《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

3.[2025·郑州高一检测]用$^{35}S$、$^{32}P$的培养基培养大肠杆菌，用上述大肠杆菌培养被$^{32}P$标记的 T2 噬菌体($S$元素为$^{32}S$)，一段时间后子代噬菌体含$S$、$P$元素的情况是(D)

A.全部含$^{32}S$，全部含$^{31}P$和$^{32}P$
B.全部含$^{35}S$，全部含$^{31}P$和$^{32}P$
C.全部含$^{32}S$和$^{32}P$，部分含有$^{31}P$
D.全部含$^{35}S$和$^{31}P$，部分含有$^{32}P$

答案： 3. D 解析:噬菌体侵染大肠杆菌时,只有其DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代噬菌体的合成,而合成子代噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供,因此子代噬菌体外壳中只含$^{35}S$,由于噬菌体以自身DNA为模板,利用大肠杆菌中的物质为原料合成子代噬菌体,因此子代噬菌体中均含有$^{31}P$,但有少数含有$^{32}P$。综上分析,D项正确。

4.[不定项选择]如图为“噬菌体侵染大肠杆菌实验”过程的部分示意图。图中亲代噬菌体用$^{32}P$标记，A、B 中的方框代表大肠杆菌。下列叙述错误的是(CD)


A.要想探究噬菌体的遗传物质，还要设计一组用$^{35}S$标记噬菌体的实验
B.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不含$^{32}P$
C.保温时间尽量延长会提高噬菌体侵染细菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降
D.用含$^{32}P$的无机培养基培养噬菌体，得到被$^{32}P$标记的噬菌体

答案： 4. CD 解析:S是噬菌体蛋白质的特征元素,所以要想探究噬菌体的遗传物质,需要设计一组用$^{35}S$标记噬菌体的实验探究蛋白质的作用,A项正确。保温时间尽量延长会使子代噬菌体从细菌细胞中释放出来,上清液放射性偏高,影响实验结果,C项错误。噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生活,所以不能将噬菌体放在含$^{32}P$的无机培养基中培养,D项错误。

例 3 现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示两种方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是()

A.Ⅰ中对自变量的控制采用了“减法原理”
B.Ⅱ中不能用$^{3}H$标记尿嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸
C.$a$组可作出“该病毒的遗传物质是 RNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性
D.$b$组有病毒产生、$d$组病毒有放射性，说明该病毒的遗传物质是 DNA

答案：
解析 画概念图，思维可视化，逐项解惑。
通过加入相应的酶去除提取物中的物质，采用的是“减法原理”，A 项正确
$a$组：该病毒核酸提取物 +DNA 酶 ⟶ 侵染宿主细胞 ⟶ 宿主检测是否有子代病毒产生 ⟶ 用 RNA 酶(RNA 被分解)处理后，依然能检测到子代病毒产生，推测该病毒不是 DNA 病毒，是 RNA 病毒，$a$组可作出“该病毒的遗传物质是 RNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C 项正确
$b$组：该病毒核酸提取物 +RNA 酶 ⟶ 侵染宿主细胞 ⟶ 宿主检测是否有子代病毒产生 ⟶ 若病毒产生，说明该病毒中起控制作用的物质没有被 RNA 酶破坏，说明该病毒的遗传物质不是 RNA
Ⅰ
$c$组：含被标记的尿嘧啶核苷酸的培养基 ⟶ 培养宿主细胞 ⟶ 宿主接种病毒 ⟶ 检测子代病毒是否具有放射性 D 项正确
Ⅱ
$d$组：含被标记的胸腺嘧啶核苷酸的培养基 ⟶ 培养宿主细胞 ⟶ 宿主接种病毒 ⟶ 检测子代病毒是否具有放射性
尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是 RNA 和 DNA 特有的碱基，且都含有元素 H，可以用$^{3}H$标记尿嘧啶核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸，B 项错误
答案 B
⊳ 解题通法

1. 探究思路
设法将各种物质分开，单独观察它们的作用。
2. 探究方法

∣ 同位素标记法 ⟶ 探究某未知病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA ⟶ 依据其是否被消耗 ⟶ 确认该病毒的遗传物质
∣ ∣ 耗“T”为 DNA，
∣ ∣ 耗“U”为 RNA
∣ ∣ 分别标记病毒的组成成分核酸、蛋白质中的特有元素；
∣ ∣ 将病毒的核酸和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用
∣ 病毒重组法 ⟶ 探究病毒中哪类分子起遗传作用 ⟶ 将一种病毒的核酸与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合在一起，得到重组病毒，观察重组病毒的侵染结果
∣ 酶解法 ⟶ 原理 ⟶ 利用酶的专一性，将某物质水解，如在某病毒的核酸提取物中加入 DNA 酶，将 DNA 水解，观察该病毒中起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”，则其遗传物质不是 DNA，若“否”，则其遗传物质可能是 DNA