Question

1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，下面是實驗的部分步驟，據圖回答下列問題：

（1）若圖中C有大量的放射性，則進入大腸桿菌體內的是用__________（填“³²P”或“³⁵S”）標記的__________。

（2）在理論上，上層液放射性應該為0，其原因是__________沒有進入到大腸桿菌內部。

（3）噬菌體侵染細菌實驗證明了__________。

（4）在氮源為¹⁴N和¹⁵N的培養基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為¹⁴N—DNA（相對分子質量為a）和¹⁵N—DNA（相對分子質量為b）。將只含¹⁵N—DNA的親代大腸桿菌轉移到含¹⁴N的培養基上，連續繁殖兩代（I和II），用某種離心方法分離得到的結果如下圖所示。

預計第III代細菌DNA分子的平均相對分子質量為__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）³²P   DNA （2）噬菌體蛋白質外殼（3）DNA是遺傳物質 （4）（7a+b）／8

【解析】

試題分析：噬菌體侵染細菌時，進入細菌的是DNA，蛋白質外殼留在外面。離心后，蛋白質外殼與大腸桿菌分離，蛋白質外殼較輕，分布在上清液中，大腸桿菌分布在沉淀物中。若測到沉淀物中含有放射性，說明³²P標記的DNA進入大腸桿菌。因為噬菌體蛋白質外殼留在大腸桿菌外面，所以在理論上，上清液放射性應該為0。噬菌體侵染細菌的實驗將DNA和蛋白質徹底分開，這樣可以單獨觀察DNA的作用，證明了DNA是遺傳物質。將只含¹⁵N—DNA的親代大腸桿菌轉移到含¹⁴N的培養基上，連續繁殖兩代（I和II），以1個DNA分子為例，根據DNA半保留復制特點，1個只含¹⁵N的DNA分子復制一次形成的2個DNA分子均為一半¹⁵N，一半¹⁴N，再復制一次，共形成4個DNA分子，其中有2個是一半¹⁵N，一半¹⁴N，還有2個只含¹⁴N，再復制一次，共形成8個DNA分子，其中有2個是一半¹⁵N，一半¹⁴N，還有6個只含¹⁴N.所以第III代細菌DNA分子的平均相對分子質量為【6a+2（a/2+b/2）】/8=（7a+b）／8。

考點：本題考查噬菌體侵染細菌實驗和DNA半保留復制的相關計算。

點評：本題結合實驗過程，考查噬菌體侵染細菌實驗和DNA半保留復制的相關計算，意在考查考生的識圖能力、理解能力和計算能力，屬于中等難度題。