2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 新人教版

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1、 第一講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [考綱展示] 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第120頁 一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1．格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗材料：S型和R型肺炎雙球菌、小鼠。 S型細(xì)菌 R型細(xì)菌 菌落 光滑 粗糙 菌體 有多糖類莢膜 無多糖 類莢膜 毒性 有毒性，使小鼠患敗血癥死亡 無毒 (2)實驗過程及結(jié)果 (3)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。 2．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗材料：S型和R型細(xì)菌、培養(yǎng)基。 (2)實驗?zāi)康模禾骄縎型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子

2、”是DNA還是蛋白質(zhì)或多糖。 (3)方法：直接分離S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，將它們分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，研究它們各自的遺傳功能。 (4)實驗過程及結(jié)果 (5)結(jié)論分析 S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，其他物質(zhì)不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 (6)結(jié)論 ①DNA是遺傳物質(zhì)。 ②蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 二、噬菌體侵染細(xì)菌實驗的過程及結(jié)果 實驗 材料 T2噬菌體、大腸桿菌 實驗 方法 放射性同位素標(biāo)記法，用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記噬菌體的DNA 實驗 原

3、理 T2噬菌體僅由蛋白質(zhì)外殼和一個DNA分子組成，它是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，侵入細(xì)菌后，能在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)進行大量增殖 實驗 步驟 標(biāo)記 噬菌體 噬菌體 侵染 細(xì)菌 實驗 分析 35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼并未進入宿主細(xì)胞內(nèi)，32P標(biāo)記的DNA進入了宿主細(xì)胞內(nèi) 實驗 結(jié)論 直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 間接證明：①DNA能夠自我復(fù)制，使生物體前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；②DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成，從而控制生物體的新陳代謝和性狀。 不能證明：①DNA是主要的遺傳物質(zhì)；②蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

4、 三、證明RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗 1．煙草花葉病毒對煙草葉細(xì)胞的感染實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象 (2)結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 2．人類的探索結(jié)論：DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA(此類生物無DNA)。 1．格里菲思實驗的結(jié)論是：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。 2．艾弗里實驗的結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)。 3．噬菌體侵染細(xì)菌實驗的兩次標(biāo)記 (1)第一次標(biāo)記：標(biāo)記大腸桿菌，分別用含35S和

5、32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。 (2)第二次標(biāo)記：標(biāo)記噬菌體，分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。 4．證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩大實驗的實驗思路 設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，單獨地、直接地觀察它們各自的作用。 5．關(guān)于遺傳物質(zhì)的三個問題： (1)真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)一定是DNA。 (2)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。 (3)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 有關(guān)遺傳物質(zhì)經(jīng)典實驗的3個易混易錯點 (1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)和影響因素 ①加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認(rèn)為DNA也變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺

6、旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 ②轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 ③在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而是只有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 (2)噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的標(biāo)記誤區(qū) ①該實驗不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。 ②35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 (3)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是總結(jié)多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)后得出的，而不是

7、由肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗得出的。 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第121頁 考點一　探究遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實驗 [核心考點通關(guān)] 1．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和體外轉(zhuǎn)化實驗的比較 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 培養(yǎng) 細(xì)菌 用小鼠(體內(nèi)) 用培養(yǎng)基(體外) 實驗 原則 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照 S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對照 實驗 結(jié)果 加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 實驗 結(jié)論 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” DNA是S型細(xì)菌的遺傳物

8、質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 兩實 驗的 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌； ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA； ③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則 2.肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗的宏觀比較 　 實驗 項目　 體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 設(shè)計 思路 設(shè)法將DNA和其他成分(特別是蛋白質(zhì))分開，單獨研究它們各自的功能 處理 方法 直接分離法：將S型菌的DNA與其他

9、成分分離，然后用每種單一成分分別與R型菌混合培養(yǎng) 同位素示蹤法：分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) 結(jié)論 ①證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)； ②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異 ①證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)； ②說明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成； ③說明DNA能自我復(fù)制 聯(lián)系 以上兩實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 3.噬菌體侵染細(xì)菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌體侵染大腸桿菌 (2)35S噬菌體侵染大腸桿菌 [易混易錯] 　噬菌體侵染細(xì)菌實驗中不可忽視的2個易

10、混易錯點 (1)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。 (2)因噬菌體蛋白質(zhì)含有DNA沒有的特殊元素S，所以用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)；噬菌體DNA含有蛋白質(zhì)沒有的元素P，所以用32P標(biāo)記DNA；因DNA和蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N元素，所以此實驗不能標(biāo)記C、H、O、N元素。 [題組突破演練] 題組一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗分析 1．(2017·湖北武漢調(diào)研)1928年格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗(R型菌和S型菌是肺炎雙球菌的兩種類型)，下列對此實驗的分析不合理的是(　　) 第一組 第二組 第三組 第四組

11、 實驗 處理 注射活 的R型 菌　　 注射活的S型菌 注射加熱 殺死的S 型菌　　 注射活的R型菌與加熱殺死的S型菌 實驗 結(jié)果 小鼠不 死亡　 小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌 小鼠不 死亡 小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌 A.對實驗結(jié)果的分析，必須將四組實驗的結(jié)果進行對比 B．實驗結(jié)果說明活的R型肺炎雙球菌發(fā)生了某種類型的轉(zhuǎn)化 C．該實驗的結(jié)論為DNA是使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的“轉(zhuǎn)化因子” D．獲得該實驗結(jié)論的關(guān)鍵步驟是第四組小鼠死亡并分離出S型活菌 解析：通過對四組實驗進行對比，可以證明將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的是S型細(xì)菌體內(nèi)的某種物質(zhì)，

12、即“轉(zhuǎn)化因子”，但不能證明該“轉(zhuǎn)化因子”是何種物質(zhì)；第四組實驗與前面幾組實驗對比，可以證明S型菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子，是該實驗中的關(guān)鍵步驟。 答案：C 2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，在小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．在死亡的小鼠體內(nèi)存在著S型、R型兩種類型的細(xì)菌 B．小鼠體內(nèi)出現(xiàn)活S型細(xì)菌是R型細(xì)菌基因突變的結(jié)果 C．曲線ab段下降的原因是R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)作用所致 D．曲線bc段上升，與S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖導(dǎo)致小鼠免疫力降低有關(guān) 解析：在考慮兩種細(xì)菌相互作用的同時要注意小

13、鼠本身的免疫力對細(xì)菌數(shù)量的影響。加熱殺死的S型細(xì)菌能將R型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化成具有活性的S型細(xì)菌，是基因重組的結(jié)果。但在轉(zhuǎn)化之前，R型細(xì)菌無毒，所以小鼠的免疫系統(tǒng)對R型細(xì)菌進行攻擊，導(dǎo)致其數(shù)量下降。但是一旦S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成功，S型細(xì)菌的毒性使小鼠的免疫功能嚴(yán)重受損，所以最終兩種細(xì)菌的數(shù)量大大上升。 答案：B 題組二　噬菌體侵染細(xì)菌的實驗分析 3．下列有關(guān)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗的說法，錯誤的是(　　) A．赫爾希和蔡斯的實驗是以T2噬菌體為材料，采用了同位素標(biāo)記技術(shù) B．用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體，將獲得DNA含有32P標(biāo)記的噬菌體 C．噬菌體侵染細(xì)菌實驗?zāi)軐NA與蛋白質(zhì)分開，單

14、獨觀察它們各自的作用 D．用32P標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合一段時間后離心，結(jié)果沉淀物的放射性很高 解析：噬菌體屬于病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，因此不能用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體，B錯誤。 答案：B 4．如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到35S、15N B．可在DNA中找到32P、15N C．可在外殼中找到32P、15N D．可在DNA中找到32P、35S、15N 解析：用32P、35S、15N標(biāo)記后，親代噬菌體的DNA中含有32P、15N，蛋白質(zhì)外殼中含有

15、35S、15N。噬菌體侵染細(xì)菌過程中，噬菌體外殼留在外面，DNA進入細(xì)菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成，無放射性，A、C錯誤；子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N)，B正確；DNA中不含有S元素，D錯誤。 答案：B 遺傳物質(zhì)實驗的2點分析技法 (1)兩種肺炎雙球菌在小鼠體內(nèi)的數(shù)量變化 ①適量的R型細(xì)菌被注入小鼠體內(nèi)，數(shù)量會減少，最后幾乎降為0，原因是小鼠具有免疫系統(tǒng)，能將少量的R型細(xì)菌清除。 ②適量的S型細(xì)菌被注入小鼠體內(nèi)，數(shù)量會增加，因為S型細(xì)菌有毒，會使小鼠的免疫力大大降低。 ③適量的混合菌被注入小鼠體

16、內(nèi)，數(shù)量都會增加，因為S型細(xì)菌的存在，導(dǎo)致小鼠免疫力下降，使R型細(xì)菌的數(shù)量也增加。 ④加熱殺死的S型細(xì)菌與正常的R型細(xì)菌被混合注入小鼠體內(nèi)，R型細(xì)菌數(shù)量會暫時下降，但一旦S型細(xì)菌的DNA將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成有活性的S型細(xì)菌，小鼠的免疫力會崩潰，接下來兩種細(xì)菌的數(shù)量都會增加。 (2)“兩看法”解答噬菌體侵染細(xì)菌標(biāo)記問題 考點二　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [核心考點通關(guān)] 1．煙草花葉病毒感染煙草實驗(HRV：車前草病毒；TMV：煙草花葉病毒) 實驗 過程 用HRV病毒的核酸與TMV病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組成一種病毒去感染煙草時，煙葉上的病斑與HRV病毒

17、感染時一樣，再從煙葉病斑中提取的病毒顆粒都是HRV類型 實驗 圖解 實驗 結(jié)論 在沒有DNA的生物中，RNA是決定生物性狀的物質(zhì)，也就是說RNA是這些生物的遺傳物質(zhì) 2.不同生物的遺傳物質(zhì) 不同生物的遺傳物質(zhì)如下表 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA 體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5種 體內(nèi)核苷酸種類 4種 8種 8種 遺傳物質(zhì) DNA或RNA DNA DNA 實例 噬菌體或 煙草花葉病毒 乳酸菌、 藍(lán)藻 玉米、 小麥、人 [題組突破演練] 題組

18、　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 5．如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗，實驗表明這種病原體(　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B．可單獨生存，通過蛋白質(zhì)遺傳 C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D．可單獨生存，通過RNA遺傳 解析：由圖分析知，這種病原體是RNA病毒，其遺傳物質(zhì)為RNA。病毒均營寄生生活，不能單獨生活。 答案：A 6．下列關(guān)于“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的敘述中，正確的是(　　) A．細(xì)胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNA B．“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．真核生物、原核生

19、物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA D．細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，非細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA 解析：細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)均為DNA，A錯誤；肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗可證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，B錯誤；所有生物中僅少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，DNA病毒、具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，C正確，D錯誤。 答案：C 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第123頁 練全國高考真題——知考查重點 1．(2013·高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是(　　) ①孟德爾

20、的豌豆雜交實驗　②摩爾根的果蠅雜交實驗?、鄯窝纂p球菌轉(zhuǎn)化實驗?、躎2噬菌體侵染大腸桿菌實驗?、軩NA的X光衍射實驗 A．①②　　　　　　 B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：本題主要考查證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的相關(guān)知識。①孟德爾通過豌豆雜交實驗，發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律；②摩爾根通過果蠅雜交實驗，證明了基因在染色體上；③肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；④T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，運用了同位素標(biāo)記法，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；⑤DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供了有力的佐證。 答案：C 2．(2016·高考江蘇卷)下列關(guān)于探索DNA是遺

21、傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的 D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A項錯誤；格里菲思實驗證明了S型肺炎雙球菌中含有轉(zhuǎn)化因子，艾弗里實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，B項錯誤；赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是利用大腸桿菌中含32P的脫氧核苷酸標(biāo)記的，該實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，C項錯誤，D項正確。 答案：D

22、 練各地市模擬——知命題熱點 3．(2017·浙江五校聯(lián)考)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是(　　) A．用S型活菌和加熱殺死后的S型菌分別對小白鼠進行注射，并形成對照 B．用殺死的S型菌與無毒的R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測定小鼠體液中的抗體含量 C．從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型菌 D．將S型菌的各種物質(zhì)分離并分別加入各培養(yǎng)基中，培養(yǎng)R型菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 解析：將S型菌的各種物質(zhì)分離并分別加入各培養(yǎng)基中，觀察R型菌是否發(fā)生轉(zhuǎn)化，結(jié)果加入DNA能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，加入蛋白質(zhì)不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，證明DNA是遺傳物質(zhì)，

23、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案：D 4．(2017·上海十二校聯(lián)考)噬藻體是感染藍(lán)藻的DNA病毒。用32P標(biāo)記的噬藻體感染藍(lán)藻細(xì)胞，培養(yǎng)一段時間，經(jīng)攪拌、離心后進行放射性檢測。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的胸腺嘧啶 B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘刮皆谒{(lán)藻上的噬藻體與藍(lán)藻分離 C．離心后放射性同位素主要分布在試管的上清液中 D．此實驗證明DNA是噬藻體的遺傳物質(zhì) 解析：放射性元素32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的磷酸，而嘧啶是含氮堿基，不能被標(biāo)記，所以A錯誤；噬藻體侵染藍(lán)藻時，只有DNA進入藍(lán)藻內(nèi)部，其蛋白質(zhì)外殼留在外面，攪拌的目的是使吸附的噬藻體與藍(lán)藻分離，B正確；離

24、心后放射性同位素主要分布在試管的沉淀物中，故C錯誤；該實驗缺乏相應(yīng)的對照，不能說明DNA就是遺傳物質(zhì)，D錯誤。 答案：B 授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第331頁 一、選擇題 1．人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列敘述錯誤的是(　　) A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子但并未證實其化學(xué)本質(zhì) B．噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力 C．沃森和克里克首先利用顯微鏡觀察到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) D．煙草花葉病毒感染煙草實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 解析：孟德爾提出遺傳因子，并未證實其化學(xué)本質(zhì)，A正確。噬菌體侵染細(xì)菌實驗運用同位素標(biāo)記法，蛋白質(zhì)和DNA比肺炎雙球

25、菌體外轉(zhuǎn)化實驗純度更高，B正確。沃森和克里克建立DNA結(jié)構(gòu)模型，沒有用顯微鏡觀察到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，C錯。煙草花葉病毒為RNA病毒，分別提取蛋白質(zhì)外殼和RNA形成重組病毒，含有煙草花葉病毒RNA的重組病毒會使煙草發(fā)病，證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，D正確。 答案：C 2．下列有關(guān)遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典實驗的敘述中，不正確的是(　　) ①加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子是格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的一個推論 ②艾弗里實驗的創(chuàng)新在于從S型肺炎雙球菌中提取DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng) ③赫爾希和蔡斯實驗的巧妙之處在于使用噬菌體和同位素標(biāo)記法 ④肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化

26、實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) A．①②　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④ 解析：①格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，①正確；②艾弗里實驗的創(chuàng)新在于將S型肺炎雙球菌中的物質(zhì)一一提純，再分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，②錯誤；③噬菌體侵染細(xì)菌時只有DNA進入細(xì)菌，這樣可以將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開，因此赫爾希和蔡斯實驗的巧妙之處在于使用噬菌體和同位素標(biāo)記法，③正確；④肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，而噬菌體侵染細(xì)菌實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明

27、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，④錯誤。 答案：D 3．遺傳物質(zhì)的探索過程是一個漫長而曲折的過程，在此過程中，許多科學(xué)家進行了實驗探究，下列相關(guān)實驗分析正確的是(　　) A．格里菲思進行的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了遺傳物質(zhì)是DNA B．艾弗里進行的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響 D．T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗也可以用N標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA 解析：選項A，格里菲思進行的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗沒有證明遺傳物質(zhì)是DNA，只是推測S型細(xì)菌內(nèi)存在某種轉(zhuǎn)化因子，能把R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。選項B，艾弗里進行的肺炎雙球菌體

28、外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但沒有證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。選項C，T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響，離心時間過長、過短均能影響實驗結(jié)果。選項D，T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA均含有N，做T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗時，不能用該元素標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。 答案：C 4．下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的描述，不正確的是(　　) A．探究遺傳物質(zhì)的基本思路：設(shè)法將核酸與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地觀察各自的作用 B．作為細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)的DNA，其雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本骨架是由核糖和磷酸交替連接而成的 C．若某DNA分子中含某種堿基a個，則第n次復(fù)制時需要的含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為

29、a×2n－1 D．沃森和克里克運用構(gòu)建物理模型的方法研究DNA分子的結(jié)構(gòu)；薩頓運用類比推理法提出假說“基因位于染色體上” 解析：選項A，設(shè)法將DNA(或RNA)與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地觀察各自的作用是探究遺傳物質(zhì)是DNA、RNA還是蛋白質(zhì)的基本實驗思路。選項B，所有細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，構(gòu)成DNA的五碳糖是脫氧核糖。選項C，第n次復(fù)制時需要提供的原料是第(n－1)次產(chǎn)生的所有DNA分子進行復(fù)制時所需的原料。選項D，沃森和克里克通過構(gòu)建物理模型來研究DNA分子的結(jié)構(gòu)，薩頓提出“基因位于染色體上”的假說時，運用了類比推理法。 答案：B 5．(2017·上海嘉定調(diào)研)治療艾滋病(

30、其遺傳物質(zhì)為RNA)的藥物AZT的分子構(gòu)造與胸腺嘧啶脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)很相似。試問AZT抑制病毒繁殖的機制是(　　) A．抑制艾滋病RNA基因的轉(zhuǎn)錄 B．抑制艾滋病RNA基因的逆轉(zhuǎn)錄合成DNA C．抑制艾滋病病毒蛋白質(zhì)的翻譯過程 D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我復(fù)制 解析：AZT的分子構(gòu)造與胸腺嘧啶脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)很相似，也可以代替胸腺嘧啶脫氧核苷酸參與DNA合成的過程，形成無效的DNA，因此抑制了艾滋病病毒RNA基因的逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，B項正確。 答案：B 6．禽流感是由禽流感病毒(一種不能進行逆轉(zhuǎn)錄的RNA病毒)引起的禽類急性傳染病，該病毒也能感染人類。下列有關(guān)敘述正確的是(　　

31、) A．禽流感病毒遺傳物質(zhì)的基本組成單位是核糖核酸 B．禽流感病毒的衣殼蛋白在自身的核糖體內(nèi)合成 C．家禽和人類的被感染細(xì)胞表面可能具有相似的受體 D．被禽流感病毒感染的宿主細(xì)胞的裂解屬于細(xì)胞壞死 解析：根據(jù)題意，禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其基本組成單位是核糖核苷酸，A錯誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，禽流感病毒的衣殼蛋白在宿主細(xì)胞內(nèi)的核糖體合成，B錯誤；禽流感病毒既能感染禽類也能感染人類，家禽和人類的被感染細(xì)胞表面可能具有相似的受體，C正確；被禽流感病毒感染的宿主細(xì)胞的裂解屬于細(xì)胞凋亡，D錯誤。 答案：C 7．(2017·河南鄭州測試)S型肺炎雙球菌菌株是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體

32、，而R型菌株卻無致病性。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．肺炎雙球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì) B．S型細(xì)菌與R型細(xì)菌致病性的差異是細(xì)胞分化的結(jié)果 C．S型細(xì)菌再次進入人體后可刺激記憶B細(xì)胞中某些基因的表達 D．S型細(xì)菌的DNA用相關(guān)的酶水解后，仍然能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化 解析：肺炎雙球菌利用自己細(xì)胞中的核糖體合成蛋白質(zhì)；S型細(xì)菌與R型細(xì)菌致病性的差異是由于遺傳物質(zhì)的不同；S型細(xì)菌再次進入人體后可刺激記憶B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞，使其中的某些基因得以表達；S型細(xì)菌的DNA用相關(guān)的酶水解后，不再有DNA，不會使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 答案：C 8．肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S菌有毒

33、性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R菌無毒性。如圖為所做的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗。下列相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．C組為空白對照，實驗結(jié)果為小鼠不死亡 B．能導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡的有A、D兩組 C．E組實驗表明，加S菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R菌 D．D組產(chǎn)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A、B、D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A、D兩組能導(dǎo)致小鼠死亡。E組加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R型菌，而D組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，可以遺傳給后代。 答案：D 9．

34、某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，進行了以下4個實驗：①用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，②未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，③用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，④用32P標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌，適宜時間后攪拌和離心，以上4個實驗檢測到放射性的主要部位是(　　) A．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液 C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀 解析：沉淀為細(xì)菌，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)顆粒。①35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，不能進入未標(biāo)記的細(xì)菌，放射性主要在上清液中；②

35、未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體主要存在于細(xì)菌內(nèi)，放射性主要在沉淀中；③15N標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，其中DNA主要進入未標(biāo)記的細(xì)菌中，放射性在沉淀和上清液中；④32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌，放射性主要出現(xiàn)在沉淀中。 答案：D 10．為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是(　　) A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無

36、機鹽 B．若要達到實驗?zāi)康模€要再設(shè)計一組用35S標(biāo)記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組 C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D．若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析：圖中錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計一組用35S標(biāo)記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實驗時間較長，細(xì)菌裂解導(dǎo)致的。 答案：B 11．圖甲是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌的實驗。關(guān)于這兩

37、個實驗的分析正確的是(　　) A．圖甲中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi)，R型細(xì)菌向S型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化的原理是基因重組 B．圖乙中攪拌的目的是提供給大腸桿菌更多的氧氣，離心的目的是促進大腸桿菌和噬菌體分離 C．用32P、35S標(biāo)記的噬菌體，分別侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性分別主要在上清液、沉淀物中 D．若用無放射性標(biāo)記的噬菌體，侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性主要分布在上清液中 解析：A選項正確，R型細(xì)菌向S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的原因是S型細(xì)菌的DNA進入R型細(xì)菌中，并表達了S型細(xì)菌的遺傳性狀；B選項錯誤，攪拌的目的是讓侵染的噬菌體和細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液

38、中析出重量較輕的噬菌體；C選項錯誤，分別用32P、35S標(biāo)記的噬菌體，分別侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性分別主要分布在沉淀物、上清液中；D選項錯誤，若用無放射性的噬菌體，侵染體內(nèi)含35S標(biāo)記的細(xì)菌，離心后放射性主要分布在沉淀物中。 答案：A 二、非選擇題 12．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細(xì)菌過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題： (1)實驗材料對實驗成功具有重要的作用，選擇T2噬菌體作為理想的實驗材料，是因為它的結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA，且____________________________________ ____________

39、____________________________________________________________。 (2)獲得分別被32P、35S標(biāo)記的噬菌體的具體方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果

40、表明當(dāng)攪拌時間在2～5 min時，上清液中的35S、32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的90%和20%，由此可以推斷出________________________ ________________________________________________________________________。 圖中“被侵染細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明________________________________________________________________________ _________________________

41、_______________________________________________。 (4)通過噬菌體侵染細(xì)菌實驗發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌裂解后釋放出來的噬菌體大小、形狀等都與原來噬菌體一致，實驗證明___________________________________________________。 解析：(1)T2噬菌體結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA，且在侵染細(xì)菌的過程中蛋白質(zhì)與DNA(核酸)會自然分離，是理想的實驗材料。(2)噬菌體是病毒，營寄生生活，如果想得到分別被32P、35S標(biāo)記的噬菌體，需先對其宿主細(xì)菌用含32P和35S的培養(yǎng)基分別進行培養(yǎng)。(3)35S、32P分別存在于

42、噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中，實驗結(jié)果說明DNA進入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進入細(xì)菌。(4)細(xì)菌裂解后釋放出來的噬菌體大小、形狀等都與原來噬菌體一致，說明噬菌體通過DNA將遺傳性狀傳遞給子代，DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 答案：(1)侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)與DNA(核酸)會自然分離 (2)分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌 (3)DNA進入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進入細(xì)菌　細(xì)菌沒有裂解，子代噬菌體沒有被釋放出來 (4)DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)(噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA或噬菌體的各種性狀是通過DNA傳遞給后代的) 13．請回答以下與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相

43、關(guān)的問題： (1)格里菲思的實驗中最關(guān)鍵的一組是如何設(shè)計的？ ________________________________________________________________________。 其他組所起的作用是_____________________________________________。 (2)艾弗里設(shè)計實驗的思路是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (

44、3)格里菲思設(shè)計的實驗，除教材中的四組以外，他還設(shè)計了一組：將加熱后殺死的S型細(xì)菌和加熱后殺死的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)→小鼠不死亡；而艾弗里設(shè)計的實驗中，有一個關(guān)鍵的對照組：S型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→R型細(xì)菌的培養(yǎng)基→R型細(xì)菌。結(jié)合兩位科學(xué)家的實驗，可以得出的結(jié)論是：①R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成S型細(xì)菌的條件是______________________。②R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的遺傳學(xué)原理是________。 (4)R型細(xì)菌因為無莢膜，容易形成“感受態(tài)”細(xì)胞，故可以接受S型細(xì)菌的DNA。那么，如果讓加熱后殺死的R型細(xì)菌和S型細(xì)菌混合，S型細(xì)菌能發(fā)生轉(zhuǎn)化嗎？為什么？_______________

45、_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)格里菲思體外轉(zhuǎn)化的四組實驗中，注射R型細(xì)菌小鼠不死亡，注射S型細(xì)菌小鼠死亡，注射加熱后殺死的S型細(xì)菌小鼠不死亡，但將R型活細(xì)菌和加熱后殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)小鼠就死亡了，所以第四組實驗最關(guān)鍵。其他三組起對照作用。(2)艾弗里設(shè)計實驗的思路是對S型細(xì)菌中的物質(zhì)進行提取、分離，分別單獨觀察各種物質(zhì)的作用。(3)

46、從格里菲思設(shè)計的另外一組實驗中可以得出R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成S型細(xì)菌的條件之一是要有R型細(xì)菌；從艾弗里設(shè)計的一個關(guān)鍵的對照組實驗中，可以得出R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成S型細(xì)菌的條件之二是要有S型細(xì)菌的DNA。(4)可以從S型細(xì)菌有莢膜的角度進行分析回答。 答案：(1)將R型活細(xì)菌和加熱后殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)　對照 (2)將DNA和蛋白質(zhì)等分開，直接地、單獨地觀察DNA和蛋白質(zhì)等的作用 (3)要有R型活細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA　基因重組 (4)不能，因為S型細(xì)菌有“厚厚的”莢膜，很難成為“感受態(tài)”細(xì)胞，R型細(xì)菌的DNA不能進入，故S型細(xì)菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)化 14．根據(jù)下列有關(guān)遺傳物質(zhì)研究的科學(xué)實驗回

47、答問題： (1)如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，該實驗是在格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分。請據(jù)圖回答： ①在對R型細(xì)菌進行培養(yǎng)之前，首先必須進行的工作是對S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)___________________________。 ②細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是________。 A．基因突變 B．基因重組 C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．染色體數(shù)量變異 (2)1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，如圖是實驗的部分過程： ①赫爾希和蔡斯用不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白

48、質(zhì)，而不是標(biāo)記在同一種噬菌體上，這其中蘊涵的設(shè)計思路是___________________________________。 圖中是用放射性同位素標(biāo)記________的實驗操作。 ②噬菌體侵染細(xì)菌之后，合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼需要________。 A．細(xì)菌的DNA及其氨基酸 B．噬菌體的DNA及其氨基酸 C．噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸 D．細(xì)菌的DNA及噬菌體的氨基酸 解析：(1)①實驗要遵循單一變量原則，只有將各種化學(xué)物質(zhì)分離并提純后單獨使用，才能確定哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子。②S型菌的DNA進入R型菌內(nèi)，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化，所以轉(zhuǎn)化相當(dāng)于基因工程，實質(zhì)是發(fā)生了基因重組。(2)①實驗要遵循單一變量原則，分離DNA和蛋白質(zhì)，單獨觀察其作用才能確定哪個是遺傳物質(zhì)。上清液中放射性很高，所以是標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，蛋白質(zhì)外殼沒有進入噬菌體，離心后在上清液中。②合成蛋白質(zhì)外殼的模板是噬菌體的DNA，原料是細(xì)菌的氨基酸。 答案：(1)①分離并提純?、贐　(2)①分離DNA和蛋白質(zhì)，單獨觀察其作用　蛋白質(zhì)外殼?、贑 - 20 -