Question

19．回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
I．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：

（1）实验的第一步用“S标记噬菌体的蛋白质外壳；第二步把“S标记的噬菌体与细菌混合．如图所示，第四步离心后的实验结果说明：T₂噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内．
（2）若要大量制备用“³⁵S标记的噬菌体，需先用含“³⁵S的大肠杆菌（或细菌）培养基培养，再用噬菌体去侵染被³⁵S标记的大肠杆菌（或细菌）．
Ⅱ．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用”P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低．
（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是理论上讲，噬菌体已将含³²P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳．
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌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含量升高，其原因是噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中．
b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将是（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性．
（3）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质．
（4）上述实验中，不能（填“能”或“不能”）用“N来标记噬菌体的DNA，理由是在DNA和蛋白质中都含有N元素．

Answer 1

分析 1、噬菌体侵染细菌的过程：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．
2、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．

解答 解：（1）实验的第一步用“S标记噬菌体的蛋白质外壳；第二步把“S标记的噬菌体与细菌混合．离心后的实验结果是上清液的放射性很强，这说明：T₂噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内．
（2）噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因此若要大量制备用³⁵S标记的噬菌体，需先用含³⁵S的培养基培养大肠杆菌（或细菌），再用噬菌体去侵染被³⁵S标记的大肠杆菌（或细菌）．
Ⅱ．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用”P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低．
（1）³²P标记的是噬菌体的DNA，在理论上，噬菌体已将含³²P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，因此上清液放射性应该为0．
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量升高．
b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，因此这将是误差的来源．
（3）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质．
（4）在DNA和蛋白质中都含有N元素，因此上述实验中，不能用¹⁵N来标记噬菌体的DNA．
故答案为：
Ⅰ．（1）T₂噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内
（2）大肠杆菌（或细菌）      被³⁵S标记的大肠杆菌（或细菌）
Ⅱ．（1）理论上讲，噬菌体已将含³²P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳
（2）a．噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中    b．是      没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性
（3）DNA是遗传物质
（4）不能　　在DNA和蛋白质中都含有N元素

点评 本题考查噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．