Question

13．1952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）赫爾希和蔡斯的T₂噬菌體侵染細菌實驗，不用¹⁴ C和¹⁸O同位素標記的原因是T₂噬菌體的蛋白質和DNA均含有C和O元素，T₂噬菌體不能侵染結核桿菌的原因是T₂噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒．
（2）通過用含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標記的大腸桿菌的方法分別獲得被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DNA和蛋白質的位置變化．
（3）侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，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．攪拌的目的是使噬菌體和細菌分離，所以攪拌時間少于1min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時，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“被侵染的細菌”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的含量會增高．
（4）本實驗證明在病毒復制和遺傳過程中DNA起著作用．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）由于T₂噬菌體的蛋白質和DNA均含有C和O元素，因此T₂噬菌體侵染細菌實驗中不用¹⁴ C和¹⁸O同位素標記噬菌體；由于T₂噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，因此T₂噬菌體不能侵染結核桿菌．
（2）³²P標記噬菌體的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）攪拌的目的是將噬菌體和細菌震脫，所以攪拌時間過短時，含有放射性的蛋白質外殼就會留在細菌表面留在沉淀物中，從而使得上清液中的放射性較低．由于³²P標記的是噬菌體的DNA，³⁵S標記的是噬菌體的蛋白質，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(shù)據(jù)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）由于DNA進入細菌中并且產生子代噬菌體，因此本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性中DNA起著作用．
故答案為：
（1）T₂噬菌體的蛋白質和DNA均含有C和O元素       T₂噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒
（2）DNA和蛋白質的位置
（3）使噬菌體和細菌分離　  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　
（4）DNA

點評 本題結合曲線圖，考查噬菌體侵染細菌實驗，對于此類試題，需要考生注意的細節(jié)較多，如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗現(xiàn)象及結論等，需要考生在平時的學習過程中注意積累．