Question

【題目】回答下列與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題：

I．1952年，赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，下面是實(shí)驗(yàn)的部分步驟：

（1）實(shí)驗(yàn)的第一步用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼；第二步把35S標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合。如上圖所示，第四步離心后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明：侵染時(shí)，噬菌體的________________沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。

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

Ⅱ．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，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)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(qiáng)度比理論值略低。

（1）由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差

a．在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過長，會(huì)使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。

b．在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將__________（填“是”或“不是”）誤差的來源，理由是_____________________。

（2）上述實(shí)驗(yàn)中，__________（填“能”或“不能”）用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是__________________________。

Answer 1

【答案】蛋白質(zhì)外殼 大腸桿菌 含35S的大腸桿菌 部分含32P的噬菌體被細(xì)菌裂解釋放 是 含32P的噬菌體沒有侵染細(xì)菌，離心后含32P的噬菌體會(huì)到上清液中 不能 因?yàn)槭删�體的蛋白質(zhì)和DNA都含有N，都會(huì)被標(biāo)記

【解析】

據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)的上清液放射性很高而沉淀物放射性很低，說明標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。因此噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟為：用35S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，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)→結(jié)果：上清液中放射性高，沉淀物中放射性低。

Ⅰ.（1）該實(shí)驗(yàn)用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，侵染大腸桿菌攪拌、離心后的結(jié)果是上清液的放射性很高，而沉淀物的放射性很低，說明侵染時(shí)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌，而是留在了外面。

（2）噬菌體是病毒，沒有獨(dú)立生存的能力，不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，因此若要大量制備用35S標(biāo)記的噬菌體，需先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體去侵染被35S標(biāo)記的大腸桿菌。

Ⅱ．（1）a．該實(shí)驗(yàn)標(biāo)記的是噬菌體的DNA（32P標(biāo)記），若離心的時(shí)間過長，則部分含32P的子代噬菌體被細(xì)菌裂解釋放，導(dǎo)致上清液放射性升高。

b．若該實(shí)驗(yàn)過程中，部分含32P的噬菌體沒有侵染細(xì)菌，則離心后含32P的噬菌體會(huì)到上清液中，也會(huì)導(dǎo)致上清液放射性升高。

（2）由于N元素是蛋白質(zhì)和DNA共有的元素，若15N標(biāo)記噬菌體的DNA，則其蛋白質(zhì)也會(huì)被標(biāo)記，因此該實(shí)驗(yàn)不能用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA。