Question

【題目】20 世紀中葉，科學家針對遺傳物質的化學本質展開激烈爭論，1952 年，赫爾希和蔡 斯利用 T2 噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，為該問題提供了有力證據。請回答下列有關問題：

（1）噬菌體和細菌是生物學實驗中常用的實驗材料，其中，噬菌體作實驗材料具有_____的優點。

（2）獲得分別被 32P 和 35S 標記的噬菌體的方法是______________________。

（3）32P 和 35S 標記的噬菌體分別侵染未標記的大腸桿菌，一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離 心得到上清液和沉淀物，檢測兩組上清液中的放射性，得到如上圖所示的實驗結果。攪拌的目的 是_________，若攪拌不充分，則上清液中的放射性_________。 實驗結果表明當充分攪拌以后，上清液中的 35S 和 32P 分別占初始標記噬菌體放射性的 80%和 30%， 推測最可能是_____進入細菌，將各種性狀遺傳給子代噬菌體。

（4）圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在 100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明_____， 否則上清液 32P 放射性會增高。

（5）在上述實驗之前，加拿大生化學家艾弗里分別用從 S 型肺炎雙球菌中提取的 DNA、蛋白質、 莢膜多糖等物質對體外培養的肺炎雙球菌進行轉化，證明了 DNA 是遺傳物質。實際上，這兩個 實驗的研究思路是一致的，即_____。

Answer 1

【答案】結構簡單，繁殖快，只含有蛋白質和 DNA 用含 32P 和 35S 的培養基分別培養大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被 32P 和 35S 標記的 大腸桿菌 使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離 較低 （親代噬菌體）DNA 細菌沒有裂解，子代噬菌體沒有釋放出來 將 DNA 與蛋白質等分離開，分別（或單獨的）研究其作用

【解析】

1．噬菌體的結構：蛋白質外殼（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）；
2．噬菌體繁殖過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學成分）→組裝→釋放。
3．T2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。

（1）噬菌體作實驗材料的優點包括具有結構簡單、繁殖快，只含有蛋白質和DNA。
（2）由于噬菌體是病毒，沒有細胞結構，只要寄生在大腸桿菌中才能繁殖后代，因此獲得分別被32P和的噬菌體的方法是：用含32P和35S的培養基分別培養大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌。
（3）攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，若攪拌不充分，被35S標記的蛋白質外殼部分仍吸附在大腸桿菌上，并隨著大腸桿菌離心到沉淀物中，使上清液中的放射性較低。實驗結果表明當充分攪拌以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，最可能是（親代噬菌體）DNA進入細菌，將各種性狀遺傳給子代噬菌體。

（4）圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明細菌沒有裂解，子代噬菌體沒有釋放出來，否則上清液32P放射性會增高。
（5）艾弗里肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路是一致的，即將DNA與蛋白質等分離開，分別（或單獨的）研究其作用。