解密10 遗传的分子基础
A组考点专练
考向一探究遗传物质本质的经典实验
1．（2021·礼泉县第一中学高三其他模拟）下图甲是加热杀死的S型细菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是
A．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体
C．图乙经离心的试管中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性
D．图乙若用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中只有少部分具有放射性
【答案】C
【分析】
根据题意和图示分析可知：甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R 型细菌会增多，该实验中部分R型菌转化成了S型菌，然后大量增殖。从理论上讲，乙图中的放射性只会出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。因为乙图中的实验如果搅拌过程不充分，则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强。
【详解】
由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌有的是由转化形成的S型细菌增殖而来，A正确；小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，要一定的时间，所以甲图中AB时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，导致R型细菌数目增多，B正确；乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形成的子代噬菌体完全没有放射性，C错误；由于DNA分子的半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D正确。
2．（2020·江西赣州市·）细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是
A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌
D．丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长
【答案】D
【解析】
甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错误；乙实验中R型菌能转化形成抗青霉素的S型细菌，因此可观察到两种菌落，但是由于R型菌不抗青霉素，加青霉素后只有一种菌落（S型菌）继续生长，B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，所以不能转化出PenrS型细菌，C错误；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以没有PenrS型细菌的生长，且丁组中加入了青霉素，R型菌也不能生长，故丁组中无菌落生长，D正确。
3．（2020·江苏南京市·高一期末）下列有关证明DNA是遗传物质的经典实验的说法正确的是
A．格里菲思的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术
B．分别用含有放射性同位素标记的35S和32P的培养基培养噬菌体来对其进行标记
C．噬菌体能利用宿主菌的DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
D．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
【答案】D
【解析】【分析】由题意可知：该题考查肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验的知识。选项描述涉及艾弗里的体外转化实验过程、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程以及对实验现象的分析。
【详解】艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术，A错误；分别用含有放射性同位素标记的35S和32P的培养基培养大肠杆菌，以获得分别含35S、32P的大肠杆菌，再用分别含35S、32P 的大肠杆菌培养噬菌体来对其进行标记，B错误；噬菌体能利用自身的DNA为模板，以宿主菌细胞中的脱氧核苷酸为原料来合成子代噬菌体的核酸，C错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌细胞中，用35S标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物存在少量放射性的原因可能是搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中所致，D正确。
4．（2020·黑龙江双鸭山市·双鸭山一中高三月考）下列利用同位素标记法不能
．．达到相应研究目的的是A．研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，用3H标记氨基酸
B．研究光合作用暗反应过程中碳的转移途径时，用14C标记CO2
C．研究噬菌体的遗传物质时，分别用35S和32P标记蛋白质和DNA
D．研究遗传信息的转录和翻译过程时，用3H标记胸腺嘧啶
【答案】D
【分析】
放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：
（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；
（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；
（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】
A、用3H标记氨基酸，放射性会依次出现在核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜，因此可以探明分泌蛋白的合成与分泌过程，正确；
B、卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用暗反应中的转移途径，即CO2→C3→有机物，正确；
C、用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质，正确；
D、DNA中的特有碱基是胸腺嘧啶，RNA中的特有碱基是尿嘧啶，用3H标记胸腺嘧啶，可以探究DNA的复制方法，不能研究遗传信息的转录和翻译过程，错误；
故选D。
