Question

3．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，上清液中不具有放射性，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：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強(qiáng)度比理論值略低．
（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）．
（2）在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0，其原因是理論上講，噬菌體已將含³²P的DNA全部注入到大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體的蛋白質(zhì)外殼．
（3）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(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行誤差分析：
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(guò)長(zhǎng)，會(huì)使上清液的放射性含量升高，其原因是噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來(lái)，經(jīng)離心后分布于上清液中．
b．在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將是（填“是”或“不是”）誤差的來(lái)源，理由是沒(méi)有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性．
（4）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)．
（5）上述實(shí)驗(yàn)中，不能（填“能”或“不能”）用¹⁵N來(lái)標(biāo)記噬菌體的DNA理由是因?yàn)樵贒NA和蛋白質(zhì)中都含有N元素．
（6）若要大量制備用35S標(biāo)記的噬菌體，需先用35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體去感染被³⁵S標(biāo)記的大腸桿菌．

Answer 1

分析 噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)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(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用³⁵S或³²P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(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)．

解答 解：（1）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)記噬菌體侵染細(xì)菌，所以采用了同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）的實(shí)驗(yàn)方法．
（2）由于³²P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，并且DNA是遺傳物質(zhì)，將含³²P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，因此在離心時(shí)，含有³²P標(biāo)記的大腸桿菌沉在底部，而蛋白質(zhì)外殼留在上清液中，因此在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0．
（3）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(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行誤差分析：
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(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生的子代噬菌體會(huì)從大腸桿菌中釋放出來(lái)，離心出現(xiàn)在上清液中，使上清液的放射性含量升高．
b．在實(shí)驗(yàn)中，如果保溫時(shí)間過(guò)短，會(huì)有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，因此沒(méi)有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性．
（4）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)．
（5）由于DNA和蛋白質(zhì)中均有N元素，所以不能用¹⁵N來(lái)標(biāo)記噬菌體的DNA．
（6）若要大量制備用³⁵S標(biāo)記的噬菌體，需先用³⁵S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體去感染被³⁵S標(biāo)記的大腸桿菌．
故答案為：
（1）同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）
（2）理論上講，噬菌體已將含³²P的DNA全部注入到大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體的蛋白質(zhì)外殼
（3）a．噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來(lái)，經(jīng)離心后分布于上清液中
b．是　沒(méi)有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性
（4）DNA是遺傳物質(zhì)
（5）不能　因?yàn)樵贒NA和蛋白質(zhì)中都含有N元素
（6）大腸桿菌　被³⁵S標(biāo)記的大腸桿菌

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，屬于考綱中識(shí)記、理解層次的要求，著重考查了噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中的誤差分析，考生要明確³²P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，并且侵染大腸桿菌后培養(yǎng)離心其放射性應(yīng)出現(xiàn)在沉淀物中，考生要學(xué)會(huì)分析如果保溫時(shí)間過(guò)短或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致上清液出現(xiàn)放射性的原因．