Question

【題目】回答下列有關(guān)遺傳物質(zhì)探尋之路的問題：

（1）格里菲斯用肺炎雙球菌在小鼠體內(nèi)進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，此實驗得出的結(jié)論是：S型細菌中存在著_________能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

（2）艾弗里等人做了肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，該實驗得出的結(jié)論是DNA才是使R型細菌產(chǎn)生_________________的物質(zhì)。但也有不足之處，請指出：__________________________。

（3）赫爾希和蔡斯利用噬菌體侵染細菌，證明了__________。該侵染實驗中攪拌的目的是________________，若用3H標記的噬菌體去感染未被標記的細菌，通過保溫、攪拌和離心，最后試管分為上清液和沉淀物兩部分，則標記元素分布在________________。

Answer 1

【答案】轉(zhuǎn)化因子 穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) DNA純度最高時也有0.02%蛋白質(zhì) DNA才是真正的遺傳物質(zhì) 使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離 上清液和沉淀物

【解析】

1、1928年，格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明加熱殺死的S型細菌中有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。艾弗里及其同事進行了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，該實驗成功的最關(guān)鍵的實驗設計思路是分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，單獨研究它們各自的功能。
2、赫爾希和蔡斯用同位素標記方法，進一步表明DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能在充足有機物的完全培養(yǎng)基中直接培養(yǎng)，所以標記噬菌體的方法是用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后再用含標記的大腸桿菌的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。
3、用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，由于標記的是DNA，DNA進入細菌內(nèi)，所以離心后，發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)存在沉淀物中。

（1）格里菲斯用肺炎雙球菌在小鼠體內(nèi)進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象，格里菲斯推論：已經(jīng)加熱殺死的S型細菌中，必然存在某種促進這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)—“轉(zhuǎn)化因子”，這種轉(zhuǎn)化因子將無毒的R型細菌轉(zhuǎn)化為了有毒的S型活細菌。

（2）艾弗里等人做了肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，他將S型細菌的各種物質(zhì)進行了提純和鑒定，然后將不同物質(zhì)分別與R型菌混合，發(fā)現(xiàn)只有S型細菌的DNA能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，且轉(zhuǎn)化成的S型菌體繁殖的后代仍是S型菌，于是他得出DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。但有人發(fā)現(xiàn)，艾弗里提純的物質(zhì)的純度并沒有達到100%，即使DNA純度最高時也有0.02%的蛋白質(zhì)，于是有人對此結(jié)論表示質(zhì)疑。

（3）赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記法，以噬菌體和大腸桿菌為實驗材料，證明了噬菌體的DNA才是噬菌體真正的遺傳物質(zhì)。由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼未進入大腸桿菌，而噬菌體的DNA進入了大腸桿菌，為實現(xiàn)噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的分離，該侵染實驗中采用了攪拌和離心的方法，其中攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，而離心是為了讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，在離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中均含有H，所以若用3H標記噬菌體，則噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)均會被標有放射性，用該噬菌體去感染未被標記的細菌，通過保溫、攪拌和離心，最后親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼分布在試管的上清液中，而親代噬菌體的DNA由于進入了大腸桿菌中，故分布在試管的沉淀物中，所以標記元素分布在上清液和沉淀物。