Question

11．1952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(guò)程中的功能，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位一樣”．這句話指出了噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含有蛋白質(zhì)和DNA（核酸）的特點(diǎn)．
（2）通過(guò)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)記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標(biāo)記的噬菌體．用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過(guò)程中DNA和蛋白質(zhì)的位置變化．
（3）侵染一段時(shí)間后，用攪拌機(jī)攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液中的放射性，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．?dāng)嚢璧哪康氖菍⑹删�體和細(xì)菌震脫，所以攪拌時(shí)間少于1分鐘時(shí)，上清液中的放射性較低．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，上清液中的³⁵S和³²P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌．圖中“被侵染的細(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(duì)照組，以證明細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)，否則細(xì)胞外³²P放射性會(huì)增高．
（4）本實(shí)驗(yàn)證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性的過(guò)程中，DNA起著作用．

Answer 1

分析 分析曲線圖：細(xì)菌的感染率為100%；上清液³⁵S先增大后保持在80%，說(shuō)明有20%的噬菌體沒(méi)有與細(xì)菌脫離，仍然附著在細(xì)菌外面，離心后隨細(xì)菌一起沉淀了；上清液中³²P先增大后保持在30%左右，說(shuō)明有30%的噬菌體沒(méi)有侵染細(xì)菌，離心后位于上清液．

解答 解：（1）噬菌體屬于病毒，病毒是生物界最小的一種非細(xì)胞生物，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成物質(zhì)中只含有蛋白質(zhì)和核酸．
（2）赫爾希和蔡斯在實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于噬菌體不能直接生活在培養(yǎng)基中，因此用含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)記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標(biāo)記的噬菌體．其中³²P表示噬菌體的DNA，³⁵S標(biāo)記的噬菌體的蛋白質(zhì)，從而追蹤在侵染過(guò)程中DNA和蛋白質(zhì)的位置變化．
（3）攪拌的目的是將噬菌體和細(xì)菌震脫，所以攪拌時(shí)間過(guò)短時(shí)，含有放射性的蛋白質(zhì)外殼就會(huì)留在細(xì)菌表面留在沉淀物中，從而使得上清液中的放射性較低．由于³²P表示噬菌體的DNA，³⁵S標(biāo)記的噬菌體的蛋白質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，上清液中的³⁵S和³²P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明 DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌．圖中“被浸染細(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(duì)照組，以證明細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)，否則細(xì)胞外³²P放射性會(huì)增高．
（4）由于DNA進(jìn)入細(xì)菌中并且產(chǎn)生子代噬菌體，因此本實(shí)驗(yàn)證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中DNA起著作用．
故答案為：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含有蛋白質(zhì)和DNA（核酸）
（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    DNA和蛋白質(zhì)的位置
（3）將噬菌體和細(xì)菌震脫    較低    DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌    細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)    ³²P    
（4）DNA

點(diǎn)評(píng) 本題考查了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)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．