Question

回答下列遗传学问题。

（1）1952年，赫尔希和蔡斯进行了著名的噬菌体侵染细菌实验。一个被³²P标记的T₂噬菌体感染正常细菌，复制出n个子代噬菌体，其中含有³¹P的噬菌体有________个。该实验最终有力证明了________________是遗传物质。

（2）某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了如下两个实验： ①用未标记的噬菌体侵染³⁵S标记的细菌；②用15N标记的噬菌体侵染正常细菌。以上实验，经过短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心，最终检测到放射性物质存在的主要部位分别是________________、________________。

（3）细菌在¹⁵N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有¹⁵N，然后再移入到¹⁴N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制特点，第一次分裂的子代DNA应为图________，第二次分裂的子代DNA应为图_________，第三次分裂的子代DNA应为图_________。

Answer

（1）n DNA （2）沉淀物 沉淀物和上清液 （3）② ① ③

【解析】（1）一个被32P标记的T2噬菌体感染正常细菌，复制出n个子代噬菌体，其中含有31P的噬菌体有n个。该实验最终有力证明了DNA是遗传物质。

（2）①用未标记的噬菌体侵染35S标记的是细菌，最终检测到放射性物质存在的主要部位是沉淀物；②用15N标记的噬菌体侵染正常细菌，最终检测到放射性物质存在的主要部位是沉淀物和上清液。

（3）细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入到14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制特点，第一次分裂的子代DNA的一条链是15N，另一条链是14N，应为图②；第二次分裂的子代DNA有两个DNA分子是一条链是15N，另一条链是14N，还有两个DNA的两条链均为14N，应为图①；第三次分裂的子代DNA有两个DNA分子是一条链是15N，另一条链是14N，还有六个DNA的两条链均为14N，应为图③。

【考点定位】本题考查DNA是遗传物质的实验以及DNA的半保留复制。

【名师点睛】DNA分子复制中相关计算的规律方法

DNA分子复制为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：

（1）子代DNA分子数：2n个。

①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。

②含14N的有2n个，只含14N的有（2n－2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。

（2）子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1条。

①无论复制多少次，含15N的链始终是2条。做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。

②含14N的链数是（2n＋1－2）条。

（3）消耗的脱氧核苷酸数。

①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸为m×（2n－1）个。

②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。