《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

1.[2025·山东济宁高一检测]为研究$R$型肺炎链球菌转化为$S$型肺炎链球菌的转化因子是 DNA 还是蛋白质，艾弗里等人进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列相关叙述错误的是(C)


A.三组培养皿中，只有丙组含$R$型菌落
B.$S$型细菌提取物中的转化因子能将部分$R$型细菌转化为$S$型细菌
C.甲、丙组的实验结果说明 DNA 是转化因子，蛋白质不是转化因子
D.该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是 DNA

答案： 1. C 解析:甲组S型细菌的提取物经高温加热处理后,蛋白质变性且不可恢复,DNA变性后降低温度又能恢复原来的结构,乙组S型细菌的提取物中加入蛋白酶后蛋白质被降解,但其DNA不受影响,由于S型细菌的DNA可以整合到部分R型细菌中,使部分R型细菌转变为S型细菌,所以甲、乙两组培养皿中都含R型菌落和S型菌落,而丙组S型细菌的提取物中的DNA被DNA酶降解,丙组培养皿中只含有R型菌落,A项正确;S型细菌提取物中的转化因子能将部分R型细菌转化为S型细菌,所以甲、乙两组培养皿中都既有R型菌落,也有S型菌落,B项正确;甲、乙、丙组的实验结果说明DNA是转化因子,蛋白质不是,C项错误;该实验能证明转化因子是DNA,也能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D项正确。

2. 某同学对格里菲思的实验进行了改良，将$R$型细菌、$S$型细菌、加热致死的$S$型细菌、加热致死的$S$型细菌和$R$型活细菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上，在适宜且无其他杂菌的条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是(D)


A.若培养前在甲组培养基中加入$S$型细菌的 DNA，得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组，丙组培养基无菌落产生，可以不必设置
C.丁组的实验结果说明使$R$型细菌发生转化的物质是$S$型细菌的 DNA
D.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件以及培养时间等

答案： 2. D 解析:培养前在甲组培养基中加入S型细菌的DNA,可使部分R型细菌转化成S型细菌,得到的菌落类型与丁相同,A项错误;丙组作为丁组的对照组,排除加热致死的S型细菌能产生菌落的可能,B项错误;丁组的实验结果只能说明加热致死的S型细菌可以使R型细菌发生转化,不能说明使R型细菌发生转化的物质是S型细菌的DNA,C项错误;该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件以及培养时间等,D项正确。

例 2 如图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是(A)

A.若第一步是获得用$^{35}S$标记的噬菌体，则一般情况下，②处的放射性很高
B.若第一步是获得用$^{32}P$标记的噬菌体，则一般情况下，③处的放射性很低
C.①是搅拌、离心，目的是使 DNA 和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应
D.无论标记噬菌体的是$^{35}S$还是$^{32}P$，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强

答案：
解析 若第一步是获得用$^{35}S$标记的噬菌体，意味着蛋白质外壳带有放射性，则一般情况下，②处(上清液)
【提示】上清液中含噬菌体的蛋白质外壳的放射性很高，A 项正确；若第一步是获得用$^{32}P$标记的噬菌体，意味着 DNA 带有放射性，则一般情况下，③处(沉淀物)的放射性很高，B 项错误；①是搅拌、离心，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的 T2 噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C 项错误；若标记噬菌体的是$^{32}P$，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2 噬菌体被释放出来，离心后，T2 噬菌体分布于上清液中，会导致③处的放射性减弱；若标记噬菌体的是$^{35}S$，则③处的放射性变化不大，D 项错误。
答案 A
借题发挥 2. 结合 T2 噬菌体侵染细菌的实验，回答下列问题。
(1) 本实验用$^{32}P$和$^{35}S$分别进行标记 DNA 和蛋白质外壳的目的是

P是噬菌体DNA特有的元素,S是噬菌体蛋白质外壳特有的元素,用$^{32}P$和$^{35}S$分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳,可以单独地观察它们各自的作用

。
(2) 用$^{35}S$标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，原因可能是

搅拌不充分,有少量含$^{35}S$的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中

。
(3) 用$^{32}P$标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，原因可能是

若保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中;若保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中

。
(4) 用一个$^{32}P$标记的噬菌体侵染$^{35}S$标记的大肠杆菌，子代噬菌体被标记的情况是

子代噬菌体中少数被$^{32}P$标记,全部被$^{35}S$标记

；若用一个$^{35}S$标记的噬菌体侵染$^{32}P$标记的大肠杆菌，子代噬菌体被标记的情况是

子代噬菌体全部被$^{32}P$标记,没有被$^{35}S$标记

。
⊳ 解题通法
解答此类题目时，应注意以下几个问题：
(1) 明确如何用放射性同位素标记噬菌体。病毒只能寄生在其他生物体的活细胞内，不能直接在培养基上生活，T2 噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，先标记大肠杆菌，再用 T2 噬菌体侵染被标记的大肠杆菌。
(2) 用$^{35}S$和$^{32}P$分别标记噬菌体，若同时标记，则无法区分检测到的是哪种放射性元素。
(3) 结合噬菌体侵染细菌的过程，对实验误差进行分析：
①含$^{32}P$的噬菌体侵染大肠杆菌
∣
保温时间
合理 ⟶ 全部亲代噬菌体侵染细菌且未释放子代噬菌体 ⟶ 沉淀物为包含子代噬菌体 DNA 的大肠杆菌 ⟶ 放射性高
过短 ⟶ 部分亲代噬菌体未侵染大肠杆菌 ⟶ 上清液放射性偏高
过长 ⟶ 部分大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体 ⟶ 上清液放射性偏高
②含$^{35}S$的噬菌体侵染大肠杆菌
∣
搅拌
充分 ⟶ 上清液为噬菌体外壳 ⟶ 放射性高
∣ 沉淀物为包含子代噬菌体 DNA 的大肠杆菌 ⟶ 放射性低
不充分 ⟶ 少量含$^{35}S$的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面未分离 ⟶ 上清液放射性偏低 ∣ 沉淀物放射性偏高
(4)“二看法”判断子代噬菌体标记情况
∣ 一看标记生物 ⟶ 细菌 ⟶ 作原料，子代噬菌体中都应含有放射性标记
∣ 二看标记元素 ⟶ 噬菌体 ∣ P ⟶ 标记 DNA，部分子代噬菌体中含有放射性标记
∣ ∣ S ⟶ 标记蛋白质，子代噬菌体中不含有放射性标记
∣ ∣ C、H ⟶ 标记 DNA 和蛋白质，部分子代噬菌体中含有放射性标记