Question

1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）如何获得被³²P和³⁵S标记的噬菌体

 

．
（2）用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌．一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物．检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果．搅拌的目的是

 

，所以搅拌时间应至少大于

 

min，否则上清液中的放射性较低．当搅拌时间足够长时，上清液中的³⁵S和³²P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，说明

 

；但上清液中³²P的放射性仍达到30%，其原因可能是

 

． 图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照，如果明显低于100%，则上清液放射性物质³²P的含量会

 

．
（3）³²P标记的某一个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，最后产生100个子代噬菌体．子代噬菌体的DNA含有的P元素为

 

，其形成的噬菌体的比例为

 

．

Answer 1

考点：噬菌体侵染细菌实验

专题：

分析：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．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）噬菌体是病毒，只能寄生在活的细胞中，不能用一般培养基培养，所以获得被³²P和³⁵S标记的噬菌体，就先用含³²P和³⁵S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被³²P和³⁵S标记的大肠杆菌．
（2）用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌．一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物．搅拌的目的是使噬菌体和细菌分离．从图中看出，搅拌时间大于1.5min，上清液中的放射性较高．当搅拌时间足够长时，上清液中的³⁵S和³²P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌．上清液中仍有少量³²P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌．如果时间过长，被侵染的细菌破裂，会释放出噬菌体，上清液放射性物质³²P的含量会增高．
（3）由于半保留复制，最初被标记的两条链只参与形成两个DNA分子，100个子代噬菌体中，只有两个是含有标记链的．
故答案为：
（1）用含³²P和³⁵S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被³²P和³⁵S标记的大肠杆菌
（2）使噬菌体和细菌分离　 1.5   DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌   部分噬菌体未侵染进入细菌   增高
（3）³¹P　³²P   　50：1（或³²P　³¹P　1：50）

点评：本题综合考查噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．