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1、科學(xué)家科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體：染色體主要主要組成成分成成分 蛋白蛋白質(zhì)和和DNA。歷史的步伐史的步伐DNA染色體在染色體在遺傳上的上的連續(xù)性和性和穩(wěn)定性定性?蛋白蛋白質(zhì)1.一、一、對(duì)遺傳物物質(zhì)的早期推的早期推測(cè)蛋白蛋白質(zhì)的基本的基本組成成單位位氨基酸氨基酸氨基酸多種多氨基酸多種多樣的排列可能的排列可能蘊(yùn)含含遺傳信息信息蛋白蛋白質(zhì)是生物體主要的是生物體主要的遺傳物物質(zhì)2.實(shí)驗(yàn)材料：材料：兩種肺炎雙球菌兩種肺炎雙球菌 多多糖糖類莢膜膜菌落菌落:粗糙粗糙(R Rough)無(wú)無(wú)莢膜，無(wú)毒膜，無(wú)毒菌落菌落:光滑光滑(S Smooth)有有莢膜，有毒，膜，有毒，可致死可致死二、肺炎雙球菌的二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化

2、化實(shí)驗(yàn)R型菌型菌S型菌型菌3.1.1.將將R R型活型活細(xì)菌菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.2.將將S S型活型活細(xì)菌菌注射到小鼠體內(nèi)，患注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。血癥死亡。3.3.將將加加熱殺死后的死后的S S型型細(xì)菌菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.4.將將無(wú)毒性無(wú)毒性R R型活型活細(xì)菌與加菌與加熱殺死后的死后的S S型型細(xì)菌混合菌混合 后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。血癥死亡。一一.格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)4.加加熱殺死的死的S S型型細(xì)菌中含有菌中含有“轉(zhuǎn)化因子化因子”，將無(wú)毒的

3、，將無(wú)毒的R R型型細(xì)菌菌轉(zhuǎn)化化為有毒的有毒的S S型型細(xì)菌菌格里菲思格里菲思實(shí)驗(yàn)的的結(jié)論是什么是什么?實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子化因子”是什么是什么？5.實(shí)驗(yàn)思考：思考：1.第三第三組實(shí)驗(yàn)為什么加什么加熱后后S S型型細(xì)菌菌注射到小注射到小鼠體內(nèi)，不死亡鼠體內(nèi)，不死亡？加？加熱是否使是否使DNA、蛋白、蛋白質(zhì)完全失活？完全失活？2.轉(zhuǎn)化的化的實(shí)質(zhì)是什么？（基因重是什么？（基因重組？基因突？基因突變？）？）3.第四第四組實(shí)驗(yàn)是否所有的是否所有的R型型細(xì)菌都被菌都被轉(zhuǎn)化成化成S型型細(xì)菌？菌？肺炎雙球菌肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)是指是指S型型細(xì)菌的菌的DNA片段片段整合到整合到R型型細(xì)菌的菌的DNA中中，使受

4、體，使受體細(xì)胞胞獲得了新得了新的的遺傳信息，即信息，即發(fā)生了生了基因重基因重組。加加熱殺死死S型型細(xì)菌的菌的過(guò)程中，其程中，其蛋白蛋白質(zhì)變性失活性失活，但是，但是其內(nèi)部的其內(nèi)部的DNA在加在加熱結(jié)束后隨束后隨溫度的降低又逐溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性恢復(fù)活性。由于由于轉(zhuǎn)化受到化受到DNA的的純度度、受體菌的狀受體菌的狀態(tài)等因素的影響等因素的影響，因此，因此轉(zhuǎn)化化過(guò)程中并不是所有的程中并不是所有的R型型細(xì)菌都被菌都被轉(zhuǎn)化成化成S型型細(xì)菌，而只是菌，而只是少部分少部分R型型細(xì)菌被菌被轉(zhuǎn)化成化成S型型細(xì)菌。菌。6.在在證明明DNA還是蛋白是蛋白質(zhì)或其他物或其他物質(zhì)是是遺傳物物質(zhì)的的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)中最關(guān)鍵的的

5、設(shè)計(jì)思路思路是什么？是什么？必必須將蛋白將蛋白質(zhì)、其他物、其他物質(zhì)與與DNA分開(kāi)，分開(kāi)，單獨(dú)獨(dú)、直接地、直接地觀察它察它們的作用，才能確定究竟的作用，才能確定究竟誰(shuí)是是遺傳物物質(zhì)。7.多糖多糖 脂脂類 蛋白蛋白質(zhì) RNA RNA DNADNA加加熱殺死的死的S S型型細(xì)菌菌在在殺死的死的S S型型細(xì)菌中含有哪些物菌中含有哪些物質(zhì)？尋找找轉(zhuǎn)化因子化因子：8.二、二、艾弗里確定艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的化因子的實(shí)驗(yàn)R型型細(xì)菌菌R型型細(xì)菌菌只只長(zhǎng)R型菌型菌只只長(zhǎng)R型菌型菌R型型細(xì)菌菌S型菌型菌R型型細(xì)菌菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白蛋白質(zhì)或或莢膜多糖膜多糖或或RNAS型菌的型菌的DNA+DNA酶

6、 實(shí)驗(yàn)過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：程：程：程：“轉(zhuǎn)化因子化因子”是是DNA9.DNADNA是是轉(zhuǎn)化因子?；蜃?。D N A D N A D N A D N A 是是是是 遺遺 傳傳 物物物物 質(zhì)質(zhì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：果：只有加入只有加入DNA才才轉(zhuǎn)化；化；DNA越越純，轉(zhuǎn)化越有效；化越有效；用用DNA酶處理理DNA，不再，不再轉(zhuǎn)化化蛋白蛋白質(zhì)等其他物等其他物質(zhì)不是不是遺傳物物質(zhì)。（糾正了生物界一個(gè)的正了生物界一個(gè)的錯(cuò)誤的共的共識(shí)）10.艾弗里的艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么巧妙之有什么巧妙之處？把把DNADNA和蛋白和蛋白質(zhì)分開(kāi)，分開(kāi)，單獨(dú)地、直接地獨(dú)地、直接地觀察察DNADNA的作用；的作用；設(shè)計(jì)對(duì)照照實(shí)驗(yàn)，用用

7、DNADNA酶處理理，觀察察DNADNA的的作用。作用。艾弗里的艾弗里的實(shí)驗(yàn)有什么不足之有什么不足之處？受技受技術(shù)限制限制DNA無(wú)法無(wú)法100%提提純，總含少量含少量蛋白蛋白質(zhì)。因此，仍有人。因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示表示懷疑。疑。11.體外體外轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)S型型細(xì)菌各菌各組成成分的作用成成分的作用進(jìn)行行對(duì)照照R型型細(xì)菌與菌與S型型細(xì)菌的菌的毒性毒性對(duì)照照實(shí)驗(yàn)對(duì)照照體外培養(yǎng)基體外培養(yǎng)基在小鼠體內(nèi)在小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)菌菌(1)所用材料相同所用材料相同(2)體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)是體外是體外轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)的基的基礎(chǔ)，體外，體外轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)是是體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)的延伸的延伸(3)兩兩實(shí)驗(yàn)都遵循都遵循對(duì)照原照原則

8、、單一一變量原量原則聯(lián)系系S型型細(xì)菌的菌的DNA是是遺傳物物質(zhì)，蛋白蛋白質(zhì)不是不是遺傳物物質(zhì)S型型細(xì)菌體內(nèi)有菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子化因子”實(shí)驗(yàn)結(jié)論將物將物質(zhì)提提純分離分離后，直接后，直接地、地、單獨(dú)獨(dú)地地觀察某種物察某種物質(zhì)在在實(shí)驗(yàn)中所起的作用中所起的作用用加用加熱殺死的死的S型型細(xì)菌注射到菌注射到小鼠體內(nèi)作小鼠體內(nèi)作為對(duì)照照實(shí)驗(yàn)來(lái)來(lái)說(shuō)明確明確實(shí)發(fā)生了生了轉(zhuǎn)化化巧妙構(gòu)思巧妙構(gòu)思體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目目12.將加將加將加將加熱殺熱殺死的死的死的死的S S S S型型型型細(xì)細(xì)菌與菌與菌與菌與R R R R型型型型細(xì)細(xì)菌混合后，注射到小鼠體菌混合后，注射到小鼠體菌混合后，注射到小鼠體菌混合后，注射到小鼠

9、體內(nèi)，在小鼠體內(nèi)內(nèi)，在小鼠體內(nèi)內(nèi)，在小鼠體內(nèi)內(nèi)，在小鼠體內(nèi)S S S S型、型、型、型、R R R R型型型型細(xì)細(xì)菌的含量菌的含量菌的含量菌的含量變變化情況如化情況如化情況如化情況如圖圖所示：所示：所示：所示：a a、從免疫學(xué)角度解、從免疫學(xué)角度解釋：曲曲線abab段下降的原因是段下降的原因是R R型菌被小鼠的免疫系型菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消所消滅b b、曲、曲線bcbc段上升的原因是段上升的原因是 部分部分R R型型細(xì)菌菌轉(zhuǎn)化化為有毒有毒S S型型細(xì)菌后在小鼠體內(nèi)增殖，菌后在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠致小鼠患病，免疫力下降患病，免疫力下降0含量含量時(shí)間abcR型型細(xì)菌菌S型型細(xì)菌菌練習(xí)：13.艾弗

10、里的艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人引起了人們的注意，但的注意，但是，由于艾弗里是，由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取出的中提取出的DNA，純度度最高最高時(shí)也也還有有0.02%的蛋白的蛋白質(zhì)，因此，仍有，因此，仍有人人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示表示懷疑。疑。有沒(méi)有比有沒(méi)有比細(xì)菌更菌更為簡(jiǎn)單的的實(shí)驗(yàn)材料？材料？1952年，赫赫赫赫爾爾希和蔡斯希和蔡斯希和蔡斯希和蔡斯以T2T2T2T2噬菌體噬菌體噬菌體噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素放射性同位素放射性同位素放射性同位素標(biāo)記標(biāo)記的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更具有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn).思思維碰撞碰撞14.噬菌體（1）結(jié)構(gòu)：構(gòu)：頭部和尾部部和尾部的外表是由的外表是由構(gòu)成，構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有部?jī)?nèi)含有。（2

11、）與大）與大腸桿菌的關(guān)系：桿菌的關(guān)系：（3）增殖特點(diǎn)：在自身）增殖特點(diǎn)：在自身遺傳物物質(zhì)的作用下，利的作用下，利用大用大腸桿菌體內(nèi)的物桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的來(lái)合成自身的組成成分，成成分，進(jìn)行增殖。行增殖。蛋白蛋白質(zhì)DNA寄生關(guān)系寄生關(guān)系15.噬菌體的復(fù)制式增殖噬菌體的復(fù)制式增殖噬菌體噬菌體大大腸桿菌桿菌大大腸桿菌桿菌16.組裝裝 合成合成 注入注入三、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)吸附吸附 釋放放侵入侵入別的的細(xì)菌菌17.實(shí)驗(yàn)原理和方法原理和方法蛋白蛋白質(zhì)的的組成元素：成元素：DNA的的組成元素：成元素：（標(biāo)記32p）（標(biāo)記35s）標(biāo)記噬菌體方法：噬菌體方法：v在分在分別含有放射性同位素含有放射性同位

12、素32p和和35s的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基中培養(yǎng)中培養(yǎng)細(xì)菌菌v分分別用上述用上述細(xì)菌培養(yǎng)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制噬菌體，制備含含32p的噬菌體和含的噬菌體和含35s的噬菌體的噬菌體同位素同位素標(biāo)記法法C、H、O、N、SC、H、O、N、P18.1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：思路：3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：程：把蛋白把蛋白質(zhì)和和DNA區(qū)分開(kāi)區(qū)分開(kāi)，直接地、，直接地、單獨(dú)地獨(dú)地觀察察DNA和蛋白和蛋白質(zhì)的作用的作用(1)標(biāo)記細(xì)菌菌細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌含32P的細(xì)菌(2)標(biāo)記噬菌體噬菌體噬菌體+含35S的細(xì)菌噬菌體+含32P的細(xì)菌含35S的噬菌體含32P的噬菌體(3)噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌菌含35

13、S的噬菌體+細(xì)菌含32P的噬菌體+細(xì)菌:上清液放射性很高上清液放射性很高,沉淀物放射性很低沉淀物放射性很低:上清液放射性很低上清液放射性很低,沉淀物放射性很沉淀物放射性很高高2、實(shí)驗(yàn)方法：方法：放射性同位素放射性同位素標(biāo)記法法三三.噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌的菌的實(shí)驗(yàn)19.20.3.3.3.3.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步步步步驟驟標(biāo)記細(xì)菌菌標(biāo)記噬菌體噬菌體噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌（短菌（短時(shí)間保溫）保溫）攪拌離心拌離心觀察放射性的分布察放射性的分布“短短時(shí)間”：保：保證子代噬菌體的子代噬菌體的DNADNA和蛋白和蛋白質(zhì)在大在大腸桿菌中正桿菌中正處于合成于合成階段，子代噬菌體段，子代噬菌體還沒(méi)有沒(méi)有組裝好，裝好，

14、或或雖已已經(jīng)組裝但并未使裝但并未使細(xì)菌菌發(fā)生裂生裂解解 “保溫保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保的恒定的溫度，以保證酶的活性。的活性。攪拌的目的：使吸附在拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體菌上的噬菌體顆粒與粒與細(xì)菌分離菌分離離心的目的：離心的目的：讓上清液中上清液中析出重量析出重量較輕的噬菌體的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大留下被感染的大腸桿菌。桿菌。內(nèi)部?jī)?nèi)部DNA不存在不存在了的噬菌體外殼了的噬菌體外殼21.噬菌體比大噬菌體比大腸桿菌桿菌輕4、噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌菌實(shí)驗(yàn)的的檢測(cè)結(jié)果果：上清液：沉淀物：噬菌體(外殼)細(xì)菌(被注

15、入的DNA)蛋白質(zhì)DNA有放射性無(wú)無(wú)有放射性上清液上清液“放射性很高放射性很高”沉淀物沉淀物“放射性很高放射性很高”？沉淀物也有放射性沉淀物也有放射性上清液也有放射性上清液也有放射性分離不完全分離不完全(噬菌體蛋白噬菌體蛋白質(zhì)外殼外殼)釋放出來(lái)的、未侵染放出來(lái)的、未侵染的噬菌體的噬菌體/釋放的/未侵染的)22.在噬菌體中在噬菌體中,親代和子代之代和子代之間具有具有連續(xù)性的物性的物質(zhì)是是DNA,而不是蛋白而不是蛋白質(zhì),也就是也就是說(shuō),子代噬菌體的各種性狀是通子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的代的DNA遺傳給后代的后代的,噬菌體侵染噬菌體侵染細(xì)菌的菌的實(shí)驗(yàn)表明表明:DNA才是真正的才是真正的遺傳物物

16、質(zhì)23.(1)若用1個(gè)含32P標(biāo)記的親代噬菌體，侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，共釋放100個(gè)子代噬菌體，則其中DNA兩鏈均含32P、一條鏈為32P、兩鏈均含31P的噬菌體分別為幾個(gè)？(2)若用1個(gè)未被標(biāo)記的親代噬菌體，侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌，共釋放100個(gè)子代噬菌體，則其中DNA兩鏈均含32P、一條鏈為32P、兩鏈均含31P的噬菌體分別為幾個(gè)？提示三種噬菌體分別為98、2、0。提示三種噬菌體分別為0、2、98。(3)若用1個(gè)含35S標(biāo)記的親代噬菌體，侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，共釋放100個(gè)子代噬菌體，則其中子代噬菌體含有35S的有的有幾個(gè)？提示 0(4)若用未被標(biāo)記的親代噬菌體，侵染含35S標(biāo)記的

17、大腸桿菌，共釋放100個(gè)子代噬菌體，則其中子代噬菌體含有35S的有的有幾個(gè)？提示 10024.目前，已有充分的科學(xué)研究目前，已有充分的科學(xué)研究資料料證明，明，絕大多數(shù)生物大多數(shù)生物都是以都是以DNA作作為遺傳物物質(zhì)的。的。DNA是唯一的是唯一的遺傳物物質(zhì)嗎？25.流感病毒流感病毒SARS病毒病毒煙草花葉病毒煙草花葉病毒下面下面這些生物的些生物的遺傳物物質(zhì)是什么？是什么？敢于敢于敢于敢于質(zhì)質(zhì)疑疑疑疑26.如果你是科學(xué)家，如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉明煙草花葉病毒的病毒的遺傳物物質(zhì)是什么？是什么？背景知背景知識(shí)：煙草花煙草花葉病毒葉病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白和蛋白質(zhì)組成成

18、的，在感染煙草的，在感染煙草時(shí)，會(huì)出會(huì)出現(xiàn)致病斑。致病斑。課堂延伸堂延伸27.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究探究探究探究蛋白蛋白質(zhì)RNA分分離離感染感染煙草煙草感染感染煙草煙草實(shí)驗(yàn)結(jié)果果出出現(xiàn)病斑病斑不出不出現(xiàn)病斑病斑實(shí)驗(yàn)結(jié)果果結(jié)論：RNARNA是是煙草花葉病毒的煙草花葉病毒的遺傳物物質(zhì)28.RNARNA病毒的病毒的遺傳物物質(zhì)是是RNARNA四四.煙草花葉病毒重建煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)29.細(xì)胞胞結(jié)構(gòu)構(gòu)生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺傳物物質(zhì)是是DNADNA非非細(xì)胞胞結(jié)構(gòu)生物構(gòu)生物遺傳物物質(zhì)是是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物總結(jié)4 4、由于大多

19、數(shù)生物的、由于大多數(shù)生物的遺傳物物質(zhì)是是DNADNA，所以，所以說(shuō)DNADNADNADNA是主要是主要是主要是主要的的的的遺傳遺傳物物物物質(zhì)質(zhì)。但肺炎雙球菌的。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染和噬菌體侵染細(xì)菌的菌的實(shí)驗(yàn)只能只能證明明DNADNA是是是是遺傳遺傳物物物物質(zhì)質(zhì)。3 3、在、在只含只含RNARNA的少數(shù)病毒的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、（煙草花葉病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作才作為遺傳物物質(zhì)。2 2、凡是具有、凡是具有細(xì)胞胞結(jié)構(gòu)的生物，既有構(gòu)的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遺傳物物質(zhì)是是DNADNA1 1、

20、一切生物的、一切生物的遺傳物物質(zhì)是核酸是核酸30.1注射后能使小白鼠因患注射后能使小白鼠因患敗血病而死血病而死亡的是（亡的是（）AR型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌B加加熱殺死后的死后的R型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌C加加熱殺死后的死后的S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌D加加熱殺死后的死后的S型肺炎雙球菌與型肺炎雙球菌與R型型細(xì)菌混合菌混合D練習(xí):31.3.一切生物的一切生物的遺傳物物質(zhì)是是:()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白蛋白質(zhì)2.噬菌體在噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要需要:()A.噬菌體的噬菌體的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌體的噬菌體的DNA和和細(xì)菌的氨基酸菌

21、的氨基酸C.細(xì)菌的菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.細(xì)菌的菌的DNA和噬菌體的氨基酸和噬菌體的氨基酸BA32.1、(08江江蘇生物生物)某研究人某研究人員模模擬肺炎雙球菌肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下行了以下4個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)：S型菌的型菌的DNADNA酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌的型菌的DNADNA酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌型菌DNA酶高溫加高溫加熱后冷卻后冷卻加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠S型菌型菌DNA酶高溫加高溫加熱后冷卻后冷卻加入加入R型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是中小鼠存活的情況依次是A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡B存活、死亡、存活、死存活、死亡、存活、死亡亡C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存存活、死亡、存活、存活活典型例典型例題分析：分析：答案：答案：D33.