Question

下图是赫尔希和蔡斯做的T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分图解。请回答下列问题:

（1）³⁵S标记的是噬菌体的____________，对该噬菌体进行标记的具体方法步骤是______________。

（2）正常情况下，上清液的放射性_____________(填“高”或“低”）；如果搅拌不充分，会导致______放射性高。

（3）噬菌体侵染细菌之后，合成子代噬菌体需要噬菌体提供的____________和细菌提供的________。（选填“DNA模板、脱氧核苷酸、蛋白质或氨基酸”)。

（4）图中所示实验并不能证明噬菌体的遗传物质是DNA,要证明噬菌体的遗传物质是DNA，还需要设置另外一组实验，即用___________标记的噬菌体侵染大肠杆菌,预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是___________(填“上清液”或“沉淀物”）。

Answer

蛋白质(外壳） 先用含有放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养噬菌体 高 沉淀物 DNA模板 脱氧核苷酸、氨基酸 32P 沉淀物

【解析】【试题分析】

本题考查噬菌体侵染细菌的实验内容。答题时需要注意以下几点：

1.噬菌体属于细菌病毒，专营寄生生活，不能用普通的培养基对其进行培养。

2. 实验结果分析

分组

结果

结果分析

对比实验(相互对照)

含32P噬菌体＋细菌

上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内

32P—DNA进入了宿主细胞内

含35S噬菌体＋细菌

宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中

35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面

3.实验误差分析：搅拌不充分⇒留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中⇒35S标记的一组沉淀物放射性较高。

4.该实验的设计思路是使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用。因此，要证明噬菌体的遗传物质是DNA，还需要增加一组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验。

（1）仅在T2噬菌体的蛋白质中含有硫元素，所以35S标记的是噬菌体的蛋白质(外壳）；噬菌体专营寄生生活，不能用普通的培养基对其进行培养，所以对该噬菌体进行标记的具体方法步骤是：先用含有放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养噬菌体。

（2）噬菌体侵染细菌过程中，35S标记的蛋白质外壳不进入细菌细胞中，而是留在外面，所以正常情况下，上清液的放射性高；如果搅拌不充分，留在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳将随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中，会导致沉淀物中的放射性高。

（3）噬菌体侵染细菌之后，合成子代噬菌体需要噬菌体提供的DNA模板和细菌提供的脱氧核苷酸、氨基酸（作为合成噬菌体DNA和蛋白质的原料）。

（4）图中所示实验只能证明噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳不进入细菌细胞而留在外面，并不能证明噬菌体的遗传物质是DNA。要证明噬菌体的遗传物质是DNA，还需要设置另外一组实验，即用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌；由于噬菌体侵染细菌过程中，32P标记的噬菌体的DNA会进入细菌细胞，在其知道下合成子代病毒，因此可预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是沉淀物。