内容正文:
第1节 DNA是主要的遗传物质
【学习目标】
1.阐明遗传物质的探索过程,说明DNA是主要的遗传物质;
2.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”;
3.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程,认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
聚焦·学案一 肺炎链球菌的转化实验
[学案设计]
(一)对遗传物质的早期推测
(二)肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的类型
S型细菌有荚膜,菌落表面光滑,有致病性;R型细菌无荚膜,菌落表面粗糙,无致病性。
2.格里菲思的体内转化实验
微点拨:加热的作用原理
①加热会使蛋白质变性失活,这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活,酶等生命体系失去其相应功能,细菌死亡。
②加热时,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,进而恢复活性。
3.艾弗里的体外转化实验
(1)实验流程
(2)实验分析
4.分析肺炎链球菌体内与体外转化实验巧妙设计及联系
①体内转化实验用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化;②体外转化实验分别用不同的酶处理S型细菌的细胞提取物,再与R型细菌混合培养,然后观察除去相关物质后细胞提取物的转化活性
①所用材料相同;②体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸;③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
[典例] 如图是以肺炎链球菌为实验材料探究生物遗传物质的实验。下列分析错误的是 ( )
A.该实验单独探究了S型细菌的DNA和蛋白质的作用
B.甲组培养皿中有S型细菌出现,加热没有破坏转化因子的活性
C.乙组培养皿与丙组培养皿中的肺炎链球菌种类都不相同
D.酶可以专一性地除去提取物中的特定物质,便于控制实验变量
[解析] 该实验中乙组去除了蛋白质,丙组去除了DNA,设计思路是单独探究S型细菌的DNA和蛋白质等成分的作用,A正确;甲组中出现S型细菌,由此可推测加热不会破坏转化因子的活性,B正确;乙组蛋白酶不能水解DNA,故乙组培养皿中会出现S型细菌和R型细菌,丙组中加入了DNA酶,S型细菌的DNA被水解后不会导致R型细菌的转化,丙组培养皿中只出现R型细菌,C错误;酶可以专一性地除去提取物中的特定物质,便于控制实验变量,D正确。
[答案] C
[易错提醒]
肺炎链球菌转化实验的两个常见认识误区
(1)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
(2)转化的实质并不是基因发生突变,而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
[迁移训练]
1.判断下列叙述的正误
(1)加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内,从小鼠体内提取到的细菌全部是S型活细菌。 (×)
(2)艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。 (×)
(3)高温处理过的S型细菌的蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。 (√)
(4)艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入到R型细菌的培养基上,最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。 (×)
2.某兴趣小组重复进行了肺炎链球菌的体内转化实验,过程如图所示。下列叙述错误的是 ( )
第一步:① 小鼠体内→小鼠不死亡。
第二步:S型细菌小鼠体内→小鼠死亡,小鼠体内有② 。
第三步:加热杀死S型细菌小鼠体内→小鼠不死亡。
第四步:③ 。
A.①为R型细菌
B.②为S型细菌
C.③的实验步骤是将加热杀死的R型细菌和S型细菌混合后注射到小鼠体内
D.③的实验现象是小鼠死亡,小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌
解析:选C R型细菌无致病性,S型细菌有致病性,第一步中小鼠不死亡,说明注射的是R型细菌,即①为R型细菌,A正确;S型细菌有致病性,注射后小鼠死亡,且能在小鼠体内分离出S型细菌,即②为S型细菌,B正确;③的实验步骤是将加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内,③的实验现象是小鼠死亡,小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌,C错误,D正确。
3.艾弗里在肺炎链球菌转化实验中,用加热致死的 S 型细菌制成细胞提取物, 对细胞提取物进行不同的处理后,将其加入含有 R 型细菌的培养基中,实验结果如下表。 下列叙述正确的是 ( )
组别
1
2
3
4
5
处理
无
蛋白酶
RNA酶
酯酶
DNA酶
得到的
菌落
R型、
S型
R型、
S型
R型、
S型
R型、
S型
R型
A.该实验应用“减法原理”控制自变量
B.该实验属于对比实验,无空白对照组
C.仅第2组实验可证明蛋白质不是遗传物质
D.仅第5组实验可证明 DNA 是遗传物质
解析:选A 艾弗里体外转化实验应用“减法原理”控制自变量,逐个观察不同物质的转化作用,A正确;该实验属于对照实验,其中第1组为空白对照组,B错误;第2组实验中蛋白质被蛋白酶分解后仍出现S型细菌,但是需与对照组对比后才能说明蛋白质不是遗传物质,C错误;第5组实验中DNA被DNA酶水解后只出现R型细菌,没有发生转化作用,但是需与对照组对比后才能说明被分解的DNA是遗传物质,D错误。
4.结合教材P44艾弗里证明DNA是遗传物质的相关实验,回答下列问题:
(1)将S型细菌的细胞提取物直接加入R型活细菌的培养基中,培养基中出现光滑型菌落和粗糙型菌落,这能得出的结论是S型细菌的细胞提取物中含有某种物质可以使R型细菌转化为S型细菌。
(2)分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理细胞提取物,利用了酶的专一性;艾弗里的实验设计利用了自变量控制中的“减法原理”,用DNA酶处理细胞提取物,目的是去除细胞提取物中的DNA,与其他组实验对比探究R型细菌转化为S型细菌是不是因为S型细菌中的DNA。
(3)通过肺炎链球菌的体外转化实验,艾弗里得出的结论为DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
聚焦·学案二 噬菌体侵染细菌的实验
[学案设计]
(一)噬菌体侵染细菌的实验过程梳理
1.实验材料:T2噬菌体(如图)。
2.实验方法:放射性同位素标记法。
3.实验过程和现象
4.实验结果及结论
亲代噬菌体
寄主
细胞内
子代
噬菌体
实验结论
32P标记DNA
有
有
DNA是T2噬菌
体的遗传物质
35S标记蛋白质
无
无
微点拨:①T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,而不能侵染其他细菌。②标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,病毒营寄生生活,必须依赖活细胞生存。
|情|境|思|考|探|究|
如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,根据图示并结合教材内容回答下列问题:
(1)本实验采用的是放射性同位素标记技术,为什么用35S和32P进行标记?
提示:S是噬菌体蛋白质特有的元素,P几乎都存在于DNA分子中,用放射性同位素32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,可以单独地观察它们各自的作用。
(2)为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体?
提示:因为T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只有在大肠杆菌体内才能进行增殖,故应先培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养T2噬菌体,而不能直接用培养基培养T2噬菌体。
(3)能否用14C和18O标记噬菌体?能否用32P和35S同时标记噬菌体?
提示:不能用14C和18O标记噬菌体,因为DNA和蛋白质都含C和O元素,且18O不具有放射性。不能用32P和35S同时标记噬菌体,因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位,不能确定是何种元素的放射性。
(4)图中T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中需经过短时间保温后,再进行②③过程。②③分别代表搅拌和离心过程,其中②的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(蛋白质外壳)与细菌分离,③的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(二)噬菌体侵染细菌的实验结果及误差分析
1.用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
2.用含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
[典例] 某实验小组进行了若干组实验,实验设计如表所示。若T2噬菌体全部侵入大肠杆菌且大肠杆菌未裂解,则放射性只存在于沉淀物中的是 ( )
实验组
①
②
③
④
T2噬菌体
无标记
32P标记
35S标记
14C标记
大肠杆菌
14C标记
无标记
无标记
无标记
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
[解析] ①组T2噬菌体利用大肠杆菌中的原料合成DNA和蛋白质,由于大肠杆菌被14C标记,则子代噬菌体有放射性物质,只存在于沉淀物中,①符合题意;②32P标记T2噬菌体的DNA,侵染未被标记的大肠杆菌,子代T2噬菌体的DNA能检测到放射性,且放射性只存在于沉淀物中,②符合题意;③35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染未被标记的大肠杆菌,放射性出现在上清液中,③不符合题意;④14C标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳,亲代T2噬菌体的蛋白质外壳有放射性,分布在上清液中,子代T2噬菌体的DNA有放射性,分布在沉淀物中,④不符合题意。
[答案] A
[思维建模] “二看法”判断子代噬菌体标记情况
[迁移训练]
1.判断下列叙述的正误
(1)为获得放射性标记的T2噬菌体,可分别用含35S和32P的人工培养基培养噬菌体。 (×)
(2)细菌和病毒作为实验材料,具有个体小、结构简单、繁殖快的优点。 (√)
(3)肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验均可说明DNA是主要的遗传物质。 (×)
(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,32P标记组为实验组,35S标记组为对照组。 (×)
2.(2025·河南高考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是 ( )
A.C B.S
C.P D.N
解析:选B T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌中,并作为模板控制子代T2噬菌体的合成,而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供,因此子代T2噬菌体蛋白质外壳中的元素全部来自大肠杆菌;但由于DNA复制方式为半保留复制,因此子代噬菌体中一些DNA来自亲代噬菌体。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成,DNA由C、H、O、N、P组成,综上分析,子代噬菌体中全部来自其宿主细胞的元素是S,B正确。
3.某兴趣小组参考“T2噬菌体侵染细菌的实验”设计了如下实验(注:35S和32P的放射性无法区分),下列叙述错误的是 ( )
A.部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性
B.保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响
C.搅拌不充分将会导致上清液的放射性强度减小
D.该实验不能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
解析:选A 35S标记的噬菌体的蛋白质不进入子代噬菌体,子代噬菌体以大肠杆菌中的32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA,以无标记的氨基酸为原料合成无放射性的蛋白质,因此子代噬菌体的核酸有放射性,蛋白质外壳没有放射性,A错误;正常情况下,上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质,无论保温时间长短,噬菌体的蛋白质外壳都会进入上清液,故保温时间过短几乎不会影响上清液放射性强度,B正确;搅拌不充分,35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上,会导致上清液的放射性强度减小, C正确;该实验同时用了放射性同位素32P和35S做标记,设计思路错误,由于不同元素的放射性无法区分,不能判断子代噬菌体的放射性标记是不是来自35S,因此不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌,D正确。
4.(教材P45“图3-5”发掘训练)结合噬菌体侵染细菌的电镜照片和T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程,回答下列问题:
(1)T2噬菌体中DNA和蛋白质分子共有的组成元素是C、H、O、N,蛋白质分子特有的元素是S,P几乎全部存在于DNA分子中。
(2)子代T2噬菌体物质合成所需要的原料来源于大肠杆菌,但合成的子代T2噬菌体与亲代T2噬菌体几乎相同,原因是指导子代T2噬菌体合成的遗传物质来自亲代T2噬菌体。
(3)T2噬菌体不能(填“能”或“不能”)在肺炎链球菌体内增殖,原因是T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
聚焦·学案三 RNA是某些病毒的遗传物质
[学案设计]
(一)实验证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
1.烟草花叶病毒侵染烟草的实验
(1)烟草花叶病毒的组成:只含有蛋白质和RNA。
(2)侵染实验
(3)实验结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
2.烟草花叶病毒(TMV)重建及其对烟草叶片的感染
(1)实验过程及现象
(2)结果分析与结论:重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系。
(二)正确认识生物的遗传物质
|探|究|学|习|
分析回答下列有关遗传物质种类的问题:
(1)人、T2噬菌体及大肠杆菌的遗传物质分别是什么?
提示:DNA、DNA、DNA。
(2)下图所示的两种生物,其遗传物质是什么?
提示:两种生物都属于RNA病毒,遗传物质都是RNA。
(3)流感病毒中有几种核酸、核苷酸、五碳糖和碱基?病毒的遗传物质是否都是RNA?
提示:1种、4种、1种和4种;RNA病毒的遗传物质是RNA,而DNA病毒的遗传物质是DNA。
(4)菠菜细胞中含有几种核酸、核苷酸、五碳糖及碱基?细胞核中的遗传物质是DNA,那么细胞质中的遗传物质是DNA还是RNA?
提示:2种、8种、2种和5种;菠菜细胞细胞质中的遗传物质是DNA。
|认|知|生|成|
1.DNA是主要的遗传物质
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
2.不同生物的遗传物质
生物类型
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
[典例] 下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述,正确的是 ( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
[解析] 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,A错误,D正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA,C错误。
[答案] D
[易错提醒]
有关遗传物质的三点提醒
(1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质,如细胞生物中的RNA。
(2)DNA并不是所有生物的遗传物质,如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
(3)一种生物的遗传物质是唯一的,对某种生物不能说“主要遗传物质”。
[迁移训练]
1.下列关于生物的遗传物质的叙述,错误的是 ( )
A.豌豆细胞内既有DNA,又有RNA,但是DNA是豌豆的遗传物质
B.真核细胞中的遗传物质是DNA,原核细胞中的遗传物质也是DNA
C.肺炎链球菌的遗传物质是DNA,HIV的遗传物质是RNA
D.酵母菌的遗传物质经水解后产生的核苷酸种类多于4种
解析:选D 酵母菌的遗传物质是DNA,DNA经水解后产生的核苷酸有4种,D错误。
2.已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是 ( )
A.该实验只能说明HRV的RNA是遗传物质
B.实验过程中重组病毒的后代是HRV
C.结合本实验以及赫尔希、蔡斯等人的研究成果,可以说明细胞生物的遗传物质主要是DNA
D.c过程能说明TMV的蛋白质外壳没有侵染能力
解析:选C 该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验,因此,该实验只能说明HRV的RNA是遗传物质,A正确;将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组,获得重组病毒,其后代是HRV,B正确;细胞生物的遗传物质是DNA,C错误;c过程用TMV的蛋白质外壳侵染烟草叶片,没有出现病斑,说明TMV的蛋白质外壳没有侵染能力,D正确。
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验和艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的关系是体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸。
2.32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养,较长时间保温后,会检测到上清液的放射性明显升高,原因是较长时间保温后,会导致大肠杆菌裂解释放含放射性的子代噬菌体,这部分噬菌体进入上清液导致上清液放射性升高。
3.有些生物的遗传物质是DNA,有些生物的遗传物质是RNA,为什么说DNA是主要的遗传物质?
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
三、综合检测反馈
1.艾弗里的肺炎链球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验具有重要意义。下列关于两个实验的叙述,正确的是 ( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中向细胞提取物添加各种酶利用了“加法原理”
B.赫尔希和蔡斯的实验中保温时间过短或过长都会导致上清液放射性升高
C.两个实验用的生物材料的遗传物质分别是DNA、RNA
D.两个实验最终无法证明DNA是主要的遗传物质
解析:选D 与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地减去提取物中某种物质,利用了“减法原理”,A错误。噬菌体侵染大肠杆菌的两组实验中,32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中,保温时间过长,部分被侵染的大肠杆菌已裂解,保温培养时间过短,部分T2噬菌体还未完全侵染,均会导致上清液放射性升高;35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中保温时间的长短对实验结果无明显影响,B错误。两实验用的生物材料(噬菌体、大肠杆菌和肺炎链球菌、小鼠)的遗传物质均是DNA,C错误;两个实验最终均无法证明DNA是主要的遗传物质,D正确。
2.在1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.过程④和⑤表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质
B.从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡
C.从鼠2血液中分离出来的活菌既有R型也有S型的肺炎链球菌
D.从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,会产生粗糙型菌落
解析:选C 过程④单独注射S型活细菌鼠4死亡,而过程⑤中注射的成分中含有S型活细菌,可致鼠5死亡,且未对鼠5体内细菌进行分析,故过程④和⑤无法表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质,A错误;从鼠2血液中分离出来的活细菌包括R型细菌和S型细菌,其中只有S型细菌能使小鼠死亡,B错误,C正确;将S型活细菌与加热致死的R型细菌注入小鼠,小鼠死亡,从鼠5体内只可分离出S型活细菌,在培养基上培养,只会产生光滑型菌落,D错误。
3.如图为烟草花叶病毒(TMV)对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.降解TMV所用的酶有蛋白酶和DNA酶
B.本实验的思路和艾弗里的实验思路均是单独观察RNA和蛋白质的作用
C.本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA
D.用甲病毒去感染烟草叶片细胞,产生的子代病毒是TMV A
解析:选D 由图可知:用不同的酶降解TMV,获得了相应的蛋白质和RNA,因此降解TMV所用的酶为蛋白酶和RNA酶,A错误; 艾弗里的实验使用的肺炎链球菌的遗传物质是DNA,其实验利用了控制自变量的“减法原理”,单独观察DNA和蛋白质的作用,B错误;本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C错误;图中蛋白B和RNA A组合形成的病毒感染烟草叶片得到甲病毒,其中RNA A是遗传物质,因此用甲病毒去感染烟草叶片细胞,产生的子代病毒是TMV A,D正确。
4.某研究小组在患病的小鼠体内发现了一种全新的病毒,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是 RNA,该研究小组取健康且生长状况基本一致的小鼠若干,随机均分成甲、乙、丙、丁四组,进行了如表所示实验,其中丁组作为对照组。下列对实验的分析,不正确的是 ( )
组别
甲
乙
丙
丁
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
①
该病毒核酸提取物
②
发病情况
不发病
发病
发病
不发病
A.该实验运用了控制变量中的“减法原理”
B.乙组①注射溶液为该病毒核酸提取物和DNA 酶
C.丁组②注射溶液为生理盐水
D.实验结果表明该病毒的遗传物质为 DNA
解析:选D 探究该病毒的遗传物质是DNA还是 RNA,利用酶去掉对应的物质,该实验运用了控制变量中的“减法原理”,A正确;该实验探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,根据乙组和丁组的发病情况可知,乙组①注射溶液为该病毒核酸提取物和DNA 酶,丁组作为空白对照组,②注射溶液为生理盐水,B、C正确;甲组小鼠不发病,乙组、丙组小鼠发病,丁组空白对照组不发病,实验结果表明该病毒的遗传物质为RNA,D错误。
5.为研究某裂解性噬菌体对耐药性肺炎克雷伯氏菌引起的小鼠肺炎的治疗效果,研究人员分别用等体积的缓冲液、感染复数依次为0.1、1.0、10.0的噬菌体与等量的肺炎克雷伯氏菌悬液混合培养(感染复数指侵染时噬菌体与细菌个数之比,感染复数越高,细菌裂解越快),定时测定各组的细菌数量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该研究所用裂解性噬菌体不可能是T2噬菌体
B.a组是缓冲液组,b组是感染复数为0.1的噬菌体组
C.用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎会更有效
D.b组噬菌体与细菌混合约4 h后,被感染细菌开始裂解
解析:选D T2噬菌体专一性侵染大肠杆菌,不侵染耐药性肺炎克雷伯氏菌,A正确;a组细菌数量不下降,对应缓冲液组,b组细菌数量开始减少的时间最晚,对应感染复数为0.1的噬菌体组,B正确;用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎,可使细菌数量快速下降,效果会更好,C正确;b组噬菌体与细菌混合约4 h时,细菌数量达到最大值,此时细菌增殖速率等于裂解速率,则在此之前被感染细菌即开始裂解,D错误。
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