《2025年教材全解高中生物必修第二册人教版》

15. [2025·福建漳州高一期末] 1952 年，赫尔希和蔡斯应用放射性同位素标记技术完成著名的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验，回答下列问题。
(1) T2 噬菌体的遗传物质是DNA。应用放射性同位素标记技术的目的是将DNA和蛋白质外壳区分开，分别单独观察它们的作用。
(2) 如何获取$^{35} S$标记的 T2 噬菌体，请简要写出步骤：用含$^{35}S$标记的培养基培养大肠杆菌，获得含$^{35}S$标记的大肠杆菌，再用含$^{35}S$标记的大肠杆菌培养T2噬菌体
。
(3) 该实验中，保温和搅拌时长均可能会影响实验结果。下列曲线中，用来表示 T2 菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系图，最合理的是(甲组为$^{35} S$标记的 T2 噬菌体，乙组为$^{32} P$标记的 T2 噬菌体)B。
A. 甲组—上清液—①
B. 乙组—上清液—②
C. 甲组—沉淀物—③
D. 乙组—沉淀物—④

答案： 15.（1）DNA 将DNA和蛋白质外壳区分开，分别单独观察它们的作用 （2）用含$^{35}S$标记的培养基培养大肠杆菌，获得含$^{35}S$标记的大肠杆菌，再用含$^{35}S$标记的大肠杆菌培养T2噬菌体 （3）B
解析:（1）T2噬菌体是一种DNA病毒，其遗传物质是DNA。应用放射性同位素标记技术的目的是将DNA和蛋白质外壳区分开，分别单独观察它们的作用，从而判断噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质。（2）由于T2噬菌体是一种病毒，必须寄生在细菌活细胞内才能生存增殖，因此获取含$^{35}S$标记的T2噬菌体的步骤是：用含$^{35}S$标记的培养基培养大肠杆菌，获得含$^{35}S$标记的大肠杆菌，再用含$^{35}S$标记的大肠杆菌培养T2噬菌体。（3）①甲组是用含$^{35}S$标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程，则$^{35}S$标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染大肠杆菌时，蛋白质外壳没有进入大肠杆菌内，经过搅拌、离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应曲线④，A、C项错误；乙组用含$^{32}P$标记的噬菌体侵染大肠杆菌，而$^{32}P$标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌内，经过搅拌、离心后，存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中，但若保温时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性升高，沉淀物中放射性降低，即随着保温时间的延长，亲代噬菌体的DNA逐渐进入大肠杆菌内导致上清液的放射性下降，而后随着培养时间持续延长，子代噬菌体释放出来导致上清液放射性上升，因此，乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升，对应曲线②，B项正确，D项错误。

16. [2025·浙江宁波高一检测] 现有新发现的一种感染人体 A 细胞的病毒 C，请利用所提供的材料用具，设计两种方法探究病毒 C 的遗传物质是 DNA 还是 RNA。
材料用具：显微注射器、病毒 C 的核酸提取物、一定数量的无放射性的 A 细胞、无放射性的 A 细胞培养液、含有$^{32} P$标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液、含有$^{32} P$标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液、无放射性的病毒 C 等。
(1) 实验步骤
第一步：取一定数量的 A 细胞分成等量的丙、丁两组，用含有$^{32} P$标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养丙组的 A 细胞，用含有$^{32}P$标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液培养丁组的 A 细胞。
第二步：将无放射性的病毒C平均分成两份，分别感染丙、丁两组培养的 A 细胞。
第三步：在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，检测子代病毒的放射性。
(2) 预期结果及结论
① 若丙组产生的子代病毒C有放射性，而丁组产生的子代病毒C无放射性，则病毒 C 是 DNA 病毒。
② 若丙组产生的子代病毒C无放射性，而丁组产生的子代病毒C有放射性，则病毒 C 是 RNA 病毒。

答案： 16.（1）含有$^{32}P$标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液 无放射性的病毒C 子代病毒的放射性 （2）① 若丙组产生的子代病毒C有放射性，而丁组产生的子代病毒C无放射性，则病毒C是DNA病毒。② 若丙组产生的子代病毒C无放射性，而丁组产生的子代病毒C有放射性，则病毒C是RNA病毒。
解析:（1）根据DNA中特有碱基T和RNA中特有碱基U，可用含有$^{32}P$标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液和含有$^{32}P$标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液分别培养A细胞，让A细胞被$^{32}P$标记，再用被标记的A细胞分别培养无标记的病毒C，检测病毒C是否含有$^{32}P$。第一步：取一定数量的A细胞分成等量的丙、丁两组，根据DNA中特有碱基T和RNA中特有碱基U，可用含有$^{32}P$标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养丙组的A细胞，用含有$^{32}P$标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养液培养丁组的A细胞。第二步：由于丙组和丁组的A细胞已经具有放射性，所以要将无放射性的病毒C平均分成两份，分别感染丙、丁两组培养的A细胞。第三步：在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，检测子代病毒的放射性。（2）预期结果及结论：①若丙组产生的子代病毒C有放射性，而丁组产生的子代病毒C无放射性，则病毒C是DNA病毒。②若丙组产生的子代病毒C无放射性，而丁组产生的子代病毒C有放射性，则病毒C是RNA病毒。