Question

赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：

（1）实验室已制备好分别含³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：________。

（2）你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。________。

（3）为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA？

________。

（4）若用³²S标记噬菌体，³⁵S标记大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素，由此说明________；子代噬菌体蛋白质都含有________元素，这是因为________。

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：（1）用³²P标记噬菌体的DNA，用³⁵S标记噬菌体的蛋白质外壳

　　（2）先将大肠杆菌分别培养在含³²P、³⁵S的培养基上；然后用噬菌体去侵染分别被³²P、³⁵S标记的大肠杆菌。因为噬菌体专营寄生生活

　　（3）检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记

　　（4）³²S　噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内　³⁵S　子代噬菌体的蛋白质外壳是利用大肠杆菌内的氨基酸（含³⁵S）为原料而合成的

　　解析：解答本题，首先理解在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用³²P和³⁵S标记的目的是为了将DNA和蛋白质分开，单独地观察它们各自的作用。

　　（1）DNA上含P，蛋白质含S，只有标记各自特有元素才能区分开。

　　（2）噬菌体不能独立增殖，只有在宿主细胞内才增殖，所以先用³²P和³⁵S标记大肠杆菌，再让噬菌体去侵染分别被³²P、³⁵S标记的大肠杆菌。

　　（3）检测放射性的仪器不能区分是³²P还是³⁵S产生的放射性。

　　（4）噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌体内，利用大肠杆菌内的氨基酸，合成自身的蛋白质，而亲代噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外部。