Question

【題目】根據所學知識，回答下列與噬菌體侵染細菌實驗有關的問題

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

寫出上述實驗的部分操作過程，

第一步，用______標記噬菌體的蛋白質外殼，如何實現對噬菌體的蛋白質外殼的標記?請簡要說明步驟：______________________________________________。

第二步：上述標記的噬菌體與沒有標記過的大腸桿菌混合

第三步：保溫一定時間后，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，上清液不含有放射性，而實驗最終結果顯示，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。由此對實驗過程進行誤差分析

①在實驗過程中，從菌體與大腸桿混合培養，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增高，其原因是_________________________________。

②在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌中去，將會產生誤差，理由是_____。

（3）噬菌體侵染細菌之后，合成新的噬菌體蛋白質外殼需要_______。

A.細菌的DNA及其氨基酸 B噬菌體的DNA及其氨基酸

C.噬菌體的DNA和細菌的氨基酸 D.細菌的DNA及其噬菌體的氨基酸

（4）上述實驗中，不能用15N來標記菌體DNA或蛋白質，理由是__________。

Answer 1

【答案】35S 先將大腸桿菌置于含S標記的培養基中進行培養，再用噬菌體侵染已標記的大腸桿菌 使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離 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 未侵人的噬菌體會使上清液中具有放射性 C DNA和蛋白質中均含有N元素

【解析】

1、噬菌體的結構：蛋白質外殼（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：細菌的化學成分）→組裝→釋放。

3、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。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，采用的方法是同位素標記法，即用32P和35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質。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。實驗中攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離，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，上清液的放射性應該為0，但是如果用離心機分離的時間過長，會導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未侵入的噬菌體經過離心后會使上清液中具有放射性，因此實驗數據和理論數據之間有較大的誤差。

（3）噬菌體侵染細菌的過程中，合成新噬菌體的蛋白質外殼所需原料和酶來自細菌，模板來自噬菌體，A錯誤；模板來自噬菌體，氨基酸原料來自細菌，B錯誤；噬菌體侵染細菌的過程中，只有DNA進入細菌，所以指導蛋白質合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料和酶，由細菌提供，C正確；指導蛋白質合成的DNA來自噬菌體，氨基酸原料來自細菌，D錯誤。故選C。

（4）上述實驗中，不能用15N來標記噬菌體DNA，理由是DNA和蛋白質中均有N元素。