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)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細菌實驗，不用14 C和180同位素標記的原因是___________________，T2噬菌體不能侵染結核桿菌的原因是_______________。

(2)通過用含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，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____________________，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性_____。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____________________________。圖中“被侵染的細菌”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_____的含量會增高。

(4)本實驗證明在病毒復制和遺傳過程中________起著作用。

Answer 1

【答案】 T2噬菌體的蛋白質和DNA均含有C和0元素 T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒 DNA和蛋白質的位置 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 DNA

【解析】試題分析：圖中可以看出，被侵染的細菌存活率為100%，說明細菌沒有裂解死亡。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%。

（1）由于T2噬菌體的兩種組分（蛋白質和DNA）都含有C和O兩種元素，所以不能使用14C和18O同位素標記并通過放射性的分布在“分開”蛋白質和DNA。病毒與侵染的細胞之間具有特異性，而T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌中的病毒，所以不能感染結核桿菌。

（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）攪拌的目的是使噬菌體和細菌分開，若攪拌不充分，噬菌體沒有和細菌分離，經離心后與細菌一起存在于沉淀物中，所以上清液中放射性較低；圖中“被侵染的細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數據的意義說明所有的細菌都是存活的，沒有因侵染時間過長而導致細菌裂解；若細菌裂解了則含有放射性的新噬菌體釋放到上清液中。

(4)本實驗的噬菌體病毒遺傳物質是DNA，本實驗證明在病毒復制和遺傳過程中DNA起著作用。