Question

2．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”．这句话指出了噬菌体作实验材料具有结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）的特点．
（2）通过用含³²P和³⁵S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被³²P和³⁵S标记的大肠杆菌的方法分别获得被³²P和³⁵S标记的噬菌体．用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化．
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如右图所示的实验结果．搅拌的目的是将噬菌体和细菌震脱，所以搅拌时间少于1分钟时，上清液中的放射性较低．实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的³⁵S和³²P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌．图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来，否则细胞外³²P放射性会增高．
（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性的过程中DNA起着作用．

Answer 1

分析 赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用³²P和³⁵S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质．噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放．
图中可以看出，被侵染的细菌存活率为100%，说明细菌没有裂解死亡．上清液中的³⁵S和³²P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%．

解答 解：（1）噬菌体属于病毒，病毒是生物界最小的一种非细胞生物，并且结构简单，组成物质中只含有蛋白质和核酸．
（2）赫尔希和蔡斯在实验时，由于噬菌体不能直接生活在培养基中，因此用含³²P和³⁵S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被³²P和³⁵S标记的大肠杆菌的方法分别获得被³²P和³⁵S标记的噬菌体．其中³²P表示噬菌体的DNA，³⁵S标记的噬菌体的蛋白质，从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化．
（3）搅拌的目的是将噬菌体和细菌震脱，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面留在沉淀物中，从而使得上清液中的放射性较低．由于³²P表示噬菌体的DNA，³⁵S标记的噬菌体的蛋白质，实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的³⁵S和³²P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌．图中“被浸染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来，否则细胞外³²P放射性会增高．
（4）由于DNA进入细菌中并且产生子代噬菌体，因此本实验证明病毒传递和复制遗传特性中DNA起着作用．
故答案为：
（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）
（2）用含³²P和³⁵S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被³²P和³⁵S标记的大肠杆菌    DNA和蛋白质的位置    
（3）将噬菌体和细菌震脱    较低    DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌    细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来    ³²P    
（4）DNA

点评 本题考查了噬菌体侵染细菌的实验，意在考查考生能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．