Question

4．如圖1為用³²P標(biāo)記的T₂噬菌體侵染大腸桿菌（T₂噬菌體專性寄生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)）的實驗，據(jù)圖回答下列問題：

（1）根據(jù)上述實驗對下列問題進行分析：錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中是否含有³²P？不含有．
（2）對下列可能出現(xiàn)的實驗誤差進行分析：
①測定發(fā)現(xiàn)在攪拌離心后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時間較短，有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中（或上清液）．
②當(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來．
（3）在氮源為¹⁴N和¹⁵N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為¹⁴N-DNA（相對分子質(zhì)量     為 a）和¹⁵N-DNA（相對分子質(zhì)量為b）．將只含¹⁵N-DNA的親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖2所示．
①Ⅱ代細(xì)菌含¹⁵N的DNA分子占全部DNA分子的$\frac{1}{2}$．
②預(yù)計Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為$\frac{7a+b}{8}$．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示噬菌體侵染細(xì)菌實驗過程．T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實驗步驟：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)．
根據(jù)題意和圖示分析可知：由于¹⁵N與¹⁴N的原子量不同，形成的DNA的相對質(zhì)量不同，DNA分子的兩條鏈都是¹⁵N，DNA分子的相對質(zhì)量最大，離心后分布在試管的下端；如果DNA分子的兩條鏈含有¹⁴N，相對質(zhì)量最輕，離心后分布在試管上端；如果DNA分子的一條鏈?zhǔn)?SUP>14N，另一條鏈?zhǔn)?SUP>15N，相對分子質(zhì)量介于二者之間，離心后分布在試管中部．

解答 解：（1）圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液用于培養(yǎng)大腸桿菌，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中不含有³²P然后用含³²P的大腸桿菌培養(yǎng)T₂噬菌體．
（2）①測定發(fā)現(xiàn)在攪拌離心后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時間較短，有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中（或上清液）．
②當(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來．
（3）①Ⅱ代細(xì)菌含¹⁵N的DNA分子有2個，占全部4個DNA分子$\frac{1}{2}$．
②由于1個含有¹⁴N的DNA分子，其相對分子質(zhì)量為a，則每條鏈的相對分子質(zhì)量為$\frac{a}{2}$； 1個含有¹⁵N的DNA分子，其相對分子質(zhì)量為b，則每條鏈相對分子質(zhì)量為$\frac{2}$．將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含¹⁴N的培養(yǎng)基上，連續(xù)繁殖三代，得到子三代共8個DNA分子，這8個DNA分子共16條鏈，只有2條是含有¹⁵N的，14條是含有¹⁴N的，因此總相對分子質(zhì)量為$\frac{2}$×2+$\frac{a}{2}$×14=b+7a，所以每個DNA的平均相對分子質(zhì)量為$\frac{7a+b}{8}$．
故答案為：
（1）大腸桿菌     不含有
（2）①沒有侵入大腸桿菌 　　培養(yǎng)液中（或上清液）    ②從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來
（3）①$\frac{1}{2}$　　　　�、�$\frac{7a+b}{8}$

點評 本題結(jié)合實驗流程圖，考查噬菌體侵染細(xì)菌實驗和DNA分子復(fù)制的相關(guān)計算，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識要點，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力；能運用所學(xué)知識，準(zhǔn)確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查．