Question

15．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題：
（1）實驗材料對實驗成功具有重要的作用，選擇T₂噬菌體作為理想的實驗材料，是因為它的結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA，且侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)與DNA（核酸）會自然分離．
（2）獲得被³²P標(biāo)記、被³⁵S標(biāo)記的噬菌體的具體方法是用含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(biāo)記的大腸桿菌．
（3）侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果：
實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間在2～5min時，上清液中的³⁵S、³²P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的90%和20%，由此可以推斷出DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌．圖中“被侵染細(xì)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(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來．
（4）通過噬菌體侵染細(xì)菌實驗發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌裂解后釋放出來的噬菌體在大小、形狀等都與原來噬菌體一致，實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)（噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA或噬菌體的各種中性狀是通過DNA傳遞給后代的）．

Answer 1

分析 赫爾希和蔡斯在做噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，利用了同位素標(biāo)記法，用³²P和³⁵S分別標(biāo)記的噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)．噬菌體在細(xì)菌內(nèi)繁殖的過程為：吸附→注入→合成→組裝→釋放．
圖中可以看出，被侵染的細(xì)菌存活率為100%，說明細(xì)菌沒有裂解死亡．上清液中的³⁵S和³²P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的90%和20%．

解答 解：（1）實驗材料對實驗成功具有重要的作用，選擇T₂噬菌體作為理想的實驗材料，是因為它的結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA，且侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)與DNA（核酸）會自然分離．
（2）噬菌體是病毒，只能寄生在活的細(xì)胞中，不能用一般培養(yǎng)基培養(yǎng)，所以獲得被³²P和³⁵S標(biāo)記的噬菌體，就先用含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(biāo)記的大腸桿菌．
（3）侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果：實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間在2～5min時，上清液中的³⁵S、³²P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的90%和20%，由此可以推斷出DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌．圖中“被侵染細(xì)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(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來．
（4）通過噬菌體侵染細(xì)菌實驗發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌裂解后釋放出來的噬菌體在大小、形狀等都與原來噬菌體一致，實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)．
故答案案為：
（1）侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)與DNA（核酸）會自然分離
（2）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(biāo)記的大腸桿菌
（3）DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌      細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來
（4）DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)（噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA或噬菌體的各種中性狀是通過DNA傳遞給后代的）

點評 本題考查了噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，意在考查考生能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．