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：

I．1952年，赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，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：

（1）實(shí)驗(yàn)的第一步用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；第二步把35S標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合。如圖所示，第四步離心后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：____________________。

（2）若要大量制備用35S標(biāo)記的噬菌體，需先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)________________，再用噬菌體去侵染_______________。

Ⅱ．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：在離心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下層的沉淀物放射性強(qiáng)度比理論值略低。

（1）在理論上，上清液放射性應(yīng)該為0，其原因是__________________________。

（2）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)行誤差分析：

a．在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。

b．在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將__________（填“是”或“不是”）誤差的來源，理由是______________________。

（3）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了______________________。

（4）上述實(shí)驗(yàn)中，______（填“能”或“不能”）用“N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是_____________。

Answer 1

【答案】 T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi) 大腸桿菌（或細(xì)菌） 被32S標(biāo)記的大腸桿菌（或細(xì)菌） 理論上講，噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼 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 是 沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性 DNA是遺傳物質(zhì) 不能 在DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素

【解析】試題分析：噬菌體繁殖過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放。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，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。

I．（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析可知，以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，主要分布在上清液中。

（2）由于噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基中獨(dú)立生存，因此為了獲得含35S的噬菌體，應(yīng)先將大腸桿菌在含35S的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，再用噬菌體去侵染該大腸桿菌。

Ⅱ．（1）由于32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，并且DNA是遺傳物質(zhì)，將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，因此在離心時(shí)，含有32P標(biāo)記的大腸桿菌沉在底部，而蛋白質(zhì)外殼留在上清液中，因此在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0。

（2）a．在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過長，產(chǎn)生的子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，離心出現(xiàn)在上清液中，使上清液的放射性含量升高。

b．在實(shí)驗(yàn)中，如果保溫時(shí)間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，因此沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。

（3）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。

（5）由于DNA和蛋白質(zhì)中均有N元素，所以不能用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA。