Question

【題目】回答下列與噬菌體侵染細菌實驗有關的問題：

I．1952年，赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記的新技術，完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，下面是實驗的部分步驟：

（1）實驗的第一步用35S標記噬菌體的蛋白質外殼；第二步把35S標記的噬菌體與細菌混合。如圖所示，第四步離心后的實驗結果說明：____________________。

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

Ⅱ．在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標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；而實驗的實際最終結果顯示：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度比理論值略低。

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

（2）由于實驗數據和理論數據之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差分析：

a．在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養到用離心機分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。

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

（3）噬菌體侵染細菌實驗證明了______________________。

（4）上述實驗中，______（填“能”或“不能”）用“N來標記噬菌體的DNA，理由是_____________。

Answer 1

【答案】 T2噬菌體的蛋白質外殼沒有進入細菌體內 大腸桿菌（或細菌） 被32S標記的大腸桿菌（或細菌） 理論上講，噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內，上清液中只含噬菌體蛋白質外殼 噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來，經離心后分布于上清液中 是 沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性 DNA是遺傳物質 不能 在DNA和蛋白質中都含有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：細菌的化學成分）→組裝→釋放。T2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→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。

I．（1）根據實驗步驟分析可知，以上實驗結果說明：噬菌體的蛋白質外殼沒有進入細菌體內，主要分布在上清液中。

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

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

（2）a．在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養，到用離心機分離，這一段時間如果過長，產生的子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，離心出現在上清液中，使上清液的放射性含量升高。

b．在實驗中，如果保溫時間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，因此沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性。

（3）噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質。

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