【典例導悟】
【典例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4個實驗：
①S型細菌的DNA+DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠
②R型細菌的DNA+DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠
③R型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌→的DNA注射入小鼠
④S型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌→的DNA注射入小鼠
以上4個實驗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
【思路點撥】本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程、結(jié)果及其分析。解答本題可從以下幾點分析：
【自主解答】選D。①中DNA酶將S型細菌的DNA分解，轉(zhuǎn)化因子不存在，R型細菌不能轉(zhuǎn)化為S型細菌。②直接將S型細菌注射到小鼠體內(nèi)。③在高溫加熱過程中，R型細菌被殺死，雖加入了轉(zhuǎn)化因子——S型細菌的DNA，也不能生成S型細菌。④中R型細菌的DNA不能轉(zhuǎn)化R型細菌。通過以上分析可知，只有②中含有有毒的S型細菌，導致小鼠死亡。
【互動探究】(1)上述實驗中，小鼠體內(nèi)只有一種肺炎雙球菌的有哪些?
(2)若將上述實驗中DNA酶改為RNA酶，實驗結(jié)果如何?
提示：(1)①②。(2)①②組小鼠死亡。
【變式訓練】S型細菌具有多糖類莢膜，R型細菌則不具有。下列敘述錯誤的是( )
A.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細菌
B.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌
C.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細菌
D.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌
【解析】選A。只有S型細菌的遺傳物質(zhì)DNA才可以使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出S型細菌的某些性狀，產(chǎn)生具有莢膜的細菌。S型細菌的遺傳物質(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記法，完成了的噬菌體侵染細菌的實驗。
(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，則獲得該實驗中的噬菌體的培養(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)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
D.用含32P培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
(3)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，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)若要標記噬菌體，必須先標記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因為噬菌體只能寄生在活細胞中，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標記的DNA。
(3)用32P標記噬菌體后，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】生物學發(fā)展應用同位素示蹤技術的實驗還有：研究分泌蛋白的合成及分泌途徑;驗證光合作用釋放的氧全部來自于水等。
【變式訓練】如果用3H、15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構成分中，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既可標記在噬菌體的DNA分子上，又可標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上，而32P只能標記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上。噬菌體侵染細菌時，只有其DNA進入細菌細胞，蛋白質(zhì)外殼沒有進入，子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼都以細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。
【學業(yè)達標訓練】
1.下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關描述中，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)構成
C.R型細菌在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑
D.S型細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)構成，S型細菌的菌落表面光滑，R型細菌的菌落表面粗糙，S型細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)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設計思路上的共同點是( )
A.重組DNA片段，研究其表型效應
B.誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應
C.設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應
D.應用同位素示蹤技術，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)化實驗沒有用到同位素示蹤法，兩實驗都沒有突變和重組。
【典例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，進行了以下4個實驗：
①S型細菌的DNA+DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠
②R型細菌的DNA+DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠
③R型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌→的DNA注射入小鼠
④S型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌→的DNA注射入小鼠
以上4個實驗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
【思路點撥】本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程、結(jié)果及其分析。解答本題可從以下幾點分析：
【自主解答】選D。①中DNA酶將S型細菌的DNA分解，轉(zhuǎn)化因子不存在，R型細菌不能轉(zhuǎn)化為S型細菌。②直接將S型細菌注射到小鼠體內(nèi)。③在高溫加熱過程中，R型細菌被殺死，雖加入了轉(zhuǎn)化因子——S型細菌的DNA，也不能生成S型細菌。④中R型細菌的DNA不能轉(zhuǎn)化R型細菌。通過以上分析可知，只有②中含有有毒的S型細菌，導致小鼠死亡。
【互動探究】(1)上述實驗中，小鼠體內(nèi)只有一種肺炎雙球菌的有哪些?
(2)若將上述實驗中DNA酶改為RNA酶，實驗結(jié)果如何?
提示：(1)①②。(2)①②組小鼠死亡。
【變式訓練】S型細菌具有多糖類莢膜，R型細菌則不具有。下列敘述錯誤的是( )
A.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的多糖類物質(zhì)，能產(chǎn)生一些具莢膜的細菌
B.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌
C.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的DNA，能產(chǎn)生具莢膜的細菌
D.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具莢膜的細菌
【解析】選A。只有S型細菌的遺傳物質(zhì)DNA才可以使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出S型細菌的某些性狀，產(chǎn)生具有莢膜的細菌。S型細菌的遺傳物質(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記法，完成了的噬菌體侵染細菌的實驗。
(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，則獲得該實驗中的噬菌體的培養(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)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
D.用含32P培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體
(3)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，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)若要標記噬菌體，必須先標記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因為噬菌體只能寄生在活細胞中，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標記的DNA。
(3)用32P標記噬菌體后，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】生物學發(fā)展應用同位素示蹤技術的實驗還有：研究分泌蛋白的合成及分泌途徑;驗證光合作用釋放的氧全部來自于水等。
【變式訓練】如果用3H、15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構成分中，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既可標記在噬菌體的DNA分子上，又可標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上，而32P只能標記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上。噬菌體侵染細菌時，只有其DNA進入細菌細胞，蛋白質(zhì)外殼沒有進入，子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼都以細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。
【學業(yè)達標訓練】
1.下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關描述中，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)構成
C.R型細菌在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑
D.S型細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)構成，S型細菌的菌落表面光滑，R型細菌的菌落表面粗糙，S型細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)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設計思路上的共同點是( )
A.重組DNA片段，研究其表型效應
B.誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應
C.設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應
D.應用同位素示蹤技術，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)化實驗沒有用到同位素示蹤法，兩實驗都沒有突變和重組。