Question

13．某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記某個(gè)噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)（如表所示）．產(chǎn)生的n個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣．

	噬菌體	細(xì)菌
DNA或核苷酸	32P標(biāo)記	31P標(biāo)記
蛋白質(zhì)或氨基酸	32S標(biāo)記	35S標(biāo)記

（1）子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的³¹P和³²P元素，如果此DNA分子復(fù)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1：4．
（2）若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則連續(xù)復(fù)制4代，需要環(huán)境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為15×（$\frac{a}{2}$-m）個(gè)．
（3）子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有³²S元素，由此說明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有³⁵S元素，這是因?yàn)樽哟�噬菌體的外殼（或蛋白質(zhì)）是以細(xì)菌內(nèi)³⁵S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的．

Answer 1

分析 1、噬菌體是DNA病毒，由DNA和蛋白質(zhì)組成，其沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能再培養(yǎng)基中獨(dú)立生存．
2、噬菌體侵染細(xì)菌的過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．
3、T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用³⁵S或³²P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)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(zhì)．
該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)．

解答 解：（1）由于DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制，所以子代噬菌體的DNA應(yīng)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(gè)子代噬菌體的DNA含有³²P．如果此DNA分子復(fù)制3代，則得到的子代DNA分子中含³²P的DNA分子為2個(gè)，含³¹P的DNA分子為8個(gè)，比例為1：4．
（2）若該DNA分子共有a個(gè)堿基，其中腺嘌呤有m個(gè)，則胞嘧啶=$\frac{a}{2}$-m個(gè)，連續(xù)復(fù)制4代，需要環(huán)境中提供游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為（2⁴-1）×（$\frac{a}{2}$-m）=15×（$\frac{a}{2}$-m）個(gè)．
（3）子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有³²S元素，由此說明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)；子代噬菌體的外殼（或蛋白質(zhì)）是以細(xì)菌內(nèi)³⁵S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的，因此子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有³⁵S元素．
故答案為：
（1）³¹P　³²P　1：4 
（2）15×（$\frac{a}{2}$-m）
（3）噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)   　³⁵S      子代噬菌體的外殼（或蛋白質(zhì)）是以細(xì)菌內(nèi)³⁵S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的

點(diǎn)評 本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，要求考生識記噬菌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；識記噬菌體侵染細(xì)菌的過程，明確噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA注入細(xì)菌，而蛋白質(zhì)外殼留在外面；掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象及結(jié)論．