Question

【題目】1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題:

（1）他們指出“噬菌體在分子生物學中的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有__________________________________的特點。

（2）通過_______________________的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中___________變化。

（3）侵染一段時間后，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_______________________，所以攪拌時間少于1分鐘時，上清液中的放射性______________________，實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，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%，證明_________________________________。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______________________，否則細胞外____________放射性會增高。

（4）本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性中___________起著作用。

（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，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 DNA和蛋白質的位置 將噬菌體和細菌分離開 較低 DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌 細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來 32P DNA 將DNA與蛋白質等分離開，分別研究其作用

【解析】

赫爾希和蔡斯在做噬菌體侵染細菌的過程中，利用了同位素標記法，用32P和35S分別標記的噬菌體的DNA和蛋白質．噬菌體在細菌內繁殖的過程為：吸附→注入→合成→組裝→釋放。

分析曲線圖：細菌的感染率為100%；上清液35S先增大后保持在80%，說明有20%的噬菌體沒有與細菌脫離，仍然附著在細菌外面，離心后隨細菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，說明有30%的噬菌體沒有侵染細菌，離心后位于上清液。

（1）噬菌體屬于病毒，病毒是生物界最小的一種非細胞生物，并且結構簡單，組成物質中只含有蛋白質和核酸。

（2）赫爾希和蔡斯在實驗時，由于噬菌體不能直接生活在培養基中，因此用含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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體。其中32P表示噬菌體的DNA，35S標記的噬菌體的蛋白質，從而追蹤在侵染過程中DNA和蛋白質的位置變化。

（3）侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結果。攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，所以攪拌時間少于1分鐘時，上清液中的放射性較低。實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，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%，證明DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌．圖中“被浸染細菌”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，沒有子代噬菌體釋放出來，否則細胞外32P放射性會增高。

（4）通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明DNA在病毒傳遞和復制遺傳特性中其作用，即DNA是遺傳物質。

（5）艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉化實驗和赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗思路都是：想方設法將DNA與蛋白質等分離開，分別研究其作用，以證明在遺傳過程中DNA和蛋白質的作用。