Question

【題目】自然界中的生物之間存在著復雜的相互關系，也伴隨著有趣的生存策略。科研人員對噬菌體的入侵和擴散策略進行了研究。

（1）噬菌體M能侵染枯草桿菌，二者之間的種間關系是________。枯草桿菌有兩種菌株，分別為噬菌體敏感性菌株（S菌）和抗性菌株（R菌）。噬菌體M在混雜的多種細菌中，能特異性識別并侵染S菌，這是由于噬菌體M能與S菌________上的受體蛋白T結合。

（2）科研人員配制培養基，分別在三個不同培養基中培養S菌、R菌和S+R混合菌。除了水和無機鹽外，培養基的營養成分中還應包括的兩類物質是_______。

（3）在上述三個培養基中，接入噬菌體M，測定180min內枯草桿菌的數量變化，得到下圖所示結果。該實驗結果說明_______。

（4）科研人員發現混合菌中的S菌和R菌之間有轉運小泡。科研人員用熒光蛋白標記S菌的受體蛋白T，將標記的S菌與無標記的R菌混合培養一段時間后，R菌表面也出現了熒光標記。請對（3）中的結果作出進一步解釋：_______。

（5）噬菌體M對R菌的入侵，體現了噬菌體的一種生存策略。自然界中很多病毒也有各自的生存策略，這些策略的意義是增大宿主范圍，有利于其_______。

Answer 1

【答案】寄生 細胞膜 碳源（提供碳元素的物質）、氮源（提供氮元素的物質） 與S菌混合導致R菌對噬菌體M的抗性降低（或“接近喪失”） S菌的受體蛋白T通過小泡轉移到R菌，使R菌對噬菌體M的抗性降低（或“使噬菌體M獲得了對R菌的侵染能力”） 繁衍

【解析】

病毒是非細胞生物，專性寄生在活細胞內。病毒依據宿主細胞的種類可分為植物病毒、動物病毒和噬菌體；根據遺傳物質來分，分為DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白質組成。

噬菌體侵染實驗的過程：吸附→注入（注入噬菌體的DNA）→合成（控制者：噬菌體的DNA；原料：細菌的化學成分）→組裝→釋放。

（1）噬菌體是病毒，病毒是專性寄生物，因此可知，噬菌體M與枯草桿菌之間的種間關系是寄生。噬菌體M能在混雜的多種細菌中特異性識別并侵染S菌，顯然是由于噬菌體M能與S菌細胞膜上的受體蛋白T結合，從而實現了特異性侵染過程。

（2）科研人員配制培養基，分別在三個不同培養基中培養S菌、R菌和S+R混合菌。培養基的營養成分包括碳源、氮源、水分和無機鹽，因此，除了水和無機鹽外，其中還應包括的兩類物質是碳源（提供碳元素的物質）、氮源（提供氮元素的物質）。

（3）由圖示結果可知。噬菌體M侵染S菌導致S菌數目減少，而R菌對噬菌體M有抗性，但是噬菌體M能侵染S+R混合菌，從而導致其數目的減少，且與S菌的減少基本同步，因此，該實驗結果說明與S菌混合導致R菌對噬菌體M的抗性降低（或“接近喪失”）。

（4）實驗結果顯示R菌表面也出現了熒光標記，說明經過與S菌混合培養后，R菌表面也有了與噬菌體M特異性結合的受體，即R型菌表面有了蛋白T，由此實驗結果可推知， S菌的受體蛋白T通過小泡轉移到R菌，使R菌對噬菌體M的抗性降低（或“使噬菌體M獲得了對R菌的侵染能力”）。

（5）在S+R混合菌的情況下，噬菌體M能對R菌實現入侵，這種生存策略，增大了病毒的宿主范圍，有利于其繁衍后代，以便更好適應環境。