Question

【题目】根据所学知识，回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题

（1）赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的菌体侵染细菌实验，下图是实验的部分步骤：

写出上述实验的部分操作过程，

第一步，用______标记噬菌体的蛋白质外壳，如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤：______________________________________________。

第二步：上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合

第三步：保温一定时间后，搅拌，离心。搅拌的目的是________，离心的目的是___________。

（2）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液不含有放射性，而实验最终结果显示，在商心液的上层也有一定的放射性，而下层的放射性比理论值低。由此对实验过程进行误差分析

①在实验过程中，从菌体与大肠杆混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性增高，其原因是_________________________________。

②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去，将会产生误差，理由是_____。

（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要_______。

A.细菌的DNA及其氨基酸 B噬菌体的DNA及其氨基酸

C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D.细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸

（4）上述实验中，不能用15N来标记菌体DNA或蛋白质，理由是__________。

Answer 1

【答案】35S 先将大肠杆菌置于含S标记的培养基中进行培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌 使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来 未侵人的噬菌体会使上清液中具有放射性 C DNA和蛋白质中均含有N元素

【解析】

1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。

2、噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。

3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。

（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质。由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒。

（2）①从理论上讲，上清液的放射性应该为0，但是如果用离心机分离的时间过长，会导致噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来，使上清液的放射性增高。

②未侵入的噬菌体经过离心后会使上清液中具有放射性，因此实验数据和理论数据之间有较大的误差。

（3）噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料和酶来自细菌，模板来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，B错误；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸原料和酶，由细菌提供，C正确；指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。故选C。

（4）上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是DNA和蛋白质中均有N元素。