放在含有³¹p磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到，G₀的2個DNA分子的兩條DNA鏈中都是³¹P，應位于試管的上方“輕”的位置；G₁是將G₀代細胞移至含有³²p磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細胞分裂一次獲得的，2個DNA分子中都是一條鏈是³¹P、另一條鏈是³²P，分布在試管的“中”的位置；G₂是將G₀代細胞移至含有³²p磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第2次細胞分裂后獲得的，兩個DNA分子中，一個DNA分子一條鏈是³¹P、另一條鏈是³²P，分布在試管的“中”的位置，另一個DNA分子兩條鏈都是³²P，分布在試管的下方“重”的位置．上述實驗結果證明DNA的復制方式是半保留復制．
故答案為：
（1）³¹P和³²P    ³⁵S   DNA是遺傳物質(zhì)
（2）2   細菌      噬菌體DNA 
（3）A   B   D   半保留復制

點評：本題考查噬菌體侵入細菌實驗、DNA分子半保留復制的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力．