【典例導(dǎo)悟】
【典例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①S型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠
②R型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入S型細(xì)菌→注射入小鼠
③R型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌→的DNA注射入小鼠
④S型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌→的DNA注射入小鼠
以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是
A.存活，存活，存活，死亡 B.存活，死亡，存活，死亡
C.死亡，死亡，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活
【思路點(diǎn)撥】本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程、結(jié)果及其分析。解答本題可從以下幾點(diǎn)分析：
【自主解答】選D。①中DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解，轉(zhuǎn)化因子不存在，R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。②直接將S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)。③在高溫加熱過程中，R型細(xì)菌被殺死，雖加入了轉(zhuǎn)化因子——S型細(xì)菌的DNA，也不能生成S型細(xì)菌。④中R型細(xì)菌的DNA不能轉(zhuǎn)化R型細(xì)菌。通過以上分析可知，只有②中含有有毒的S型細(xì)菌，導(dǎo)致小鼠死亡。
【互動探究】(1)上述實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)只有一種肺炎雙球菌的有哪些?
(2)若將上述實(shí)驗(yàn)中DNA酶改為RNA酶，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何?
提示：(1)①②。(2)①②組小鼠死亡。
【變式訓(xùn)練】S型細(xì)菌具有多糖類莢膜，R型細(xì)菌則不具有。下列敘述錯誤的是( )
A.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細(xì)菌
B.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
C.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
D.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
【解析】選A。只有S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)DNA才可以使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出S型細(xì)菌的某些性狀，產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌。S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)或多糖類物質(zhì)，也不是DNA的完全水解產(chǎn)物。
【典例2】(2010·南京高一檢測)1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法，完成了的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。
(1)下圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)________。
(2)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是_________。
A.用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
B.用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
C.用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體
D.用含32P培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體
(3)用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在，這些放射性物質(zhì)的來源可能是____________。
【規(guī)范解答】(1)若要標(biāo)記噬菌體，必須先標(biāo)記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因?yàn)槭删w只能寄生在活細(xì)胞中，不能用培養(yǎng)液直接培養(yǎng)噬菌體。
(2)若在上清液中放射性較高，說明用35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼，若在沉淀物中放射性較高，則說明用32P標(biāo)記的DNA。
(3)用32P標(biāo)記噬菌體后，沉淀物中放射性較高。若上清液中也有少量放射性物質(zhì)，可能的原因是：沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體。
答案：(1)大腸桿菌 (2)C
(3)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體
【規(guī)律方法】生物學(xué)發(fā)展應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)的實(shí)驗(yàn)還有：研究分泌蛋白的合成及分泌途徑;驗(yàn)證光合作用釋放的氧全部來自于水等。
【變式訓(xùn)練】如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到放射性元素的為( )
A.可在外殼中找到15N和35S、3H
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外殼中找到15N和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【解析】選B。3H、15N既可標(biāo)記在噬菌體的DNA分子上，又可標(biāo)記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上，而32P只能標(biāo)記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標(biāo)記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有其DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入，子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼都以細(xì)菌的成分為原料合成，所以在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，只能找到噬菌體的DNA分子上帶的3H、15N和32P，完全沒有35S。
【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1.下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關(guān)描述中，正確的是( )
A.T2噬菌體可寄生在乳酸菌體內(nèi)
B.T2噬菌體頭部和尾部的外殼都由蛋白質(zhì)構(gòu)成
C.R型細(xì)菌在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑
D.S型細(xì)菌可使人和小鼠患肺炎死亡
【解析】選B。T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，其頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，S型細(xì)菌的菌落表面光滑，R型細(xì)菌的菌落表面粗糙，S型細(xì)菌可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥。
2.(2009·廣東高考)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是( )
A.重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)
B.誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng)
C.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)
D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞
【解析】選C。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒有用到同位素示蹤法，兩實(shí)驗(yàn)都沒有突變和重組。
【典例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：
①S型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠
②R型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入S型細(xì)菌→注射入小鼠
③R型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌→的DNA注射入小鼠
④S型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌→的DNA注射入小鼠
以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是
A.存活，存活，存活，死亡 B.存活，死亡，存活，死亡
C.死亡，死亡，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活
【思路點(diǎn)撥】本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程、結(jié)果及其分析。解答本題可從以下幾點(diǎn)分析：
【自主解答】選D。①中DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解，轉(zhuǎn)化因子不存在，R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。②直接將S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)。③在高溫加熱過程中，R型細(xì)菌被殺死，雖加入了轉(zhuǎn)化因子——S型細(xì)菌的DNA，也不能生成S型細(xì)菌。④中R型細(xì)菌的DNA不能轉(zhuǎn)化R型細(xì)菌。通過以上分析可知，只有②中含有有毒的S型細(xì)菌，導(dǎo)致小鼠死亡。
【互動探究】(1)上述實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)只有一種肺炎雙球菌的有哪些?
(2)若將上述實(shí)驗(yàn)中DNA酶改為RNA酶，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何?
提示：(1)①②。(2)①②組小鼠死亡。
【變式訓(xùn)練】S型細(xì)菌具有多糖類莢膜，R型細(xì)菌則不具有。下列敘述錯誤的是( )
A.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細(xì)菌
B.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
C.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
D.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細(xì)菌
【解析】選A。只有S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)DNA才可以使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出S型細(xì)菌的某些性狀，產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌。S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)或多糖類物質(zhì)，也不是DNA的完全水解產(chǎn)物。
【典例2】(2010·南京高一檢測)1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法，完成了的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。
(1)下圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)________。
(2)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是_________。
A.用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
B.用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體
C.用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體
D.用含32P培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體
(3)用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在，這些放射性物質(zhì)的來源可能是____________。
【規(guī)范解答】(1)若要標(biāo)記噬菌體，必須先標(biāo)記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因?yàn)槭删w只能寄生在活細(xì)胞中，不能用培養(yǎng)液直接培養(yǎng)噬菌體。
(2)若在上清液中放射性較高，說明用35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼，若在沉淀物中放射性較高，則說明用32P標(biāo)記的DNA。
(3)用32P標(biāo)記噬菌體后，沉淀物中放射性較高。若上清液中也有少量放射性物質(zhì)，可能的原因是：沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體。
答案：(1)大腸桿菌 (2)C
(3)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體
【規(guī)律方法】生物學(xué)發(fā)展應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)的實(shí)驗(yàn)還有：研究分泌蛋白的合成及分泌途徑;驗(yàn)證光合作用釋放的氧全部來自于水等。
【變式訓(xùn)練】如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到放射性元素的為( )
A.可在外殼中找到15N和35S、3H
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外殼中找到15N和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【解析】選B。3H、15N既可標(biāo)記在噬菌體的DNA分子上，又可標(biāo)記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上，而32P只能標(biāo)記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標(biāo)記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有其DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入，子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼都以細(xì)菌的成分為原料合成，所以在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，只能找到噬菌體的DNA分子上帶的3H、15N和32P，完全沒有35S。
【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】
1.下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關(guān)描述中，正確的是( )
A.T2噬菌體可寄生在乳酸菌體內(nèi)
B.T2噬菌體頭部和尾部的外殼都由蛋白質(zhì)構(gòu)成
C.R型細(xì)菌在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑
D.S型細(xì)菌可使人和小鼠患肺炎死亡
【解析】選B。T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，其頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，S型細(xì)菌的菌落表面光滑，R型細(xì)菌的菌落表面粗糙，S型細(xì)菌可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥。
2.(2009·廣東高考)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是( )
A.重組DNA片段，研究其表型效應(yīng)
B.誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng)
C.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)
D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞
【解析】選C。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒有用到同位素示蹤法，兩實(shí)驗(yàn)都沒有突變和重組。