Question

【題目】如圖表示“噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表大腸桿菌，分別來(lái)自于錐形瓶和試管，請(qǐng)回答：

（1）若要證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，還需增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其親代噬菌體用_____標(biāo)記。

（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若32P標(biāo)記的組在離心后上清液出現(xiàn)了較強(qiáng)的放射性，請(qǐng)分析導(dǎo)致這個(gè)現(xiàn)象的原因可能有：________________________。

（3）DNA分子自我復(fù)制的方式為________。模板是________假設(shè)A中的噬菌體為X個(gè)，C中的子代噬菌體數(shù)量32X，請(qǐng)分析在密度梯度離心管中，所有子代噬菌體DNA分布的位置及比例為________。

（4）親代噬菌體的DNA中含有腺嘌呤60個(gè)，復(fù)制三次共需要游離的胸腺嘧啶________個(gè)，第三次復(fù)制時(shí)需要游離的胸腺嘧啶________個(gè)。

（5）下圖DNA雙螺旋模型中，連接正確的是____________。

Answer 1

【答案】35S 離心前保溫時(shí)間太短，噬菌體還未侵入或離心前保溫時(shí)間太長(zhǎng)，細(xì)菌裂解，噬菌體釋放出來(lái) 半保留復(fù)制； 親代DNA的兩條鏈 15/16在輕帶，1/16在中帶 420 240 A

【解析】

1.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(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。

2.上清液和沉淀物中都有放射性的原因

①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因：

a．保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；

b．保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會(huì)使上清液的放射性含量升高；

②用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。

3. DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制和邊解旋邊復(fù)制的過(guò)程，復(fù)制過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，DNA復(fù)制需要某一種脫氧核苷酸的數(shù)目=（2n-1）×m，其中n表示復(fù)制的次數(shù)，m表示一個(gè)DNA分子含有該脫氧核苷酸的數(shù)目。

（1）根據(jù)題意可知，圖中的親代噬菌體已用32P標(biāo)記，結(jié)合以上分析可知，若要證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照性原則，還需要增加一組用35S標(biāo)記的親代噬菌體。

（2）根據(jù)以上分析可知，32P標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)的結(jié)果放射性主要集中在沉淀物中，但是如果保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，或者保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致上清液出現(xiàn)部分放射性。

（3）DNA分子進(jìn)行半保留復(fù)制，復(fù)制過(guò)程中以親代DNA分子的兩條鏈分別作為模板。假設(shè)A中的噬菌體為X個(gè)，那么這X個(gè)噬菌體的DNA兩條鏈都帶有32P的標(biāo)記，侵染過(guò)程中進(jìn)行半保留復(fù)制，則形成的子代噬菌體中有2X個(gè)噬菌體是帶有放射性標(biāo)記的，其中每一個(gè)噬菌體的DNA中都只有一條鏈帶有32P標(biāo)記，因此未標(biāo)記的有32X-2X=30X，故離心處理后未標(biāo)記的噬菌體DNA處于輕帶，帶有標(biāo)記的DNA處于中帶，即15/16處于輕帶，1/16處于中帶。

（4）根據(jù)題意，親代噬菌體的DNA中含有腺嘌呤A60個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A=T，那么T有60個(gè)，則復(fù)制三次共需要游離的胸腺嘧啶：（23-1）×60=420個(gè)，第三次復(fù)制時(shí)需要游離的胸腺嘧啶：23-1×60=240個(gè)。

（5）DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：兩條鏈反向平行排列，外側(cè)是磷酸和脫氧核糖交替排列，內(nèi)側(cè)是含氮堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則排列，脫氧核苷酸與脫氧核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵相連。綜上所述，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。故選A。