Question

15．1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，實驗包括4個步驟：
①培養(yǎng)噬菌體，②³⁵S和³²P分別標記噬菌體，③放射性檢測，④離心分離．
（1）該實驗步驟的正確順序是C
A．①②④③B．④②①③C．②①④③D．②①③④
（2）圖中錐形瓶內的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內的營養(yǎng)成分中能否含有³²P？不含．

（3）如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實驗中的噬菌體的培養(yǎng)方法是C．
A．用含³⁵S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
B．用含³²P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
C．用含³⁵S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
D．用含³²P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
（4）用被³²P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質存在，這些放射性物質的來源可能是有未注入DNA的噬菌體；離心時間過長，子代噬菌體得以釋放，經離心后到達上清液中．
（5）連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則含親代噬菌體DNA的個體應占總數的2^1-n．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）噬菌體是病毒，是在活細胞中營寄生生活的生物，不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng)．所以要先培養(yǎng)細菌，使細菌被標記，用噬菌體侵染被標記的細菌，再用被標記的噬菌體侵染未標記的細菌，保溫、離心處理，檢測放射性，因此順序為②①④③，故選C．
（2）如果標記噬菌體，則先標記細菌，圖中錐形瓶內的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的；根據圖示：上清液測得放射性，說明標記的是S元素，培養(yǎng)液的營養(yǎng)成分中能否含有³²P．
（3）標記噬菌體的方法是：分別用含³⁵S和含³²P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)出帶相應標記的噬菌體．根據圖示：上清液測得放射性，說明標記的是S元素．
AB、噬菌體只能寄生在活細胞內，不能單獨用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，AB錯誤．
CD、根據分析可知：標記的是S元素，所以C對、D錯．
（4）用被³²P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質存在，這些放射性物質的來源可能是有未注入DNA的噬菌體或者離心時間過長，子代噬菌體得以釋放，經離心后到達上清液中．
（5）DNA復制是半保留復制，合成子代噬菌體需利用細菌提供的原料，所以子代的噬菌體DNA組成是只有兩個DNA分子含有新代DNA分子的各一條鏈，同時含有³²P 和³¹P的是2個，n代后DNA分子總數為2ⁿ，含親代噬菌體DNA的個體應占總數的2÷2ⁿ=2^1-n．
故答案為：
（1）C      
（2）大腸桿菌     不含  
（3）C   
（4）有未注入DNA的噬菌體；離心時間過長，子代噬菌體得以釋放，經離心后到達上清液中
（5）2^1-n

點評 本題結合圖解，考查噬菌體侵染細菌實驗，要求考生識記噬菌體的結構；識記噬菌體的繁殖過程，明確噬菌體侵染細菌時只有DNA進入細菌；識記噬菌體侵染細菌實驗的具體過程及實驗結論，能結合所學的知識答題．