Question

【題目】 1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，實驗包括4個步驟：①培養噬菌體，②35S和32P分別標記噬菌體，③放射性檢測，④離心分離。

（1）該實驗步驟的正確順序是________。(填序號)

（2）下圖中錐形瓶內的培養液是用來培養________的，其內的營養成分中________(填“含有”或“不含有”)32P。

（3）如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實驗中的噬菌體的培養方法是________。

A．用含35S的培養基直接培養噬菌體

B．用含32P培養基直接培養噬菌體

C．用含35S的培養基培養細菌，再用此細菌培養噬菌體

D．用含32P的培養基培養細菌，再用此細菌培養噬菌體

（4）用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發現上清液中有放射性物質存在，這些放射性物質的來源可能是_____________________________。

（5）連續培養噬菌體n代，則含親代噬菌體DNA的個體應占總數的________。

Answer 1

【答案】②①④③ 大腸桿菌 不含有 C 有未注入DNA的噬菌體；離心時間過長，子代噬菌體得以釋放，經離心后到達上清液中 1/2n－1

【解析】

在同位素示蹤法研究噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，分別用35S和32P標記噬菌體的蛋白質外殼和DNA，將噬菌體和大腸桿菌混合培養后，用攪拌器進行攪拌離心，靜置后分別檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。35S的放射性通常隨蛋白質外殼出現在上清液中，32P的放射性通常隨DNA出現在沉淀物中。該實驗證明了DNA是遺傳物質。

根據題意分析可知，物質A表示

（1）本實驗中，由于噬菌體屬于病毒不能直接在培養基中培養，故需要先培養細菌，使細菌被標記后，再獲得放射性標記的噬菌體，再用被標記的噬菌體侵染新的未標記的大腸桿菌，保溫培養后進行離心和放射性檢測，故正確的順序為②①④③；

（2）根據題圖可知，錐形瓶中的培養液用于培養大腸桿菌，噬菌體寄生于大腸桿菌中；由于實驗中噬菌體的DNA已被32P標記，故為了防止實驗干擾，錐形瓶中的培養液中不能含有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體的蛋白質外殼，故應當是噬菌體的蛋白質外殼被35S標記，噬菌體為寄生型病毒，不能直接放在培養基上培養，A、B選項錯誤；標記噬菌體需要用含35S的培養基先標記大腸桿菌，再用噬菌體侵染，使其蛋白質外殼獲得35S標記，故符合要求的答案選擇C；D選項的操作最終會獲得32P標記DNA的大腸桿菌，在實驗后會在沉淀物中檢測出放射性，不符合題意；

（4）32P標記的是噬菌體的DNA，在上清液中發現32P標記說明有噬菌體的DNA出現在上清液中，出現的原因可能有：①有未侵染進大腸桿菌中的噬菌體，其中的DNA隨著外殼離心進入上清液；②離心時間過長導致大腸桿菌裂解，使得子代噬菌體得以釋放，經離心后到達上清液；

（5）連續培養噬菌體n代，可獲得的子代噬菌體個數為2n，其中含親代噬菌體的DNA的子代噬菌體有2個，故含親代噬菌體DNA的個體應占總數的（1/2）n-1。