Question

【題目】回答下列與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題：

1952年，赫爾希和蔡斯完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，下面是實(shí)驗(yàn)的部分步驟：

在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果顯示：在離心上清液中，也具有一定的放射性，而沉淀中的放射性強(qiáng)度比理論值略低。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)方法是______________

由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差

a．在實(shí)驗(yàn)中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過長，會使上清液的放射性含量_________________ ，其原因是__________

b．在實(shí)驗(yàn)中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過短，會使上清液的放射性含量___________________，其原因是___________

（2）事實(shí)上，赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)還有一組只標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼的實(shí)驗(yàn)作為對照組，在該組實(shí)驗(yàn)中，用___________元素來標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。兩組實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞中，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面。因此，赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：___________

Answer 1

【答案】同位素標(biāo)記法 升高 子代噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中 升高 親代噬菌體還未將DNA注入大腸桿菌，經(jīng)離心后分布于上清液中 35S DNA是遺傳物質(zhì)

【解析】

噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，而DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，故在不同組中分別用35S、32P標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼、DNA，則用放射性噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌一段時(shí)間并攪拌離心后，35S應(yīng)主要分布在上清液中，32P應(yīng)主要分布在沉淀物中。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。

（2）a．32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，并隨著細(xì)菌離心到沉淀物中，所以經(jīng)過③離心過程后，上清液放射性應(yīng)該為0，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)之間存在誤差，即離心后上清液中有少量放射性，可能的原因有：①少量的噬箘體沒有侵入大腸桿菌內(nèi)經(jīng)離心后分布在上清液中。②培養(yǎng)時(shí)間過長，復(fù)制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來離心后分布在上清液中，所以在實(shí)驗(yàn)中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過長，會使上清液的放射性含量升高。

b．在實(shí)驗(yàn)中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過短，則會有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中，故會使上清液的放射性含量增加。

（3）事實(shí)上，赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)還有一組只標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼的實(shí)驗(yàn)作為對照組，由于噬菌體蛋白質(zhì)外殼中含S，而DNA中不含S，故在該組實(shí)驗(yàn)中，用35S元素來標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。兩組實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞中，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面。因此，赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì)。