Question

2．1952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，請回答下列有關問題：
（1）他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣”．這句話指出了噬菌體作實驗材料具有結構簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA（核酸）的特點．
（2）通過用含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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體．用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中DNA和蛋白質(zhì)的位置變化．
（3）侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如右圖所示的實驗結果．攪拌的目的是將噬菌體和細菌震脫，所以攪拌時間少于1分鐘時，上清液中的放射性較低．實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，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%，證明DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌．圖中“被侵染的細菌”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，沒有子代噬菌體釋放出來，否則細胞外³²P放射性會增高．
（4）本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性的過程中DNA起著作用．

Answer 1

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

解答 解：（1）噬菌體屬于病毒，病毒是生物界最小的一種非細胞生物，并且結構簡單，組成物質(zhì)中只含有蛋白質(zhì)和核酸．
（2）赫爾希和蔡斯在實驗時，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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體．其中³²P表示噬菌體的DNA，³⁵S標記的噬菌體的蛋白質(zhì)，從而追蹤在侵染過程中DNA和蛋白質(zhì)的位置變化．
（3）攪拌的目的是將噬菌體和細菌震脫，所以攪拌時間過短時，含有放射性的蛋白質(zhì)外殼就會留在細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標記的噬菌體的蛋白質(zhì)，實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，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%，證明 DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌．圖中“被浸染細菌”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，沒有子代噬菌體釋放出來，否則細胞外³²P放射性會增高．
（4）由于DNA進入細菌中并且產(chǎn)生子代噬菌體，因此本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性中DNA起著作用．
故答案為：
（1）結構簡單，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標記的大腸桿菌    DNA和蛋白質(zhì)的位置    
（3）將噬菌體和細菌震脫    較低    DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌    細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來    ³²P    
（4）DNA

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