Question

17．1952年，科學(xué)家赫爾希和蔡斯利用大腸桿菌和T₂噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，證明了T₂噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA．他們首先用分別含有³⁵S和³²P的培養(yǎng)基來培養(yǎng)大腸桿菌，然后用該大腸桿菌來培養(yǎng)T₂噬菌體，再用上述T₂噬菌體去感染未標(biāo)記的大腸桿菌（如圖A），并經(jīng)過保溫、攪拌器攪拌、離心等步驟進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)（如圖B）．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、只含DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)的特點(diǎn)．
（2）通過分別含³²P和³⁵S的培養(yǎng)基培養(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，然后用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌．
（3）與格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相比，本實(shí)驗(yàn)更具有說服力．原因是本實(shí)驗(yàn)把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用．
（4）含³²P的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，在理論上，上清液的放射性應(yīng)該為0，但實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果顯示，經(jīng)過離心，上清液放射性很高，這說明離心時(shí)間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時(shí)間過長(zhǎng)，部分噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來．

Answer 1

分析 T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：
①研究著：1952年，赫爾希和蔡斯．
②實(shí)驗(yàn)材料：T₂噬菌體和大腸桿菌等．
③實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法．
④實(shí)驗(yàn)思路：S是蛋白質(zhì)的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白質(zhì)中幾乎不含有，用放射性同位素³²P和放射性同位素³⁵S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接單獨(dú)去觀察它們的作用．
⑤實(shí)驗(yàn)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(xì)菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．
⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)．

解答 解：（1）噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，且成分簡(jiǎn)單，只含有DNA和蛋白質(zhì)，所以是證實(shí)哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的很好的實(shí)驗(yàn)材料．
（2）噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生存，因此通過分別含³²P和³⁵S的培養(yǎng)基培養(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，然后用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌．
（3）與格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相比，本實(shí)驗(yàn)更具有說服力．原因是本實(shí)驗(yàn)把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用．
（4）含³²P的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，在理論上，上清液的放射性應(yīng)該為0，但實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果顯示，經(jīng)過離心，沉淀物放射性很高，這說明離心時(shí)間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時(shí)間過長(zhǎng)，部分噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來．
故答案為：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、只含DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)
（2）分別含³²P和³⁵S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌     未標(biāo)記
（3）本實(shí)驗(yàn)把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用
（4）離心時(shí)間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時(shí)間過長(zhǎng)，部分噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來

點(diǎn)評(píng) 本題考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生識(shí)記噬菌體的結(jié)構(gòu)及噬菌體的繁殖過程，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題的能力，具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析的能力．