Question

17．为了探寻生物体的遗传物质，科学家做了以下实验：
Ⅰ．肺炎双球菌的转化实验．
实验材料：S型细菌、R型细菌、DNA酶等．
艾弗里等人先做了以下三组实验：
①S型细菌的蛋白质+R型活菌→R型菌落
②S型细菌的多糖+R型活菌→R型菌落
③S型细菌的DNA+R型活菌→R型菌落+S型菌落
（1）艾弗里等人发现上述三组实验并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③的表达格式，写出第四组实验方法和结果：S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落．
（2）蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用．
（3）根据实验结果，艾弗里提出了不同于当时大多数科学家观点的．
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质．
Ⅱ．如图为用含³²P的T₂噬菌体侵染大肠杆菌的实验．请回答：

（1）使噬菌体标记上³²P的方法是先用含³²P的培养基培养大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体．
（2）若用³⁵S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经过离心后，放射性同位素主要分布在离心管的上清液中．
（3）噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验都证明了DNA是遗传物质；这两个实验最关键的实验设计思路都是设法将DNA与蛋白质等物质分开，单独研究各自的作用．

Answer 1

分析 1、艾弗里实验设计思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA、脂质等一一提纯，分别与R型细菌混合，单独观察它们的作用．通过实验发现S型细菌的DNA能使R细菌转化成S型细菌．
艾弗里和他的同事先做了以下四步实验：
①对S型细菌的物质提取分离得到蛋白质、多糖和DNA；
②S型细菌的蛋白质+R型活菌→R型菌落；
③S型细菌荚膜的多糖+R型活菌→R型菌落；
④S型细菌的DNA+R型活菌→S型菌落+R型菌落；
⑤S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌，观察到的实验结果是只有R型菌落．
2、T₂噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用³⁵S或³²P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质．

解答 解：Ⅰ（1）由于DNA分子在结构完整时才能使R型细菌发生转化，所以可用DNA水解酶将DNA分子水解，使其失去转化功能，再观察实验现象．因此，第四步实验的操作方法是：S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌，观察到的实验结果是只有R型菌落．
（2）蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用．
（3）根据实验结果，艾弗里提出的观点是：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质和多糖不是．
Ⅱ（1）由于噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存，只有在活细胞中才能进行正常的生命活动．因此要给T₂噬菌体标记上³²P，需要先用含有³²P的培养基培养标记大肠杆菌，再用T₂噬菌体去感染被³²P标记大肠杆菌，一段时间后在培养液中提取出所需要的T₂噬菌体，其体内的DNA被标记上³²P．
（2）若用³⁵S标记的噬菌体，则被标记的是蛋白质，在侵染大肠杆菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以经过离心后，放射性同位素主要分布在离心管的上清液中．
（3）噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验都证明了DNA是遗传物质；这两个实验最关键的实验设计思路都是设法将DNA与蛋白质等物质分开，单独研究各自的作用．
故答案为：
Ⅰ（1）S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落
（2）对照          
（3）DNA
Ⅱ（1）先用含³²P的培养基培养大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体
（2）上清液         
（3）DNA是遗传物质   设法将DNA与蛋白质等物质分开，单独研究各自的作用

点评 本题综合考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，要求考生识记格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验、噬菌体侵染细菌实验的具体过程，掌握他们采用的实验方法、观察到的实验现象、得到的实验结论，能结合所学的知识准确答题．