Question

17．1952年，科學(xué)家赫爾希和蔡斯利用大腸桿菌和T₂噬菌體為實驗材料，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、離心等步驟進一步開展實驗（如圖B）．請據(jù)圖回答：

（1）噬菌體作為實驗材料具有結(jié)構(gòu)簡單、只含DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)的特點．
（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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體，然后用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌．
（3）與格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相比，本實驗更具有說服力．原因是本實驗把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用．
（4）含³²P的噬菌體侵染實驗中，在理論上，上清液的放射性應(yīng)該為0，但實驗的最終結(jié)果顯示，經(jīng)過離心，上清液放射性很高，這說明離心時間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時間過長，部分噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來．

Answer 1

分析 T₂噬菌體侵染細菌的實驗：
①研究著：1952年，赫爾希和蔡斯．
②實驗材料：T₂噬菌體和大腸桿菌等．
③實驗方法：放射性同位素標記法．
④實驗思路：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分別標記DNA和蛋白質(zhì)，直接單獨去觀察它們的作用．
⑤實驗過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學(xué)成分）→組裝→釋放．
⑥實驗結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)．

解答 解：（1）噬菌體沒有細胞結(jié)構(gòu)，且成分簡單，只含有DNA和蛋白質(zhì)，所以是證實哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的很好的實驗材料．
（2）噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被³²P和³⁵S標記的噬菌體，然后用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌．
（3）與格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相比，本實驗更具有說服力．原因是本實驗把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用．
（4）含³²P的噬菌體侵染實驗中，在理論上，上清液的放射性應(yīng)該為0，但實驗的最終結(jié)果顯示，經(jīng)過離心，沉淀物放射性很高，這說明離心時間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時間過長，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     未標記
（3）本實驗把DNA與蛋白質(zhì)分開，直接、單獨地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用
（4）離心時間過短，部分噬菌體未侵染大腸桿菌；或者，離心時間過長，部分噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來

點評 本題考查噬菌體侵染細菌實驗的相關(guān)知識，要求學(xué)生識記噬菌體的結(jié)構(gòu)及噬菌體的繁殖過程，意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點和綜合運用所學(xué)知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學(xué)實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析的能力．