Question

2．回答下列有關(guān)微生物的問題．
噬菌體是一類細菌依賴性的病毒．自然界中有細菌分布的地方，都可發(fā)現(xiàn)其特異性的噬菌體存在．噬菌體能獨立存活，但不能生長．能在短時間內(nèi)連續(xù)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解這五個階段而實現(xiàn)繁殖的噬菌體為烈性噬菌體．1915年，弗德里克•特沃特在一項試驗中注意到，一些細菌菌落變得比較透明．這樣的菌落做進一步培養(yǎng)時不再復(fù)制，即細菌被殺死．這種透明區(qū)域稱為噬菌斑（如圖）．

（45）利用放射性同位素標記技術(shù)實驗，分別用³²P和³⁵S標記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，在下圖中標記元素所在部位依次是①④．

大腸桿菌的體積大小通常在0.5×1～3μm．為分離培養(yǎng)僅獲得某烈性噬菌體，實驗操作如下：

（1）上述步驟為什么要使用污水？污水中含有大量大腸桿菌，故也能很容易地分離到大腸桿菌噬菌體．步驟B的目的是制備裂解液（促進噬菌體與細菌分離）．為什么步驟C的濾器孔徑明顯小于大腸桿菌的體積？
（2）檢查濾液中是否有噬菌體存在，可選擇（固體培養(yǎng)基中）大腸桿菌噬菌斑作為觀測指標．寫出操作簡要步驟：含有大腸桿菌的固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布法涂布濾液，培養(yǎng)，觀察是否有噬菌斑．
該噬菌體在37℃下大約只需四十分就可以產(chǎn)生100～300個子代噬菌體．子代噬菌體釋放出來后，又去侵染鄰近的細菌細胞，產(chǎn)生子二代噬菌體．一個噬菌體產(chǎn)生一個噬菌斑．
（3）要純化噬菌體，可從噬菌斑（取材來源）獲取后培養(yǎng)之．較高濃度噬菌體培養(yǎng)液與大腸桿菌懸液混合培養(yǎng)的固體培養(yǎng)基上，發(fā)現(xiàn)既沒有大腸桿菌菌落又沒有噬菌斑，可能的原因是：噬菌體濃度高，培養(yǎng)時間內(nèi)已將所有的大腸桿菌裂解．

Answer 1

分析 噬菌體的化學(xué)組成包括蛋白質(zhì)和DNA，其中蛋白質(zhì)的元素組成主要有C、H、O、N，有的含有S；DNA的元素組成有C、H、O、N、P．
圖中左側(cè)表示DNA分子兩條鏈上的2個脫氧核苷酸，圖中①表示磷酸，②表示脫氧核糖，③表示含氮堿基；右圖表示肽鏈的一部分，其中④表示R基，⑤表示肽鍵．
噬菌體能獨立存活，但不能生長．能在短時間內(nèi)連續(xù)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解這五個階段而實現(xiàn)繁殖的噬菌體為烈性噬菌體，因此可以從大腸桿菌中分離該噬菌體．

解答 解：（1）分別用³²P和³⁵S標記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，其中DNA的P元素存在于結(jié)構(gòu)中的磷酸中，即圖中①；蛋白質(zhì)中S元素存在于R基中，即圖中④，⑤表示肽鍵，其元素組成只有C、H、O、N．
大腸桿菌的體積大小通常在0.5×1～3μm．為分離培養(yǎng)僅獲得某烈性噬菌體，實驗操作如下：
（2）污水中含有大量大腸桿菌，也能很容易地分離到大腸桿菌噬菌體．由于噬菌體在短時間內(nèi)完成繁殖過程，因此步驟B中進行高速旋轉(zhuǎn)能夠促進噬菌體與細菌分離．步驟C是過濾得到噬菌體的濾液，因此需要濾去大腸桿菌，也要濾去其他細菌，此時就用濾器孔徑來進行控制．
（3）根據(jù)題意和題圖可知，檢查濾液中是否有噬菌體存在，可選擇固體培養(yǎng)基中大腸桿菌噬菌斑作為觀測指標．操作簡要步驟：含有大腸桿菌的固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布法涂布濾液，培養(yǎng)，觀察是否有噬菌斑．
（4）要純化噬菌體，可從噬菌斑獲取后培養(yǎng)之．噬菌體濃度高，培養(yǎng)時間內(nèi)已將所有的大腸桿菌裂解，這會導(dǎo)致既沒有大腸桿菌菌落又沒有噬菌斑．
故答案為：
（1）①④
（2）污水中含有大量大腸桿菌，故也能很容易地分離到大腸桿菌噬菌體．   
制備裂解液（促進噬菌體與細菌分離）    不僅要濾去大腸桿菌，也要濾去其他細菌
（3）（固體培養(yǎng)基中）大腸桿菌噬菌斑   
含有大腸桿菌的固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布法涂布濾液，培養(yǎng)，觀察是否有噬菌斑
（4）噬菌斑      噬菌體濃度高，培養(yǎng)時間內(nèi)已將所有的大腸桿菌裂解

點評 本題考查了噬菌體侵染細菌和實驗和微生物培養(yǎng)和分離實驗的有關(guān)知識，要求考生能夠識記在同位素標記法過程中³²P和³⁵S標記噬菌體的具體部位，能夠根據(jù)題干信息分析實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行原因分析．