题目内容
【题目】 1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:①培养噬菌体,②35S和32P分别标记噬菌体,③放射性检测,④离心分离。
(1)该实验步骤的正确顺序是________。(填序号)
(2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养________的,其内的营养成分中________(填“含有”或“不含有”)32P。
(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是________。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是_____________________________。
(5)连续培养噬菌体n代,则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的________。
【答案】②①④③ 大肠杆菌 不含有 C 有未注入DNA的噬菌体;离心时间过长,子代噬菌体得以释放,经离心后到达上清液中 1/2n-1
【解析】
在同位素示踪法研究噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,将噬菌体和大肠杆菌混合培养后,用搅拌器进行搅拌离心,静置后分别检测上清液和沉淀物中的放射性物质。35S的放射性通常随蛋白质外壳出现在上清液中,32P的放射性通常随DNA出现在沉淀物中。该实验证明了DNA是遗传物质。
根据题意分析可知,物质A表示
(1)本实验中,由于噬菌体属于病毒不能直接在培养基中培养,故需要先培养细菌,使细菌被标记后,再获得放射性标记的噬菌体,再用被标记的噬菌体侵染新的未标记的大肠杆菌,保温培养后进行离心和放射性检测,故正确的顺序为②①④③;
(2)根据题图可知,锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌,噬菌体寄生于大肠杆菌中;由于实验中噬菌体的DNA已被32P标记,故为了防止实验干扰,锥形瓶中的培养液中不能含有32P;
(3)放射性同位素要分布在上清液中,而上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳,故应当是噬菌体的蛋白质外壳被35S标记,噬菌体为寄生型病毒,不能直接放在培养基上培养,A、B选项错误;标记噬菌体需要用含35S的培养基先标记大肠杆菌,再用噬菌体侵染,使其蛋白质外壳获得35S标记,故符合要求的答案选择C;D选项的操作最终会获得32P标记DNA的大肠杆菌,在实验后会在沉淀物中检测出放射性,不符合题意;
(4)32P标记的是噬菌体的DNA,在上清液中发现32P标记说明有噬菌体的DNA出现在上清液中,出现的原因可能有:①有未侵染进大肠杆菌中的噬菌体,其中的DNA随着外壳离心进入上清液;②离心时间过长导致大肠杆菌裂解,使得子代噬菌体得以释放,经离心后到达上清液;
(5)连续培养噬菌体n代,可获得的子代噬菌体个数为2n,其中含亲代噬菌体的DNA的子代噬菌体有2个,故含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的(1/2)n-1。