Question

12．1952年，赫爾希和蔡斯完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌實驗，如圖：

（1）上面是用³⁵S標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行實驗的過程，回答問題．
①赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗，采用的實驗技術(shù)是同位素標(biāo)記法．
②若要大量制備用³⁵S標(biāo)記的噬菌體，需先用³⁵S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體去感染被³⁵S標(biāo)記的大腸桿菌．
③以上實驗結(jié)果不能（能/不能）說明遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，理由是T₂噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)．
（2）用³²P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌進(jìn)行實驗，理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；但實際的結(jié)果顯示，在離心上層液中也有一定的放射性，而下層沉淀物中的放射性強度比理論值略低．
①請對實驗過程進(jìn)行誤差分析：噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)時，如果時間過長，會使部分子代噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，使上清液帶有放射性；如果時間過短，則部分噬菌體沒有侵入到大腸桿菌內(nèi)，也會使上清液帶有放射性．
②噬菌體侵染細(xì)菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)．
③上述實驗中不能用¹⁵N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素．

Answer 1

分析 1、噬菌體的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）；
2、噬菌體繁殖過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．
3、T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實驗步驟：分別用³⁵S或³²P標(biāo)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(biāo)記的細(xì)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(zhì)．

解答 解：（1）赫爾希和蔡斯采用同位素標(biāo)記法進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實驗．由于噬菌體屬于病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，所以應(yīng)先將大腸桿菌培養(yǎng)在含³⁵S的培養(yǎng)基上，再用噬菌體侵染該大腸桿菌，就可使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼被³⁵S標(biāo)記．由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，所以實驗結(jié)果不能說明遺傳物質(zhì)是DNA．要證明遺傳物質(zhì)是DNA，還要用³²P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌．
（2）①在噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)時，如果時間過長，會使部分子代噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出，使上清液帶有放射性；如果時間過短，則部分噬菌體沒有侵入到大腸桿菌內(nèi)，也會使上清液帶有放射性．
②噬菌體侵染細(xì)菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)．
③由于DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素，所以實驗中不能用¹⁵N來標(biāo)記噬菌體的DNA．
故答案為：
（1）①同位素標(biāo)記法
②大腸桿菌     被³⁵S標(biāo)記的大腸桿菌
③不能     T₂噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)
（2）①部分子代噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來
②DNA是遺傳物質(zhì)
③DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素

點評 本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實驗的相關(guān)知識，要求學(xué)生識記噬菌體的結(jié)構(gòu)及噬菌體的繁殖過程，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．