Question

【题目】回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：

Ⅰ．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：

（1）赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是：________________________。

（2）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用含35S的培养基培养________________，再用噬菌体去侵染_______________。

（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及噬菌体的氨基酸

（4）上述实验中，__________（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是__________________________

Ⅱ．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，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。

（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_______________________________

（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差

a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌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含量升高，其原因是______________________________。

b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将__________（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是_____________________。

Answer 1

【答案】分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 C 不能 N元素在DNA和蛋白质中都含有 被32P标记的是噬菌体的DNA，在侵染细菌时，理论上应将噬菌体的DNA全部注入细菌体内，离心后沉淀 部分含32P的噬菌体被细菌裂解释放 是 含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后含32P的噬菌体会到上清液中

【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。

Ⅰ．（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，其目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。

（2）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。

（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（氨基酸）和酶来自细菌，模板（DNA）来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸来自细菌，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。

（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，不能将DNA和蛋白质区分开，单独观察它们的作用。

Ⅱ．（1）根据题意，32P标记的是噬菌体的DNA，在理论上，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，因此上清液放射性应该为0。

（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差

a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量升高。

b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，因此这将是误差的来源。