题目内容
【题目】根据所学知识,回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题
(1)赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的菌体侵染细菌实验,下图是实验的部分步骤:
写出上述实验的部分操作过程,
第一步,用______标记噬菌体的蛋白质外壳,如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤:______________________________________________。
第二步:上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合
第三步:保温一定时间后,搅拌,离心。搅拌的目的是________,离心的目的是___________。
(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液不含有放射性,而实验最终结果显示,在商心液的上层也有一定的放射性,而下层的放射性比理论值低。由此对实验过程进行误差分析
①在实验过程中,从菌体与大肠杆混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性增高,其原因是_________________________________。
②在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去,将会产生误差,理由是_____。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要_______。
A.细菌的DNA及其氨基酸 B噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D.细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
(4)上述实验中,不能用15N来标记菌体DNA或蛋白质,理由是__________。
【答案】35S 先将大肠杆菌置于含S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌 使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来 未侵人的噬菌体会使上清液中具有放射性 C DNA和蛋白质中均含有N元素
【解析】
1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、噬菌体繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的方法是同位素标记法,即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质。由于噬菌体是病毒,不能在培养基中独立生存,因此为了获得含35S的噬菌体,应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养,再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒。
(2)①从理论上讲,上清液的放射性应该为0,但是如果用离心机分离的时间过长,会导致噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来,使上清液的放射性增高。
②未侵入的噬菌体经过离心后会使上清液中具有放射性,因此实验数据和理论数据之间有较大的误差。
(3)噬菌体侵染细菌的过程中,合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料和酶来自细菌,模板来自噬菌体,A错误;模板来自噬菌体,氨基酸原料来自细菌,B错误;噬菌体侵染细菌的过程中,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,核糖体、氨基酸原料和酶,由细菌提供,C正确;指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,氨基酸原料来自细菌,D错误。故选C。
(4)上述实验中,不能用15N来标记噬菌体DNA,理由是DNA和蛋白质中均有N元素。