Question

赫爾希和蔡斯為了證明噬菌體侵染大腸桿菌時，進入大腸桿菌的是噬菌體的DNA，而不是它的蛋白質外殼，用兩種不同的放射性同位素分別標記噬菌體的蛋白質外殼和噬菌體的DNA。然后再讓這兩種不同標記的噬菌體分別去侵染未被標記的大腸桿菌，從而對此做出實驗論證。據分析，噬菌體的蛋白質外殼含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多種氨基酸。現請你完成以下關鍵性的實驗設計：

（1）實驗室已制備好分別含³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等6種放射性同位素的微生物培養基。你將選擇哪兩種培養基分別用于噬菌體蛋白質外殼和噬菌體DNA的標記：________。

（2）你用這兩種培養基怎樣去實現對噬菌體的標記？請簡要說明實驗的設計方法和這樣設計的理由。________。

（3）為什么不同時標記同一個噬菌體的蛋白質外殼和DNA？

________。

（4）若用³²S標記噬菌體，³⁵S標記大腸桿菌，則子代噬菌體的蛋白質分子中都沒有________元素，由此說明________；子代噬菌體蛋白質都含有________元素，這是因為________。

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：（1）用³²P標記噬菌體的DNA，用³⁵S標記噬菌體的蛋白質外殼

　　（2）先將大腸桿菌分別培養在含³²P、³⁵S的培養基上；然后用噬菌體去侵染分別被³²P、³⁵S標記的大腸桿菌。因為噬菌體專營寄生生活

　　（3）檢測放射性的儀器不能區分放射性是由什么物質產生的，因此只能分開標記

　　（4）³²S　噬菌體侵染大腸桿菌時蛋白質外殼留在外面，沒有進入細菌內　³⁵S　子代噬菌體的蛋白質外殼是利用大腸桿菌內的氨基酸（含³⁵S）為原料而合成的

　　解析：解答本題，首先理解在噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，用³²P和³⁵S標記的目的是為了將DNA和蛋白質分開，單獨地觀察它們各自的作用。

　　（1）DNA上含P，蛋白質含S，只有標記各自特有元素才能區分開。

　　（2）噬菌體不能獨立增殖，只有在宿主細胞內才增殖，所以先用³²P和³⁵S標記大腸桿菌，再讓噬菌體去侵染分別被³²P、³⁵S標記的大腸桿菌。

　　（3）檢測放射性的儀器不能區分是³²P還是³⁵S產生的放射性。

　　（4）噬菌體侵染大腸桿菌時，將DNA注入到大腸桿菌體內，利用大腸桿菌內的氨基酸，合成自身的蛋白質，而親代噬菌體的蛋白質外殼留在細菌外部。