Question

1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題：
（1）如何獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體

 

．
（2）用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌．一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物．檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結果．攪拌的目的是

 

，所以攪拌時間應至少大于

 

min，否則上清液中的放射性較低．當攪拌時間足夠長時，上清液中的³⁵S和³²P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，說明

 

；但上清液中³²P的放射性仍達到30%，其原因可能是

 

． 圖中“被侵染細菌”的存活率曲線的意義是作為對照，如果明顯低于100%，則上清液放射性物質³²P的含量會

 

．
（3）³²P標記的某一個噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，最后產生100個子代噬菌體．子代噬菌體的DNA含有的P元素為

 

，其形成的噬菌體的比例為

 

．

Answer 1

考點：噬菌體侵染細菌實驗

專題：

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）噬菌體是病毒，只能寄生在活的細胞中，不能用一般培養基培養，所以獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體，就先用含³²P和³⁵S的培養基分別培養大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被³²P和³⁵S標記的大腸桿菌．
（2）用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌．一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物．攪拌的目的是使噬菌體和細菌分離．從圖中看出，攪拌時間大于1.5min，上清液中的放射性較高．當攪拌時間足夠長時，上清液中的³⁵S和³²P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，說明DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌．上清液中仍有少量³²P的放射性，主要原因是部分噬菌體未侵染進入細菌．如果時間過長，被侵染的細菌破裂，會釋放出噬菌體，上清液放射性物質³²P的含量會增高．
（3）由于半保留復制，最初被標記的兩條鏈只參與形成兩個DNA分子，100個子代噬菌體中，只有兩個是含有標記鏈的．
故答案為：
（1）用含³²P和³⁵S的培養基分別培養大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被³²P和³⁵S標記的大腸桿菌
（2）使噬菌體和細菌分離　 1.5   DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌   部分噬菌體未侵染進入細菌   增高
（3）³¹P　³²P   　50：1（或³²P　³¹P　1：50）

點評：本題綜合考查噬菌體侵染大腸桿菌實驗的相關知識，意在考查學生理解所學知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學知識分析問題的能力，具備設計簡單生物學實驗的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析的能力．