Question

16．1952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)材料在結(jié)構(gòu)和成分上具有結(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)嚢璧哪康氖牵簩⑹删�體和細(xì)菌分開，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．

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）攪拌的目的是使噬菌體和細(xì)菌分開，若攪拌不充分，噬菌體沒(méi)有和細(xì)菌分離，經(jīng)離心后與細(xì)菌一起存在于沉淀物中，所以上清液中放射性較低；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)的意義說(shuō)明所有的細(xì)菌都是存活的，沒(méi)有因侵染時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致細(xì)菌裂解；若細(xì)菌裂解了則含有放射性的新噬菌體釋放到上清液中．
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)菌分開       　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

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．