新課改地區(qū)2023-2023學年高中生物第3章基因的本質第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質學案新人教版必修2

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質學習目標導引核心素養(yǎng)對接關鍵術語1.闡明人類對遺傳物質的探索過程的相關實驗。2.說明DNA是主要的遺傳物質。1.生命觀念——認同遺傳物質的結構與功能觀；2.科學思維——運用歸納與概括的方法，認同DNA是主要的遺傳物質；3.科學探究——分析肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，學會實驗方法。遺傳物質轉化|預知概念|一、肺炎雙球菌轉化實驗1.格里菲思的體內轉化實驗（1）兩種類型的肺炎雙球菌：S型細菌的菌落表面光滑，可使人患肺炎或小鼠患敗血病。（2）實驗過程：第一組：給小鼠注射R型活菌，結果是小鼠不死亡。第二組：給小鼠注射S型活菌，結果是小鼠死亡，且從小鼠體內分離出S型活菌。第三組：注射加熱殺死后的S型活菌，結果是小鼠不死亡。第四組：將R型活菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射，結果是小鼠死亡，且從小鼠體內分離出S型活菌。（3）實驗結論：S型細菌含有促進R型細菌轉化成S型細菌的轉化因子。2.艾弗里的體外轉化實驗R型菌＋S型菌的DNA→出現(xiàn)R型菌和S型菌。R型菌＋S型菌的蛋白質或莢膜多糖→只長R型菌。R型菌＋S型菌的DNA＋DNA酶→只長R型菌。二、噬菌體侵染細菌的實驗1.噬菌體的結構和成分2.該實驗分兩個分組，請完善下圖兩個實驗的流程圖3.實驗結論和肺炎雙球菌體外轉化實驗一樣，都證明了DNA是遺傳物質。三、DNA是主要的遺傳物質由于大部分生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質。|過程評價|1.格里菲思的體內轉化實驗證明了DNA是遺傳物質（）2.高溫處理過的S型細菌蛋白質因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應（）3.35S和32P分別標記了噬菌體的DNA和蛋白質（）4.用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，放射性都出現(xiàn)在上清液中（）5.DNA是主要遺傳物質的原因是絕大多數生物的遺傳物質是DNA（）答案1.×2.×3.×4.×5.√|聯(lián)想·質疑|★作為遺傳物質，應具備的特點：1.分子結構穩(wěn)定，貯存遺傳信息；2.分子可以自我復制，傳遞遺傳信息；3.能夠指導蛋白質的合成，表達遺傳信息；4.能夠產生可遺傳的變異。S型細菌的轉化作用?！锸删w侵染細菌時，子代噬菌體放射性的分析要看被放射性標記的對象是噬菌體的DNA，蛋白質還是細菌。先培養(yǎng)含32P的細菌，再用這些細菌培養(yǎng)噬菌體，獲得32P標記的噬菌體。細胞中的核酸有幾種？其中遺傳物質是哪種？病毒呢？提示：細胞中的核酸有DNA和RNA兩種，其中只有DNA是遺傳物質。病毒中的核酸只有一種——DNA或RNA，所具有的核酸就是病毒的遺傳物質?？茖W探究1肺炎雙球菌的轉化實驗1.格里菲思的體內轉化實驗根據教材P43圖3－2回答下列問題：（1）第一組和第二組實驗對照能得到什么結論？提示：R型細菌無毒性，S型細菌有毒性。（2）第二組和第三組實驗對照能得到什么結論？提示：加熱能使S型細菌失去毒性。（3）從第四組的死亡小鼠中能分離出兩種細菌嗎？提示：從死亡小鼠中分離出S型活細菌和R型活細菌。（4）四組實驗中哪一組發(fā)生了細菌轉化？對比之后，你能否得出DNA就是轉化因子（遺傳物質）的結論？提示：第四組。不能，只能得出“S型細菌含有能讓R型細菌發(fā)生轉化的轉化因子”。2.艾弗里的體外轉化實驗請根據教材P44圖3－3思考下列問題：（1）哪一組發(fā)生了R型菌的轉化？該培養(yǎng)基中哪種細菌更多？發(fā)生轉化的原因是什么？提示：第一組，R型菌；R型菌得到了S型菌的遺傳物質。（2）第三組和第一組相對照，為什么能更有力地說明DNA是遺傳物質？提示：第三組中的DNA酶將DNA水解，與第一組對照，能說明DNA是遺傳物質，而DNA的基本單位——脫氧核苷酸不是遺傳物質。（3）請分析格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗和艾弗里轉化實驗的關系。提示：肺炎雙球菌的轉化實驗包括格里菲思和艾弗里的實驗，其中格里菲思的實驗證明了S型細菌體內含有某種轉化因子，但并沒有證明轉化因子是哪種物質。艾弗里的實驗則證明了轉化因子是S型細菌體內的DNA?！咎骄繎谩糠窝纂p球菌有許多類型，有莢膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R型菌無毒性。下圖為所做的細菌轉化實驗。相關說法錯誤的是（）A.丙組為空白對照，實驗結果為小鼠不死亡B.能導致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組C.戊組實驗表明，加S型菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的R型菌D.丁組產生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代解析含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有甲、丁兩組能導致小鼠死亡。戊組加S型菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的R型菌，而丁組產生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質的改變引起的，可以遺傳給后代。答案D【一題多變】（1）將S型細菌的DNA和DNA酶一同加入試管丁，培養(yǎng)后將所得細菌注入小鼠體內，小鼠是否死亡？提示：不死亡。（2）R型細菌轉化為S型細菌后，該S型細菌培養(yǎng)的后代是什么細菌？提示：S型細菌。1.肺炎雙球菌體內與體外轉化實驗的比較項目體內轉化實驗體外轉化實驗實驗者格里菲思艾弗里及其同事細菌培養(yǎng)在小鼠體內體外培養(yǎng)基實驗原則R型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌各成分的作用對照實驗結果加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的DNA能使R型細菌轉化為S型細菌實驗結論S型細菌體內有“轉化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質巧妙構思用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉化將物質提純分離后，直接地、單獨地觀察某種物質在實驗中所起的作用聯(lián)系①所用材料相同；②體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸；③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則2.實驗拓展分析（1）在加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。（2）轉化后形成的S型細菌的性狀可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質?？茖W探究2噬菌體侵染細菌的實驗分析請你根據教材P45圖3－6回答下列問題：1.處理方法分析（1）兩個實驗分組中，為什么要分別用35S和32P標記噬菌體？為什么不能用14C或18O或3H進行標記？提示：35S和32P可以分別標記噬菌體的蛋白質外殼和DNA，用不同的放射性同位素標記噬菌體，可以探究是何種成分侵染大腸桿菌。因為噬菌體的蛋白質和DNA中都含有C、H、O，所以不能標記這三種元素。（2）攪拌和離心的目的分別是什么？提示：攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。2.實驗結果分析（1）兩個分組實驗的結果中，對放射性分布的描述是放射性“有、無”還是“高、低”？提示：高、低。（2）如果用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組攪拌不充分，實驗結果會有怎樣的異常現(xiàn)象？提示：沉淀物中的放射性會升高，上清液中的放射性會降低。（3）在32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，保溫時間過長或過短，會出現(xiàn)怎樣的異?，F(xiàn)象？其原因分別是什么？提示：保溫時間過長或保溫時間過短，都會導致上清液放射性升高，沉淀物中放射性降低。保溫時間過久，侵染大腸桿菌的噬菌體增殖使大腸桿菌細胞裂解，釋放出的噬菌體經離心后分布于上清液中；保溫時間過短，一些被標記的噬菌體未侵染入大腸桿菌，經離心后也分布于上清液中?！咎骄繎谩磕惩瑢W模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗，有關分析錯誤的是（）A.35S標記的是噬菌體的DNAB.沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關C.上清液a中放射性較強D.上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質解析35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，DNA不含有S元素，A錯誤；若攪拌不充分，一部分蛋白質外殼不能與大腸桿菌分離，會隨大腸桿菌進入沉淀中，使沉淀物b中放射性增強，該實驗沒有標記DNA，不能說明DNA的作用，故不能證明DNA是遺傳物質，B、D正確；充分攪拌離心后，含放射性的蛋白質外殼進入上清液，使上清液a中放射性較強，C正確。答案A【一題多變】（1）如何將噬菌體用35S標記？提示：先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體侵染被標記的大腸桿菌，在大腸桿菌中繁殖出的子代噬菌體就被35S所標記。（2）為什么圖中的攪拌不充分或沒有攪拌，會導致沉淀物中的放射性增強？提示：攪拌不充分或沒有攪拌，一些附著于大腸桿菌表面上的被35S標記的噬菌體隨著大腸桿菌進入沉淀物中，從而使沉淀物中的放射性增強。噬菌體侵染細菌實驗過程實驗過程實驗組別一二設計思路S是蛋白質的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分別標記DNA和蛋白質，直接地、單獨地觀察它們的作用標記大腸桿菌含35S的培養(yǎng)基＋無標記的大腸桿菌→含35S的大腸桿菌含32P的培養(yǎng)基＋無標記的大腸桿菌→含32P的大腸桿菌標記噬菌體無標記的噬菌體→侵染含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體無標記的噬菌體→侵染含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體噬菌體侵染細菌含35S的噬菌體＋無標記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心）含32P的噬菌體＋無標記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心）實驗結果上清液放射性很高，沉淀物放射性很低上清液放射性很低，沉淀物放射性很高實驗分析噬菌體侵染細菌時，含32P的噬菌體DNA進入了細菌體內，而含35S的噬菌體蛋白質外殼并未進入細菌體內結論DNA是噬菌體的遺傳物質科學探究3DNA是“主要的”遺傳物質1.病毒中有幾種核酸、核苷酸、五碳糖和堿基？病毒的遺傳物質是否都是RNA?提示：一種、四種、一種和四種；不一定，如噬菌體的遺傳物質是DNA。2.細胞中含有幾種核酸、核苷酸、五碳糖及堿基？細胞核中的遺傳物質是DNA，那么細胞質中的遺傳物質是DNA還是RNA?提示：兩種、八種、兩種和五種；細胞質中的遺傳物質也是DNA。3.為什么說DNA是主要的遺傳物質？提示：因為大部分生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質?！咎骄繎谩肯铝嘘P于核酸和遺傳物質的敘述中，正確的是（）A.原核細胞中的遺傳物質是RNA，真核細胞中的遺傳物質是DNAB.病毒中的遺傳物質是RNA，細胞中的遺傳物質是DNAC.由于大部分細胞中的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質D.病毒中所含有的核酸就是該病毒的遺傳物質解析無論是哪種細胞，細胞中的遺傳物質一定是DNA，A錯誤；有的病毒遺傳物質是RNA，有的是DNA，B錯誤；全部的細胞中遺傳物質都是DNA，因為大部分生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質，C錯誤；病毒中的核酸是DNA或RNA，含有哪種核酸，哪種核酸就是遺傳物質，D正確。答案D【一題多變】（1）小麥根尖細胞中的“核酸”和“遺傳物質”是否含義相同？為什么？提示：否，因為小麥根尖細胞中有DNA和RNA兩種核酸，但遺傳物質僅指DNA。（2）HIV和噬菌體中的堿基種類有何區(qū)別？提示：HIV中含尿嘧啶（U）不含胸腺嘧啶（T），而噬菌體中含胸腺嘧啶（T）不含尿嘧啶（U）。1.不同生物的遺傳物質生物細胞生物非細胞生物類型真核生物原核生物多數病毒少數病毒實例真菌、原生生物、所有動植物細菌、藍藻、放線菌等噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒等核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質DNADNADNARNA結果：絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質是RNA結論：DNA是主要的遺傳物質2.生物的遺傳物質總結（1）生物的遺傳物質是DNA或RNA，即生物的遺傳物質是核酸。（2）既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遺傳物質是DNA。（3）只含RNA的病毒中，RNA才作為遺傳物質。（4）由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。【運用概念】1.艾弗里細菌轉化實驗中，為了弄明白什么是遺傳物質，他設計了有關實驗，下列選項所列的實驗過程中，培養(yǎng)基中有光滑菌落產生的是（）A.S型菌的蛋白質＋R型菌B.S型菌的多糖＋R型菌C.S型菌的DNA＋R型菌D.S型菌的多糖＋S型菌的蛋白質＋R型菌解析表面光滑的是S型菌落，表面粗糙的是R型菌落。在A、B、D中所利用的蛋白質和多糖不是遺傳物質，菌落中只有R型菌落，C項中加入了S型菌的DNA，所以可以使R型菌進行轉化，出現(xiàn)S型菌落。答案C2.1944年，科學家從S型活細菌中提取出DNA、蛋白質和多糖等物質，將S型細菌的DNA加入到培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中，結果發(fā)現(xiàn)其中的部分R型細菌轉化成了S型細菌；而加入蛋白質、多糖等物質的培養(yǎng)基中，R型細菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象不能說明的是（）A.S型細菌的性狀是由其DNA決定的B.在轉化過程中，S型細菌的DNA可能進入到R型細菌細胞中C.DNA是主要的遺傳物質D.DNA是遺傳物質解析題干所述實驗能說明DNA是遺傳物質。DNA是主要的遺傳物質的結論的得出是基于絕大多數生物是以DNA作為遺傳物質。答案C3.若用3H標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，則對于子代噬菌體的敘述，正確的是（）A.外殼可能含有3HB.DNA可能含有3HC.外殼和DNA都可能含有3HD.外殼和DNA都不可能含有3H解析用3H標記噬菌體標記的是噬菌體的DNA和蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時，DNA注入細菌，而外殼留在外面；然后利用細菌的脫氧核苷酸合成DNA，細菌的氨基酸合成蛋白質，所以子代噬菌體外殼一定不含有3H，DNA可能含有3H。答案B【科學思維】4.艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都能證明DNA是遺傳物質，這兩個實驗的研究方法可能有：①設法把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應，②放射性同位素標記法。下列有關敘述正確的是（）A.兩者都運用了①和②B.前者運用了①，后者運用了②C.前者只運用了②，后者運用了①和②D.前者只運用了①，后者運用了①和②解析艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗是設法把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應，而赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗也是把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應，并且還運用了放射性同位素標記法。答案D5.下列關于遺傳物質的說法，哪項中的組合全都是錯誤的（）①真核生物的遺傳物質是DNA②原核生物的遺傳物質是RNA③細胞核中的遺傳物質是DNA④細胞質中的遺傳物質是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是DNA或RNAA.①②③ B.②③④C.②④⑤ D.③④⑤解析真核生物和原核生物的遺傳物質都是DNA；細胞核和細胞質中的遺傳物質都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質是RNA。答案C課時提升訓練（時間：30分鐘滿分：50分）【運用概念】1.下列關于格里菲思的細菌轉化實驗的敘述中，錯誤的是（）A.證明了DNA是遺傳物質B.將S型菌殺死后與R型菌混合注入小鼠體內仍然會出現(xiàn)S型菌C.加熱殺死S型菌注入小鼠體內不會導致小鼠死亡D.注射活的或死亡的R型菌都不會引起小鼠死亡解析格里菲思的實驗只能證明S型菌含有轉化因子，但不能證明DNA是遺傳物質。答案A2.在肺炎雙球菌的轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的l、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、蛋白質、多糖、DNA和DNA酶，經過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現(xiàn)試管內仍然有R型細菌的是（）A.2和3 B.1、2和3C.2、3和4 D.1、2、3和4解析四支試管中都培養(yǎng)有R型細菌，加入S型細菌DNA的1號試管中有部分R型細菌轉化成S型細菌，即1號試管中有R型細菌和S型細菌，其余三支試管中都只有R型細菌。答案D3.人類探索遺傳物質的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括（）A.不同生物的蛋白質在結構上存在差異B.蛋白質與生物的性狀密切相關C.蛋白質比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制D.蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以儲存大量遺傳信息解析蛋白質不具備熱穩(wěn)定性，也不能復制，故選C項；其他選項所述的蛋白質的特點，與遺傳物質應具備的特征一致，可作為判斷的理由。答案C4.如圖是“肺炎雙球菌轉化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質”的是（）A.①②④ B.①②③C.①③④ D.①②③④解析實驗①中活的R型細菌在S型細菌的DNA作用下，轉化為S型細菌，說明S型細菌的DNA肯定進入了R型細菌中，并實現(xiàn)了對其性狀的控制，證明DNA是遺傳物質。為了排除其他物質是遺傳物質的可能性，還要設計一系列對照實驗，題中的②③④均分別與①構成對照實驗，說明S型細菌的蛋白質、多糖莢膜等都不能使R型細菌發(fā)生轉化，即證明了蛋白質和多糖莢膜等其他物質不是遺傳物質。答案D5.如圖表示用同位素32P、35S分別標記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質（氨基酸），然后進行“噬菌體侵染細菌的實驗”，侵染后產生的子代噬菌體（10～1000個）與親代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA分子和蛋白質分子肯定不含有的標記元素是（）A.31P B.32PC.32S D.35S解析噬菌體侵染細菌時，進入細菌體內的只有DNA，蛋白質外殼保留在外面，因此在子代噬菌體中不可能含有32S。答案C6.針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關注，下列有關噬菌體的敘述，正確的是（）A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質合成，使該細菌死亡D.能在宿主菌內以二分裂方式增殖，使該細菌裂解解析噬菌體侵入宿主后，利用宿主細菌的原料（氨基酸和核苷酸），合成噬菌體的蛋白質、DNA，A正確；子代噬菌體的DNA是以噬菌體的DNA為模板來復制的，B錯誤；噬菌體消耗細菌細胞內的物質，導致細菌死亡，C錯誤；噬菌體沒有細胞結構，不能以二分裂方式增殖，而是在宿主菌體內合成各個部件后，組裝，釋放，使細菌裂解，D錯誤。答案A7.肺炎雙球菌轉化實驗中，發(fā)現(xiàn)無毒R型細菌和被加熱殺死的有毒S型細菌混合后，在小鼠體內找到了下列哪些類型的細菌（）①有毒R型②無毒R型③有毒S型④無毒S型A.①② B.③④C.②③ D.②④解析R型菌部分轉化為S型菌，R型菌無毒，S型菌有毒。答案C8.下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是（）A.豌豆的遺傳物質主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質含有硫元素D.HIV的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸解析豌豆的遺傳物質只有DNA；酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，細胞質中也有；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，不含S元素；HIV的遺傳物質是RNA，水解后產生4種核糖核苷酸。答案B9.如圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒（TMV）遺傳物質的實驗過程，由此推斷正確的是（）A.煙草細胞的遺傳物質是RNAB.煙草細胞的細胞膜上有RNA的載體C.被感染的煙草細胞中能合成TMV的蛋白質D.接種的RNA在煙草細胞中進行了逆轉錄解析從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA是遺傳物質，可在煙草細胞內合成TMV的蛋白質。答案C10.在證明DNA是遺傳物質的實驗中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質，在下圖中標記元素所在部位依次是（）A.①、④ B.②、④C.①、⑤ D.③、⑤解析赫爾希和蔡斯用32P標記的是噬菌體的DNA，用35S標記的是噬菌體的蛋白質，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白質中S元素應存在于R基上，也就是圖中的④。答案A【科學思維】11.在肺炎雙球菌的轉化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合后，注射到小鼠體內，小鼠死亡，則小鼠體內S型、R型細菌含量變化情況最可能是下圖哪個選項（）解析將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合后，S型細菌的DNA分子進入部分R型細菌，并整合到R型細菌的DNA分子上，并且新形成的S型細菌不斷增殖，從而使重組的S型細菌數量不斷增加，A、B圖符合；另一部分未發(fā)生轉化的R型細菌則通過增殖，產生大量的R型細菌，B圖符合。答案B12.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌。以上4個實驗，經過一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位分別是（）A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析用噬菌體侵染細菌一段時間后離心，上清液是噬菌體的蛋白質外殼，沉淀物是細菌（其中含有噬菌體的DNA）。用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，上清液是沒有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P標記的噬菌體浸染未標記的細菌，放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中；用3H標記細菌，放射性主要在沉淀物中；而用15N標記的噬菌體，含有放射性的物質是蛋白質和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。答案D13.下圖為肺炎雙球菌轉化實驗中的基本步驟，有關說法正確的是（）A.①②都要加熱處理B.③要將所有提取物與R菌共同培養(yǎng)C.④的結果是只有S或R一種菌落D.①④的結果可能會有S、R兩種菌落解析①過程是將加熱殺死的S菌和R菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經④過程后，可以培養(yǎng)出S、R兩種菌落，②過程是分離出S菌的DNA和蛋白質等大分子物質，經③過程分別和R菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基，經④過程后，可以培養(yǎng)出S、R兩種菌落或R一種菌落。答案D14.（原創(chuàng)）如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質實驗過程圖，請回答下列問題：（1）標記噬菌體的方法是先用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)，然后再用噬菌體侵染被標記的細菌。之所以不能直接用培養(yǎng)基標記噬菌體的原因是。（2）如果圖中的攪拌過程不充分，則會出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象是________________________________________________________________________。（3）本實驗需要設計另一小組實驗作為對照，另一小組實驗如果保溫時間過長或過短都會導致異?，F(xiàn)象發(fā)生，請說明理由：。解析（1）由于噬菌體屬于病毒，無細胞結構，所以不能用含放射性的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)病毒，應先標記噬菌體的宿主細胞——大腸桿菌（或細菌），再用噬菌體侵染被標記的細菌。（2）如果圖中的實驗攪拌不充分，則沒有侵入細菌的蛋白質外殼會附著在大腸桿菌的表面，再經過離心會使得沉淀物中的放射性增強。（3）另一組實驗是用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，正常情況下該實驗的結果是沉淀物中的放射性較高而上清液中的放射性很低。如果保溫時間過短或過長均會使上清液中的放射性增強，而沉淀物中的放射性減弱，原因見答案。答案（1）大腸桿菌（或細菌）噬菌體無細胞結構，只有在宿主細胞中才能增殖（其他合理答案也可）（2）沉淀物中的放射性增強（3）如果保溫時間過短，一些被標記的噬菌體未來得及侵入細菌；如果保溫時間過長，細菌裂解釋放出帶有放射性的噬菌體，兩種情況都導致沉淀物中放射性降低而上清液中放射性增強15.（科學探究