典例歸類分析——人類對遺傳物質的探索過程

“人類對遺傳物質的探索過程”是高考命題的熱點、難點，考查學生的分析判斷、推理和評價能力。下面，結合高考中歷年的相關考題，綜合相關命題視角對本內容進行典例歸納分析。

一、考點之實驗思路類

【例1】 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌試驗都證明了DNA是遺傳物質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DNA突變，研究其表型效應

C.設法把DNA與蛋白質分開，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

答案：C。

解析：兩實驗設計思路都是設法把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應，只是所采用的方法不同，艾弗里采用的是分離提純法，赫爾希與蔡斯采用的是同位素示蹤技術。兩實驗都沒有突變和重組。

二、考點之實驗技術類（同位素示蹤法）

【例2】 某科學家做“噬菌體侵染細菌”實驗時，分別用同位素32P和35S作了標記。如下表所示：

實驗所得的結果是子代噬菌體和親代噬菌體的外形及侵染細菌的特性均相同，請分析并回答下面問題。

（1）子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是______，原因是______。

（2）子噬菌體的蛋白質分子中含有的上述元素是______，原因是______。

答案：（1）32P，31P。原因為DNA是遺傳物質，在侵染細菌時進入細菌體內，DNA半保留復制時進入子代DNA中。

（2）35S。原因是侵染細菌時，噬菌體的蛋白質外殼沒有進入細菌體內，利用細菌的氨基酸合成了子代噬菌體的蛋白質外殼。

解析：噬菌體的DNA用32P標記，被侵染的細菌中的核苷酸用31P標記，噬菌體侵染細菌時噬菌體的DNA注入且以其為模板，利用細菌含31P的核苷酸為原料，復制子代噬菌體的DNA，故子代噬菌體的DNA含有32P和31P。噬菌體的蛋白質用32S標記，被侵染的細菌中的氨基酸用35S標記，噬菌體侵染細菌時噬菌體的DNA（蛋白質未注入）注入且以其為模板，利用細菌的含35S的氨基酸為原料，復制子代噬菌體的蛋白質，故子代噬菌體的蛋白質只含有35S。

三、考點之實驗過程分析類

【例3】 如下圖用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，據圖回答下列問題。

（1）錐形瓶中的培養液是用來培養______，其內的營養成分中是否含有32P？

（2）對下列可能出現的實驗誤差進行分析：

①測定發現在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養時間較短，有部分噬菌體______，仍存在于______。

②當接種噬菌體后培養時間過長，發現攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體______。

（3）請設計一個給T2噬菌體標記上32P的實驗：

①配制適合培養大腸桿菌的培養基，在培養基中加入______，作為合成DNA的原料；

②______；

③在培養液中提取所需要的T2噬菌體，其體內的______被標記上32P。

答案：（1）大腸桿菌；不含有。（2）①沒有侵入大腸桿菌培養液中；②從大腸桿菌體內釋放出來。（3）①用32P標記的脫氧核苷酸；②在培養基中接種大腸桿菌，培養一段時間后再接種T2噬菌體，繼續進行培養；③DNA。

解析：噬菌體專門寄生于大腸桿菌內，故錐形瓶中的培養液應適合大腸桿菌生活，其營養成分中應不含有32P，以便追蹤親代噬菌體32P的去向；攪拌后的上清液中含部分放射性的原因可能來自尚未侵入寄主細胞或剛從寄主細胞中釋放出的噬菌體；標記噬菌體應分兩步，即第一步標記大腸桿菌，第二步標記噬菌體。

四、考點之實驗結果、結論類

【例4】 格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉化實驗，此實驗結果（ ）。

A.證明了DNA是遺傳物質B.證明了RNA是遺傳物質

C.證明了蛋白質是遺傳物質D.沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質

答案：D。

解析：格里菲思體內轉化實驗結論：S型細菌體內存在“轉化因子”；艾弗里體外轉化實驗結論：S型細菌的DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物；噬菌體侵染細菌的實驗結論：DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為蛋白質沒有進入細菌體內。以上三個實驗都不能證明DNA是主要的遺傳物質。

（責任編輯 杜 華）