Question

【題目】20 世紀中葉，科學家針對遺傳物質(zhì)的化學本質(zhì)展開激烈爭論，1952 年，赫爾希和蔡 斯利用 T2 噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，為該問題提供了有力證據(jù)。請回答下列有關問題：

（1）噬菌體和細菌是生物學實驗中常用的實驗材料，其中，噬菌體作實驗材料具有_____的優(yōu)點。

（2）獲得分別被 32P 和 35S 標記的噬菌體的方法是______________________。

（3）32P 和 35S 標記的噬菌體分別侵染未標記的大腸桿菌，一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離 心得到上清液和沉淀物，檢測兩組上清液中的放射性，得到如上圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的 是_________，若攪拌不充分，則上清液中的放射性_________。 實驗結(jié)果表明當充分攪拌以后，上清液中的 35S 和 32P 分別占初始標記噬菌體放射性的 80%和 30%， 推測最可能是_____進入細菌，將各種性狀遺傳給子代噬菌體。

（4）圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在 100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明_____， 否則上清液 32P 放射性會增高。

（5）在上述實驗之前，加拿大生化學家艾弗里分別用從 S 型肺炎雙球菌中提取的 DNA、蛋白質(zhì)、 莢膜多糖等物質(zhì)對體外培養(yǎng)的肺炎雙球菌進行轉(zhuǎn)化，證明了 DNA 是遺傳物質(zhì)。實際上，這兩個 實驗的研究思路是一致的，即_____。

Answer 1

【答案】結(jié)構簡單，繁殖快，只含有蛋白質(zhì)和 DNA 用含 32P 和 35S 的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被 32P 和 35S 標記的 大腸桿菌 使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離 較低 （親代噬菌體）DNA 細菌沒有裂解，子代噬菌體沒有釋放出來 將 DNA 與蛋白質(zhì)等分離開，分別（或單獨的）研究其作用

【解析】

1．噬菌體的結(jié)構：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：細菌的化學成分）→組裝→釋放。
3．T2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(zhì)。

（1）噬菌體作實驗材料的優(yōu)點包括具有結(jié)構簡單、繁殖快，只含有蛋白質(zhì)和DNA。
（2）由于噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構，只要寄生在大腸桿菌中才能繁殖后代，因此獲得分別被32P和的噬菌體的方法是：用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌。
（3）攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，若攪拌不充分，被35S標記的蛋白質(zhì)外殼部分仍吸附在大腸桿菌上，并隨著大腸桿菌離心到沉淀物中，使上清液中的放射性較低。實驗結(jié)果表明當充分攪拌以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，最可能是（親代噬菌體）DNA進入細菌，將各種性狀遺傳給子代噬菌體。

（4）圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明細菌沒有裂解，子代噬菌體沒有釋放出來，否則上清液32P放射性會增高。
（5）艾弗里肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路是一致的，即將DNA與蛋白質(zhì)等分離開，分別（或單獨的）研究其作用。