Question

【題目】在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上，上清液中不應含放射性物質，下層沉淀物中應具有很高的放射性；而實驗的最終結果顯示:離心后，上清液具有一定的放射性，而下層的放射性強度比理論值略低。

（1）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,用32P標記噬菌體的DNA所體現(xiàn)的實驗方法是________________________________。

（2）在理論上,上清液放射性應該為0,其原因是__________________________。

（3）由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,由此對實驗過程進行誤差分析:

①在實驗中,從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng),到用離心機分離,這一段時間如果過長,會使上清液的放射性物質含量______________,其原因是___________________________。

②在實驗中,如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內,是否屬于誤差的來源呢?________________，理是_______________________________。

（4）在實驗中,赫爾希和蔡斯同時用被35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,結果發(fā)現(xiàn)沉淀物中也出現(xiàn)少量放射性物質,為排除噬菌體的蛋白質外殼也是遺傳物質的可能,應進一步采取的措施是_________________________________________________________________。

（5）請設計一個方法,來大量制備用35S標記的噬菌體(簡要說明)____________。

Answer 1

【答案】同位素標記法噬菌體已將自己的DNA全部注入到大腸桿菌內升高噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液中是沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中在新形成的噬菌體中檢測是否含有35S用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,然后用噬菌體侵染該大腸桿菌,即可以得到含有35S標記的噬菌體

【解析】

噬菌體侵染細菌的過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學成分）→組裝→釋放．噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。

（1）根據(jù)題意分析，在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記噬菌體侵染細菌，所以其采用了同位素標記法（同位素示蹤法）的實驗方法。

（2）由于32P標記的是噬菌體的DNA，并且DNA是遺傳物質，將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而蛋白質外殼留在外面，在離心時，含有32P標記的大腸桿菌沉在底部，而蛋白質外殼留在上清液中，因此在理論上，上層液放射性應該為0。

（3）①在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，這一段時間如果過長，產(chǎn)生的子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，經(jīng)離心會出現(xiàn)在上清液中，導致上清液的放射性含量升高。

②在實驗中，如果保溫時間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，因此沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性，導致實驗產(chǎn)生誤差。

（4）S是蛋白質的特征元素，因此可以通過檢測新形成的噬菌體中是否含有35S來排除噬菌體的蛋白質外殼也是遺傳物質的可能。

（5）由于噬菌體是嚴格寄生的，因此不能用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，而應先用35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌后，再用噬菌體侵染大腸桿菌，即可得到大量含有35S的噬菌體。