Question

【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)，回答下列與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題

（1）赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成了著名的菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，下圖是實(shí)驗(yàn)的部分步驟：

寫出上述實(shí)驗(yàn)的部分操作過程，

第一步，用______標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的標(biāo)記?請(qǐng)簡要說明步驟：______________________________________________。

第二步：上述標(biāo)記的噬菌體與沒有標(biāo)記過的大腸桿菌混合

第三步：保溫一定時(shí)間后，攪拌，離心。攪拌的目的是________，離心的目的是___________。

（2）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，上清液不含有放射性，而實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果顯示，在商心液的上層也有一定的放射性，而下層的放射性比理論值低。由此對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差分析

①在實(shí)驗(yàn)過程中，從菌體與大腸桿混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過長，會(huì)使上清液的放射性增高，其原因是_________________________________。

②在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌中去，將會(huì)產(chǎn)生誤差，理由是_____。

（3）噬菌體侵染細(xì)菌之后，合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼需要_______。

A.細(xì)菌的DNA及其氨基酸 B噬菌體的DNA及其氨基酸

C.噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸 D.細(xì)菌的DNA及其噬菌體的氨基酸

（4）上述實(shí)驗(yàn)中，不能用15N來標(biāo)記菌體DNA或蛋白質(zhì)，理由是__________。

Answer 1

【答案】35S 先將大腸桿菌置于含S標(biāo)記的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，再用噬菌體侵染已標(biāo)記的大腸桿菌 使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細(xì)菌分離 讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒 噬菌體增殖后從大腸桿菌中釋放出來 未侵人的噬菌體會(huì)使上清液中具有放射性 C DNA和蛋白質(zhì)中均含有N元素

【解析】

1、噬菌體的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。

2、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。

3、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(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是同位素標(biāo)記法，即用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。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。實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒。

（2）①從理論上講，上清液的放射性應(yīng)該為0，但是如果用離心機(jī)分離的時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致噬菌體增殖后從大腸桿菌中釋放出來，使上清液的放射性增高。

②未侵入的噬菌體經(jīng)過離心后會(huì)使上清液中具有放射性，因此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差。

（3）噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，合成新噬菌體的蛋白質(zhì)外殼所需原料和酶來自細(xì)菌，模板來自噬菌體，A錯(cuò)誤；模板來自噬菌體，氨基酸原料來自細(xì)菌，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，所以指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料和酶，由細(xì)菌提供，C正確；指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體，氨基酸原料來自細(xì)菌，D錯(cuò)誤。故選C。

（4）上述實(shí)驗(yàn)中，不能用15N來標(biāo)記噬菌體DNA，理由是DNA和蛋白質(zhì)中均有N元素。