Question

10．長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們對(duì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行了大量的研究，并得出了一些科學(xué)結(jié)論．
（1）1928年格里菲思利用肺炎雙球菌為實(shí)驗(yàn)材料，得出了加熱殺死的S型菌中存在著轉(zhuǎn)化因子（或使R型菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或使R型菌轉(zhuǎn)化的因子）的結(jié)論，肺炎雙球菌具有的細(xì)胞器是核糖體，1944年，生物學(xué)家艾弗里以細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)材料，第一次證明了DNA是遺傳物質(zhì)．
（2）1952年赫爾希和蔡斯利用噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，完成了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)．該實(shí)驗(yàn)采用的新技術(shù)是同位素標(biāo)記法，要獲得實(shí)驗(yàn)可用的噬菌體，需先培養(yǎng)出含有³²P、³⁵S的大腸桿菌（同位素標(biāo)記的大腸桿菌或細(xì)菌），因?yàn)槭删�體只能寄生于活細(xì)胞中才能生存；該實(shí)驗(yàn)與艾弗里的實(shí)驗(yàn)具有的共同實(shí)驗(yàn)思路是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)、直接的去觀察它們各自的作用：
（3）1953年，科學(xué)家沃森和克里克共同發(fā)現(xiàn)了DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，即規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，并建立了DNA的物理（填概念、數(shù)學(xué)、物理）模型，DNA分子的基本骨架是脫氧核糖與磷酸交替連接而成．

Answer 1

分析 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較

		肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)	噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
不同點(diǎn)	方法不同	直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)	同位素標(biāo)記：分別用32P和35S標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)
	結(jié)論不同	證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白 質(zhì)不是遺傳物質(zhì)	證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（因蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)）
相同點(diǎn)		①均使DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)，單獨(dú)處理，觀察它們各自的作用； ②都遵循了對(duì)照原則； ③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)

DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：
①DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的．
②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基在內(nèi)測(cè)．
③兩條鏈上的堿基通過(guò)氫鍵連接起來(lái)，形成堿基對(duì)且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
如圖所示：

解答 解：（1）格里菲思通過(guò)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌；艾弗里以肺炎雙球菌為實(shí)驗(yàn)材料得出的結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì)，肺炎雙球菌屬于原核生物，具有的細(xì)胞器只有核糖體．
（2）在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用了同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）的實(shí)驗(yàn)方法．實(shí)驗(yàn)思路是 設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)、直接的去觀察它們各自的作用，噬菌體只能寄生于活細(xì)胞中才能生存，噬菌體已將含³²P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼，要獲得實(shí)驗(yàn)可用的噬菌體，需先培養(yǎng)出含有³²P、³⁵S的大腸桿菌（同位素標(biāo)記的大腸桿菌或細(xì)菌），因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)與艾弗里的實(shí)驗(yàn)具有的共同．
（3）1953年，科學(xué)家沃森和克里克共同發(fā)現(xiàn)了DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，即規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，并建立了DNA的物理模型，DNA分子的基本骨架是脫氧核糖與磷酸交替連接而成．
故答案為：
（1）轉(zhuǎn)化因子（或使R型菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或使R型菌轉(zhuǎn)化的因子）  核糖體   DNA
（2）同位素標(biāo)記法       ³²P、³⁵S的大腸桿菌（同位素標(biāo)記的大腸桿菌或細(xì)菌）
      噬菌體只能寄生于活細(xì)胞中才能生存     設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)、直接的去觀察它們各自的作用
（3）規(guī)則的雙螺旋   物理   脫氧核糖與磷酸交替連接

點(diǎn)評(píng) 考查格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只提出“S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子”，并沒(méi)有具體證明哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)，最終證明DNA是遺傳物質(zhì)的是艾弗里．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用³⁵S或³²P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)．結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)．