Question

3．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，上清液中不具有放射性，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：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層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，采用的實驗方法是同位素標記法（同位素示蹤法）．
（2）在理論上，上層液放射性應該為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，上清液中只含噬菌體的蛋白質外殼．
（3）由于實驗數據和理論數據之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差分析：
a．在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養到用離心機分離，這一段時間如果過長，會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增殖后釋放出來，經離心后分布于上清液中．
b．在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，將是（填“是”或“不是”）誤差的來源，理由是沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性．
（4）噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質．
（5）上述實驗中，不能（填“能”或“不能”）用¹⁵N來標記噬菌體的DNA理由是因為在DNA和蛋白質中都含有N元素．
（6）若要大量制備用35S標記的噬菌體，需先用35S的培養基培養大腸桿菌，再用噬菌體去感染被³⁵S標記的大腸桿菌．

Answer 1

分析 噬菌體侵染細菌的過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學成分）→組裝→釋放．噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用³⁵S或³²P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→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．

解答 解：（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用³²P標記噬菌體侵染細菌，所以采用了同位素標記法（同位素示蹤法）的實驗方法．
（2）由于³²P標記的是噬菌體的DNA，并且DNA是遺傳物質，將含³²P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而蛋白質外殼留在外面，因此在離心時，含有³²P標記的大腸桿菌沉在底部，而蛋白質外殼留在上清液中，因此在理論上，上層液放射性應該為0．
（3）由于實驗數據和理論數據之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差分析：
a．在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養，到用離心機分離，這一段時間如果過長，產生的子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，離心出現在上清液中，使上清液的放射性含量升高．
b．在實驗中，如果保溫時間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，因此沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性．
（4）噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質．
（5）由于DNA和蛋白質中均有N元素，所以不能用¹⁵N來標記噬菌體的DNA．
（6）若要大量制備用³⁵S標記的噬菌體，需先用³⁵S的培養基培養大腸桿菌，再用噬菌體去感染被³⁵S標記的大腸桿菌．
故答案為：
（1）同位素標記法（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，上清液中只含噬菌體的蛋白質外殼
（3）a．噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來，經離心后分布于上清液中
b．是　沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性
（4）DNA是遺傳物質
（5）不能　因為在DNA和蛋白質中都含有N元素
（6）大腸桿菌　被³⁵S標記的大腸桿菌

點評 本題難度適中，屬于考綱中識記、理解層次的要求，著重考查了噬菌體侵染實驗中的誤差分析，考生要明確³²P標記的是噬菌體的DNA，并且侵染大腸桿菌后培養離心其放射性應出現在沉淀物中，考生要學會分析如果保溫時間過短或保溫時間過長會導致上清液出現放射性的原因．