Question

【题目】下图是赫尔希和蔡斯完成的实验的部分步骤，请据图

（1）本实验用噬菌体作为实验材料，原因之一是其结构仅由___________组成。实验所用的研究方法是____________。若要大量制备用35S标记的噬菌体，能否用含有35S的培养基培养噬菌体？______。上图中锥形瓶内的培养液中能否含有32P或35S？______。

（2）完成以上实验的部分操作步骤： 第一步：用______ （填32P或35S）标记噬菌体；第二步：________________________。

（3）在本实验中，理论上沉淀物中放射性应该为0，而实验的实际结果显示：沉淀物中也有一定的放射性，可能的原因是__________________。

（4）本实验若改用未被标记的噬菌体侵染被32P、35S标记的细菌，理论上沉淀和上清液中的放射性分布情况如何? __________________。

Answer 1

【答案】DNA和蛋白质 同位素标记法（离心法等） 不能 不能 35S 把35S标记的噬菌体与（未标记的）细菌混合（或用35S标记的噬菌体感染未被标记的细菌） 搅拌不充分，部分未与细菌分离的具有放射性的蛋白质外壳随细菌在沉淀物中 沉淀中有放射性，上清液中没有放射性

【解析】

噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳则留在细菌细胞外；在噬菌体DNA的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。噬菌体侵染细菌的实验过程是：用32P标记一部分噬菌体的DNA，用35S标记另一部分噬菌体的蛋白质，再让这两类标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌；在搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性强度。因细菌的质量重于噬菌体，所以离心后，细菌存在于沉淀物中，蛋白质外壳主要集中在上清液中。图示信息显示：离心之后，上清液的放射性很高，说明图示是将已被35S 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养。

(1) 噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，其结构简单，仅由DNA和蛋白质构成。赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验，是用32P标记一部分噬菌体的DNA，用35S标记另一部分噬菌体的蛋白质，再让这两类标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌，因此实验所用的研究方法是同位素标记法。噬菌体只有依赖活细胞才能生活，因此若要大量制备用35S标记的噬菌体，则不能用含有35S的培养基培养噬菌体。在该实验过程中，经搅拌、离心后，细菌存在于沉淀物中，噬菌体的蛋白质外壳主要集中在上清液中，据此并结合图示呈现的“上清液的放射性很高”可推知：图示是将被35S 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，检测的因变量是上清液与沉淀物中的放射性强度，而在培养过程中，细菌能够从培养液中吸收物质，所以上图中锥形瓶内的培养液中不能含有32P或35S，否则会对实验结果产生干扰。

(2) 图示的实验的部分操作步骤为：第一步：用35S标记噬菌体；第二步：把35S标记的噬菌体与未标记的细菌混合（用35S标记的噬菌体感染未被标记的细菌）。

(3) 实际结果显示：沉淀物中也有一定的放射性，可能的原因是：搅拌不充分，部分未与细菌分离的具有放射性的蛋白质外壳随细菌离心到沉淀物中。

(4) 本实验若改用未被标记的噬菌体侵染被32P、35S标记的细菌，因搅拌、离心后，细菌存在于沉淀物中，噬菌体的蛋白质外壳主要集中在上清液中，所以理论上沉淀中有放射性，上清液中没有放射性。