Question

18．回答下列與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問(wèn)題：
（1）1952年赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，圖是實(shí)驗(yàn)的部分步驟：

寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)的部分操作過(guò)程：
第一步：用³⁵S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的標(biāo)記？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明步驟：先將大腸桿菌置于含³⁵S標(biāo)記的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，再用噬菌體侵染已標(biāo)記的大腸桿菌．
第二步：用³⁵S標(biāo)記噬菌體與沒(méi)有標(biāo)記過(guò)的大腸桿菌混合．
第三步：一定時(shí)間后，攪拌，離心．
（2）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，在理論上上清液不含有放射性，而實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果顯示，在離心液的上層，也有一定的放射性，而下層的放射性比理論值低．
①在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是同位素標(biāo)記法．
②從理論上講，上清液的放射性應(yīng)該為0，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)過(guò)程中，噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使上清液的放射性增高，其原因是噬菌體增殖后從大腸桿菌中釋放出來(lái)．
b．在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌中去，將會(huì)產(chǎn)生誤差，理由是未侵入的噬菌體會(huì)使上清液中具有放射性．
（3）噬菌體侵染細(xì)菌之后，合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼需要C．
A．細(xì)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(xì)菌的氨基酸    D．細(xì)菌的DNA及其噬菌體的氨基酸
（4）上述實(shí)驗(yàn)中，不能用15N來(lái)標(biāo)記噬菌體DNA，理由是DNA和蛋白質(zhì)中均有N元素．

Answer 1

分析 1、噬菌體的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）；
2、噬菌體繁殖過(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．
3、T₂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）由于噬菌體沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能用含³⁵S標(biāo)記的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，所以要先將大腸桿菌置于含³⁵S標(biāo)記的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，再用噬菌體侵染已標(biāo)記的大腸桿菌．
（2）①在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用³⁵S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)、³²P標(biāo)記噬菌體的DNA，該方法稱為同位素標(biāo)記法．
②如果噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則噬菌體增殖后從大腸桿菌中釋放出來(lái)，導(dǎo)致上清液的放射性增高．如果部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌中去，則在離心時(shí)，未侵入的噬菌體會(huì)使上清液中具有放射性．
（3）噬菌體侵染細(xì)菌之后，以噬菌體的DNA為模板，細(xì)菌的氨基酸為原料，在細(xì)菌的核糖體中合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼．
（4）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DNA．
故答案為：
（1）先將大腸桿菌置于含³⁵S標(biāo)記的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，再用噬菌體侵染已標(biāo)記的大腸桿菌
（2）①同位素標(biāo)記法       
②a．噬菌體增殖后從大腸桿菌中釋放出來(lái)     b．未侵入的噬菌體會(huì)使上清液中具有放射性
（3）C
（4）DNA和蛋白質(zhì)中均有N元素

點(diǎn)評(píng) 本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生識(shí)記噬菌體的結(jié)構(gòu)及噬菌體的繁殖過(guò)程，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題的能力，具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．