Question

1．1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌、T₂噬菌体为材料进行科学研究．他们首先在分别含有³⁵S和³²P的培养基中培养大肠杆菌，然后用上述大肠杆菌来培养T₂噬菌体，再用得到的T₂噬菌体分别去感染未被标记的大肠杆菌，并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验（如图）．
其实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养 ②³²P和³⁵S分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心分离．请据图回答：

（1）噬菌体的成分简单，除了含有DNA外还有蛋白质，是证实哪一种物质是遗传物质的很好的实验材料．
（2）该实验步骤的正确顺序是②①④③（用实验步骤中的序号表示）
（3）用³⁵S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经过离心，在离心管中放射性较高的部位应分布在试管的上清液．
（4）某一个亲代噬菌体用³²P标记后侵染只含³¹P的细菌，产生了8个子代噬菌体，其中有³²P的噬菌体占子代噬菌体的比例为$\frac{1}{4}$，带有³¹P的噬菌体占子代噬菌体的比例为100%．

Answer 1

分析 1、肺炎双球菌转化实验：
①R型+S的DNA→长出S型菌→S型菌         ②R型+S的RNA→只长R型菌→R型菌
③R型+S的蛋白质→只长R型菌→R型菌       ④R型+S的荚膜多糖→只长R型菌→R型菌              ⑤R型+S的DNA+DNA酶→只长R型菌→续R型菌
2、噬菌体侵染细菌实验：
噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）
过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放　　

亲代噬菌体	寄主细胞	子代噬菌体	实验结论
32P标记DNA	有32P标记DNA	DNA　有32P标记	DNA分子具有连续性，是遗传物质
35S标记蛋白质	无35S标记蛋白质	外壳蛋白无35S标记

结论：DNA是遗传物质．

解答 解：（1）噬菌体的成分简单，由蛋白质和DNA组成．
（2）噬菌体是病毒，是在活细胞中营寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养．所以要先培养细菌，使细菌被标记，用噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌，保温、离心处理，检测放射性，因此顺序为②①④③．
（3）用³⁵S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于蛋白质外壳不进入大肠杆菌内，故经过离心，在离心管中放射性较高的部位应分布在试管的上清液．
（4）根据DNA半保留复制特点，8个子代噬菌体均含有³¹P，但其中只有2个含有³²P，因此有³²P的噬菌体占子代噬菌体的比例为2÷8=$\frac{1}{4}$，带有³¹P的噬菌体占子代噬菌体的比例为 100%．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）②①④③
（3）上清液
（4）$\frac{1}{4}$      100%

点评 本题考查噬菌体侵染细菌实验、DNA分子复制等知识，意在考查学生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；具备验证简单生物学事实的能力