Question

【题目】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中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__________________________________的特点。

（2）通过_______________________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___________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，得到如上图所示的实验结果。搅拌的目的是_______________________，所以搅拌时间少于1分钟时，上清液中的放射性______________________，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_________________________________。图中“被侵染细菌”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______________________，否则细胞外____________放射性会增高。

（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性中___________起着作用。

（5）在上述实验之前，加拿大生化学家艾弗里分别用从S型肺炎双球菌中提取的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质对体外培养的肺炎双球菌进行转化，证明了DNA是遗传物质。实际上，这两个实验的研究思路是一致的，即______________________。

Answer 1

【答案】结构简单，只含有蛋白质和DNA 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 将噬菌体和细菌分离开 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 DNA 将DNA与蛋白质等分离开，分别研究其作用

【解析】

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。

分析曲线图：细菌的感染率为100%；上清液35S先增大后保持在80%，说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，说明有30%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液。

（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）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，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，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）通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA在病毒传递和复制遗传特性中其作用，即DNA是遗传物质。

（5）艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验和赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路都是：想方设法将DNA与蛋白质等分离开，分别研究其作用，以证明在遗传过程中DNA和蛋白质的作用。