Question

在有关DNA分子的研究中，常用³²P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-P_α~P_β~P_γ或dA-P_α~P_β~P_γ）。回答下列问题；

（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把³²P标记到DNA末端上，那么带有³²P的磷酸基团应在ATP的         （填“α”、“β”或γ”）位上。

（2）若用带有³²P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将³²P标记到新合成的DNA分子上，则带有³²P的磷酸基团应在dATP的       （填“α”、“β”或γ”）位上。

（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用³²P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有³²P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有³²P的噬菌体所占比例为2/n,原因是       。

Answer

（1）γ (2) α （3）一个含有32P 标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记

【解析】（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，产生ADP和Pi，释放的能量用于生物体的生命活动。据此并结合题意可知：若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。

（2）dA-Pα～Pβ～Pγ（d表示脱氧）脱去Pβ和Pγ这两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。因此，若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上。

（3）每个噬菌体只含有1个DNA分子。噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA进入到大肠杆菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体DNA分子的两条链都用32P进行标记，该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有32P。综上所述并依据DNA分子的半保留复制可知：一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记，即其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n。

【考点定位】ATP或dATP的结构特点、DNA分子的复制、噬菌体侵染细菌的实验

【名师点睛】解答本题时最大的错因在于：对ATP的化学组成理解不到位，不能准确地对知识进行迁移。

ATP脱去远离A的两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；据此进行知识迁移：dATP脱去远离dA的两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一。