Question

17．為了探尋生物體的遺傳物質(zhì)，科學(xué)家做了以下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)材料：S型細(xì)菌、R型細(xì)菌、DNA酶等．
艾弗里等人先做了以下三組實(shí)驗(yàn)：
①S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)+R型活菌→R型菌落
②S型細(xì)菌的多糖+R型活菌→R型菌落
③S型細(xì)菌的DNA+R型活菌→R型菌落+S型菌落
（1）艾弗里等人發(fā)現(xiàn)上述三組實(shí)驗(yàn)并不嚴(yán)密，于是又做了第四組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)按照①②③的表達(dá)格式，寫(xiě)出第四組實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果：S型細(xì)菌的DNA+DNA酶+R型活細(xì)菌→R型菌落．
（2）蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，起對(duì)照作用．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，艾弗里提出了不同于當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家觀(guān)點(diǎn)的．
結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)．
Ⅱ．如圖為用含³²P的T₂噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答：

（1）使噬菌體標(biāo)記上³²P的方法是先用含³²P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體．
（2）若用³⁵S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，經(jīng)過(guò)離心后，放射性同位素主要分布在離心管的上清液中．
（3）噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)；這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)研究各自的作用．

Answer 1

分析 1、艾弗里實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：將S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、RNA、脂質(zhì)等一一提純，分別與R型細(xì)菌混合，單獨(dú)觀(guān)察它們的作用．通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)S型細(xì)菌的DNA能使R細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌．
艾弗里和他的同事先做了以下四步實(shí)驗(yàn)：
①對(duì)S型細(xì)菌的物質(zhì)提取分離得到蛋白質(zhì)、多糖和DNA；
②S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)+R型活菌→R型菌落；
③S型細(xì)菌莢膜的多糖+R型活菌→R型菌落；
④S型細(xì)菌的DNA+R型活菌→S型菌落+R型菌落；
⑤S型細(xì)菌的DNA+DNA水解酶+R型活細(xì)菌，觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是只有R型菌落．
2、T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用³⁵S或³²P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)．

解答 解：Ⅰ（1）由于DNA分子在結(jié)構(gòu)完整時(shí)才能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以可用DNA水解酶將DNA分子水解，使其失去轉(zhuǎn)化功能，再觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．因此，第四步實(shí)驗(yàn)的操作方法是：S型細(xì)菌的DNA+DNA水解酶+R型活細(xì)菌，觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是只有R型菌落．
（2）蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，起對(duì)照作用．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，艾弗里提出的觀(guān)點(diǎn)是：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，蛋白質(zhì)和多糖不是．
Ⅱ（1）由于噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生存，只有在活細(xì)胞中才能進(jìn)行正常的生命活動(dòng)．因此要給T₂噬菌體標(biāo)記上³²P，需要先用含有³²P的培養(yǎng)基培養(yǎng)標(biāo)記大腸桿菌，再用T₂噬菌體去感染被³²P標(biāo)記大腸桿菌，一段時(shí)間后在培養(yǎng)液中提取出所需要的T₂噬菌體，其體內(nèi)的DNA被標(biāo)記上³²P．
（2）若用³⁵S標(biāo)記的噬菌體，則被標(biāo)記的是蛋白質(zhì)，在侵染大腸桿菌過(guò)程中，蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌，所以經(jīng)過(guò)離心后，放射性同位素主要分布在離心管的上清液中．
（3）噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)；這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)研究各自的作用．
故答案為：
Ⅰ（1）S型細(xì)菌的DNA+DNA酶+R型活細(xì)菌→R型菌落
（2）對(duì)照          
（3）DNA
Ⅱ（1）先用含³²P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體
（2）上清液         
（3）DNA是遺傳物質(zhì)   設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)研究各自的作用

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，要求考生識(shí)記格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的具體過(guò)程，掌握他們采用的實(shí)驗(yàn)方法、觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．