Question

3．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不具有放射性，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：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低．
（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法（同位素示踪法）．
（2）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是理论上讲，噬菌体已将含³²P的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳．
（3）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．
（4）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质．
（5）上述实验中，不能（填“能”或“不能”）用¹⁵N来标记噬菌体的DNA理由是因为在DNA和蛋白质中都含有N元素．
（6）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被³⁵S标记的大肠杆菌．

Answer 1

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）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用³²P标记噬菌体侵染细菌，所以采用了同位素标记法（同位素示踪法）的实验方法．
（2）由于³²P标记的是噬菌体的DNA，并且DNA是遗传物质，将含³²P的DNA全部注入到大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心时，含有³²P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此在理论上，上层液放射性应该为0．
（3）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，产生的子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，离心出现在上清液中，使上清液的放射性含量升高．
b．在实验中，如果保温时间过短，会有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，因此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．
（4）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质．
（5）由于DNA和蛋白质中均有N元素，所以不能用¹⁵N来标记噬菌体的DNA．
（6）若要大量制备用³⁵S标记的噬菌体，需先用³⁵S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被³⁵S标记的大肠杆菌．
故答案为：
（1）同位素标记法（同位素示踪法）
（2）理论上讲，噬菌体已将含³²P的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳
（3）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
（4）DNA是遗传物质
（5）不能　因为在DNA和蛋白质中都含有N元素
（6）大肠杆菌　被³⁵S标记的大肠杆菌

点评 本题难度适中，属于考纲中识记、理解层次的要求，着重考查了噬菌体侵染实验中的误差分析，考生要明确³²P标记的是噬菌体的DNA，并且侵染大肠杆菌后培养离心其放射性应出现在沉淀物中，考生要学会分析如果保温时间过短或保温时间过长会导致上清液出现放射性的原因．