Question

【題目】回答下列與噬菌體侵染細菌實驗有關的問題：

1952年，赫爾希和蔡斯完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，下面是實驗的部分步驟：

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，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實驗的實際最終結果顯示：在離心上清液中，也具有一定的放射性，而沉淀中的放射性強度比理論值略低。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，采用的實驗方法是______________

由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差

a．在實驗中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時間過長，會使上清液的放射性含量_________________ ，其原因是__________

b．在實驗中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時間過短，會使上清液的放射性含量___________________，其原因是___________

（2）事實上，赫爾希和蔡斯的實驗還有一組只標記噬菌體蛋白質外殼的實驗作為對照組，在該組實驗中，用___________元素來標記噬菌體的蛋白質外殼。兩組實驗表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌細胞中，蛋白質外殼留在細菌外面。因此，赫爾希和蔡斯的實驗結論是：___________

Answer 1

【答案】同位素標記法 升高 子代噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中 升高 親代噬菌體還未將DNA注入大腸桿菌，經(jīng)離心后分布于上清液中 35S DNA是遺傳物質

【解析】

噬菌體侵染細菌時，蛋白質外殼不進入細菌內，而DNA進入細菌內，故在不同組中分別用35S、32P標記噬菌體的蛋白質外殼、DNA，則用放射性噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌一段時間并攪拌離心后，35S應主要分布在上清液中，32P應主要分布在沉淀物中。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，采用的實驗方法是同位素標記法。

（2）a．32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體在侵染細菌時，DNA進入細菌內，并隨著細菌離心到沉淀物中，所以經(jīng)過③離心過程后，上清液放射性應該為0，但實驗數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)之間存在誤差，即離心后上清液中有少量放射性，可能的原因有：①少量的噬箘體沒有侵入大腸桿菌內經(jīng)離心后分布在上清液中。②培養(yǎng)時間過長，復制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內釋放出來離心后分布在上清液中，所以在實驗中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時間過長，會使上清液的放射性含量升高。

b．在實驗中，如果噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時間過短，則會有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中，故會使上清液的放射性含量增加。

（3）事實上，赫爾希和蔡斯的實驗還有一組只標記噬菌體蛋白質外殼的實驗作為對照組，由于噬菌體蛋白質外殼中含S，而DNA中不含S，故在該組實驗中，用35S元素來標記噬菌體的蛋白質外殼。兩組實驗表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌細胞中，蛋白質外殼留在細菌外面。因此，赫爾希和蔡斯的實驗結論是DNA是遺傳物質。