3.1 DNA是主要的遗传物质-【新课程能力培养】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版2019）

参考答案与解析 第 1节 DNA是主要的遗传物质 学习手册 知识点一 对遗传物质的早期推测 知识梳理 1. 氨基酸 （ 1 ） C 、 H 、 O 、 N NH 2 — C — COOH R H （ 2 ） 2. 脱氧核苷酸 （ 1 ） C 、 H 、 O 、 N 、 P 教材拓展 （ 1 ） 提示： ① 分子结构具有相对的稳定性 ② 能够 精确的自我复制， 使前后代保持一定的连续性 ③ 能够 控制新陈代谢过程和性状 ④ 能够产生可遗传的变异 （ 2 ） 提示： 如能将特定的遗传物质转移给其他生 物， 观察后代的性状表现等等。 知识点二 肺炎链球菌的转化实验 知识梳理 1. （ 1 ） 无 无 （ 2 ） 有 有 2. （ 1 ） ① 不死亡 ② 死亡 ④ 死亡 （ 2 ） 转化因子 3. （ 1 ） ②RNA 酶 ③DNA （ 3 ） 稳定遗传变化 知识点三 噬菌体侵染细菌的实验 知识梳理 1. （ 2 ） 寄生 2. 放射性同位素标记法 3. （ 2 ） 32 P 标记的 DNA 5. （ 1 ） 大肠杆菌 教材拓展 提示： 利用亲代噬菌体的遗传信息， 以大肠杆菌的 氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。 要点精析 变式训练 1 ACD 知识点四 DNA 是主要的遗传物质 知识梳理 1. （ 1 ） RNA 蛋白质 （ 2 ） 不能使烟草感染病毒 能使烟草感染病毒 （ 3 ） RNA 2. 主要 要点精析 变式训练 ２ ABC 第 3 章 基因的本质 因用 A/a 表示， 控制眼色的基因用 B/b 表示， 则亲本的 基因型可表示为 AAX b X b ， aaX B Y ， 二者杂交产生的 F 1 中雌性个体的基因型为 AaX B X b ， B 正确； 亲本的基因型 可表示为 AAX b X b ， aaX B Y ， F 1 个体的基因型为 AaX B X b 、 AaX b Y ， 则 F 2 白眼残翅果蝇的基因型为 aaX b X b 、 aaX b Y ， 这些雌雄果蝇交配的结果依然为残翅白眼， 即子代表型 不变， C 正确； 根据上述杂交结果可知， 控制眼色的基 因位于 X 染色体上， 控制翅型的基因位于常染色体上， 上述杂交结果符合自由组合定律， D 正确。 8. D 【解析】 有丝分裂过程中不会发生同源染色体 联会形成四分体的过程， 也不会发生交叉互换， 不会发 生姐妹染色单体分离导致等位基因 A 和 a 进入不同细胞 的现象， A 、 B 错误； 根据题意， 某动物基因型是 Aa ， 经过间期复制， 初级性母细胞中有 AAaa 四个基因， 该 动物的某细胞在四分体时期发生互换， 涉及 A 和 a 的交 换， 交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具 有 A 和 a 基因， 减数第一次分裂时， 同源染色体分开， 两组 Aa 彼此分开进入次级性母细胞， 至此减数第一次 分裂完成， 所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基 因 A 和 a 的现象； 而在减数第二次分裂时， 姐妹染色单 体分离， 导致其上的等位基因 A 和 a 分开进入两个子细 胞， C 错误， D 正确。 9. C 【解析】 细胞减数第一次分裂后期非同源染色 体自由组合， 最终产生 4 个配子， 2 种基因型， 为 AR 、 AR 、 ar 、 ar 或 Ar 、 Ar 、 aR 、 aR ， C 错误。 10. （ １ ） 长翅 亲代是长翅和截翅果蝇， 杂交 ① 子 代全是长翅 （ 2 ） 翅型 翅型的正反交实验结果不同 RRX T X T 、 rrX t Y rrX t X t 、 RRX T Y （ ３ ） 红眼长翅 ∶ 红 眼截翅 ∶ 紫眼长翅 ∶ 紫眼截翅 =3 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 1 【解析】 （ 1 ） 具有相对性状的亲本杂交， 子一代所表 现出的性状是显性性状， 分析题意可知， 仅考虑翅型， 亲 代是长翅和截翅果蝇， 杂交 ① 子代全是长翅， 说明长翅对 截翅是显性性状。 （ 2 ） 分析题意， 实验 ① 和实验 ② 是正 反交实验， 两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同 （正反交实验结果不同）， 说明该性状位于 X 染色体上， 属 于伴性遗传； 根据实验结果可知， 翅型的相关基因位于 X 染色体， 且长翅是显性性状， 而眼色的正反交结果无差 异， 说明基因位于常染色体， 且红眼为显性性状， 杂交 ① 长翅红眼、 截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇 （ R_X T X - ） ∶ 长翅红眼雄蝇 （ R_X T Y ） =1 ∶ 1 ， 其中 X T 来自母本， 说明 亲本中雌性是长翅红眼 RRX T X T ， 而杂交 ② 长翅红眼、 截 翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇 （ R_X T X - ） ∶ 截翅红眼雄 蝇 （ R_X t Y ） =1 ∶ 1 ， 其中的 X t 只能来自亲代母本， 说明亲 本中雌性是截翅紫眼， 基因型是 rrXtXt ， 故可推知杂交 ① 亲本的基因型是 RRX T X T 、 rrX t Y ， 杂交 ② 的亲本基因型是 rrX t X t 、 RRX T Y 。 （ 3 ） 若杂交 ① 子代中的长翅红眼雌蝇 （ RrX T X t ） 与杂交 ② 子代中的截翅红眼雄蝇 （ RrX t Y ） 杂 交， 两对基因逐对考虑， 则 Rr×Rr→R - ∶ rr=3 ∶ 1 ， 即红眼 ∶ 紫眼 =3 ∶ 1 ， X T X t ×X t Y→X T X t ∶ X t X t ∶ X T Y ∶ X t Y=1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ， 即表现为长翅 ∶ 截翅 =1 ∶ 1 ， 则子代中红眼长翅 ∶ 红眼截翅 ∶ 紫眼长翅 ∶ 紫眼截翅 =3 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 1 。 61 （人教版）高 中 生 物 必 修 2 练习手册 基础练习 1. A 【解析】 孟德尔实验只是推测遗传因子的存在， 并没有揭示出遗传因子的本质， A 错误。 2. D 【解析】 A 组经煮沸、 D 组为 R 型细菌， 均不 能导致小鼠死亡， D 错误。 3. C 【解析】 注射 R 型活细菌及加热致死的 S 型细 菌， S 型细菌的 DNA 使无毒的 R 型细菌转化为有毒的 S 型细菌， 使小鼠死亡， 从小鼠体内既能分离出活的 S 型细菌又能分离出活的 R 型细菌。 4. C 【解析】 该过程中发生了 DNA 的断裂和拼接， 实质是 S 型菌的 DNA 与 R 型菌的 DNA 之间发生了重 组。 其中 ③ 表示 S 型菌的 DNA 进入 R 型菌， 需要 Ca 2+ 处理， B 正确； ⑥ 过程表示细胞分裂过程， DNA 发生了 复制， 需要 DNA 聚合酶催化， C 错误； 肺炎链球菌转 化实质是基因重组， D 正确。 5. C 【解析】 用 3 H 、 15 N 、 35 S 标记噬菌体后， 噬菌体 的蛋白质和 DNA 都会被 3 H 、 15 N 标记， A 错误 ； 由于 3 H 、 15 N 、 35 S 标记的蛋白质外壳不进入细菌， 3 H 、 15 N 标 记的 DNA 分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的 外壳， 所以子代噬菌体的外壳中没有放射性， B 错误； 子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3 H 、 全部含有 14 N ， DNA 分子不含 S 元素， D 错误。 6. A 【解析】 左图为 DNA 的部分结构， ① 为磷酸 基团， 是 32 P 标记的位点， 右图为蛋白质的部分结构 ， ④ 为 R 基， 是噬菌体的蛋白质中 S 元素所在的部分， 因 此可以用 35 S 标记， A 正确。 7. B 【解析】 由于亲代噬菌体已用 32 P 标记， 要研究 该标记物出现的部位， 因此培养大肠杆菌的培养液不应 含有 32 P 标记的无机盐， A 错误； 单独以上一组实验能 够证明 DNA 是遗传物质， 但是不能证明蛋白质不是遗 传物质， 因此应设置用 35 S 标记噬菌体的实验作为相互 对照， B 正确； 基因分离定律适用于进行有性生殖的真 核生物， 病毒和细菌的遗传均不遵循该规律， C 错误； 如果保温时间过长， 子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出 来， 导致上清液中也会出现放射性， D 错误。 8. B 【解析】 在含有 P 的培养基中培养 T2 噬菌体， 不能得到 DNA 被 32 P 标记的噬菌体， 因为噬菌体无法在 培养基中存活， A 错误； 实验中用同时被 32 P 和 35 S 标记 的噬菌体侵染细菌， 将无法得出实验结论， 因为无法断 定子代噬菌体的放射性是来自 32 P ， 还是来自 35 S ， B 正 确； T2 噬菌体 DNA 复制所需要的 DNA 聚合酶是在细 菌的核糖体上合成的， C 错误； 因为噬菌体的蛋白质不 能进入细菌， 而 35 S 标记的是 T2 噬菌体的蛋白质， 所以 用 35 S 标记的 T2 噬菌体侵染后， 细菌裂解得到的 T2 噬 菌体没有放射性， D 错误。 9. D 【解析】 在该实验中， 沉淀物的主要成分是细 菌， 上清液的主要成分是噬菌体的蛋白质外壳。 ①③ 都直 接对细菌进行了标记， 放射性主要出现在沉淀物中； ② 用 32 P 只能标记噬菌体的 DNA ， 在该实验中， 噬菌体的 DNA 会进入细菌体内， 放射性也主要出现在沉淀物中； ④ 用 15 N 可以标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA ， 在该实验中， 噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内， 而 DNA 可以进 入细菌体内， 故放射性会出现在上清液和沉淀物中。 10. B 【解析】 该实验设计思路是将 RNA 和蛋白质 分离， 再分别验证其作用； 肺炎链球菌的转化实验是设 法去除大部分糖类、 脂质、 蛋白质， 制成细胞提取物， 分别加入蛋白酶、 RNA 酶或酯酶、 DNA 酶对细胞提取 物进行处理， 再进行转化实验， 探究细胞提取物的转化 活性， B 错误。 11. A 【解析】 DNA 是主要的遗传物质是指绝大多 数生物的遗传物质是 DNA ， B 错误； 真核生物的遗传物 质都是 DNA ， RNA 病毒的遗传物质是 RNA ， 而 DNA 病毒的遗传物质是 DNA ， C 错误； 艾弗里的肺炎链球菌 转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传 物质， 但没有证明 DNA 是主要的遗传物质， D 错误。 12. B 【解析】 豌豆、 酵母菌均为真核生物， 其遗传 物质均为 DNA ， 主要分布于细胞核内的染色体上， A 错 误， B 正确； T2 噬菌体的遗传物质为 DNA ， DNA 、 RNA 的组成元素均为 C 、 H 、 O 、 N 、 P ， C 错误； HIV 的遗传 物质为 RNA ， RNA 水解产生 4 种核糖核苷酸， D 错误。 提升练习 1. BCD 【解析】 作为遗传物质， 应该具有特异性、 多样性， 并能够控制生物体的性状。 2. BCD 【解析】 用 DNA 酶处理 S 型细菌的细胞提 取物之后与 R 型活细菌混合培养， 主要为了去除细胞提 取物中的 DNA ， 与 “ S 型细菌的细胞提取物与 R 型活细 菌混合培养” 的实验形成对照。 3. BCD 【解析】 格里菲思通过 4 组实验对照得出已 经加热致死的 S 型细菌中含有转化因子， A 正确； 使小 鼠死亡的是 S 型活细菌， 而不是其 DNA ， B 错误； 格里 菲思实验是艾弗里实验的基础， C 错误； 艾弗里的实验 运用了 “减法原理”， D 错误。 4. ABD 【解析】 格里菲思实验中， 转化的成功率是 低的， 即无毒的 R 型菌只有部分转化为有毒的 S 型菌， A 正确； 由于噬菌体没有细胞结构， 不能独立生存， 因 此要标记噬菌体需先培养放射性同位素标记的大肠杆 菌， 再用被噬菌体侵染标记的大肠杆菌， 进而获得标记 的噬菌体， B 正确； 格里菲思并没有设法把 DNA 与蛋 白质分开， 研究各自的作用， C 错误； 噬菌体是病毒， 肺炎链球菌是原核生物 ， 它们的遗传都不遵循基因分 离， 因为基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生 物， D 正确。 5. ABD 【解析】 病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA ， A 错误 ； 细胞中既有 DNA 又有 RNA ， 两者同时存在 时， DNA 就是遗传物质， 不能加 “主要” 二字。 6. （ １ ） R 和 S （ ２ ） R （ ３ ） 一、 二、 三、 四 （ ４ ） DNA 是该生物的遗传物质， 蛋白质等其他物质不 62 参考答案与解析 是该生物的遗传物质 7. （ １ ） 运用 “减法原理”， 每个实验组特异性地去 除了一种物质后， 观察实验结果的变化 （ 2 ） DNA 是 使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质 （ 3 ） 放射性同 位素标记 DNA ②①④③ （ 4 ） 沉淀物 （ 5 ） 会 没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体， 离心后分布于上清液 中， 使上清液出现放射性 【解析】 （ 4 ） 用被 32 P 标记的噬菌体去侵染未被标记 的大肠杆菌， 由于标记的是 DNA ， DNA 进入细菌内， 所 以离心后， 发现放射性物质存在于沉淀物中。 （ 5 ） 在实 验中， 如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内， 那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体， 离心后分布于 上清液中， 使上清液出现放射性， 导致实验误差。 第 2节 DNA的结构 学习手册 知识点一 DNA 双螺旋结构模型的构建 知识梳理 1. 沃森 克里克 2. 脱氧核苷酸 知识点二 DNA 的结构 知识梳理 1. （ 1 ） C 、 H 、 O 、 N 、 P （ 3 ） ① 脱氧核糖 2. 磷酸基团 4. （ 1 ） A+G=T+C 教材拓展 1. 提示： 碱基的排列顺序是千变万化的。 2. 提示： ① 靠氢键维持两条链的偶联。 ② 由于碱基 对平面之间相互靠近， 形成了与碱基对平面垂直方向的 相互作用力。 3. 提示： 如从碱基互补配对的角度去思考。 知识点三 制作 DNA 双螺旋结构模型 知识梳理 定性 定量 概念 要点精析 变式训练 BC 练习手册 基础练习 1. B 【解析】 在 DNA 结构模型构建方面， 威尔金斯 和富兰克林提供了 DNA 的衍射图谱， A 错误； 查哥夫 发现了在双链 DNA 中 A 的量总是等于 T 的量、 C 的量 总是等于 G 的量， 沃森和克里克在此基础上提出了 A 与 T 配对、 C 与 G 配对的正确关系， 还构建了 DNA 双 螺旋结构模型， B 正确， C 、 D 错误。 2. C 【解析】 DNA 分子中 ， A 等于 T ， G 等于 C ， 但 A+T 的数量与 G+C 的数量不一定相等， 这是 DNA 分子的特异性， C 错误。 3. C 【解析】 图中有三处错误： ① 五碳糖应为脱氧 核糖， 而不是核糖； ②DNA 不含碱基 U ， 而是含碱基 T ； ③ 两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键连接不正确， 应是前一个核苷酸的脱氧核糖与后一个核苷酸的磷酸基 团连接形成磷酸二酯键， A 、 B 错误， C 正确； 如果图 中画的是 RNA 双链， 则两个相邻核苷酸之间的磷酸二 酯键连接也不正确， D 错误。 4. A 5. C 【解析】 DNA 分子中 A＝1500 个， A＝3G ， 所以 G＝A/3＝1500/3＝500 个， 根据碱基互补配对原则， A＝T ， G＝C ， DNA 分子中脱氧核糖数 ＝ 脱氧核苷酸数 ＝ 碱基总 数 ＝1500×2＋500×2＝4000 （个）。 6. A 【解析】 根据碱基互补配对原则可知 ， A＝T 、 G＝C ， （ A＋T ） / （ G＋C ） ＝2A/2G＝n圯G＝A/n ， DNA 分子中非 互补配对的碱基和占所有碱基的一半， 因此 A＋G＝x/2 ， 将 G＝A/n 代入上式， A＋A/n＝x/2 ， 化简得出 A＝nx/ （ 2n＋2 ）。 7. B 【解析】 DNA 分子片段的两条脱氧核苷酸长链 的 5′ 端各含有一个游离的磷酸基， 根据碱基互补配对原 则知 A 与 T 之间有 2 个氢键， G 与 C 之间有 3 个氢键， DNA 分子中 A 有 90 个 ， 说明 A — T 碱基对有 90 个 ， G — C 碱基对有 200－90＝110 个， 所以氢键总数为 90×2＋ 110×3＝510 个。 8. A 【解析】 DNA 分子中， A＝T ， C＝G ， 但 A＋T 与 C＋G 不一定相等， 不同的生物该比值可能会相同， A 正 确； 如果 DNA 分子中的一条单链中 A 1 +T 1 C 1 +G 1 ＝m ， 则互补 链中 A 2 +T 2 C 2 +G 2 = T 1 +A 1 G 1 +C 1 ＝m ， B 错误； 不同生物该比值接近， 只说明碱基含量情况， 并不能说明不同生物的 DNA 中 碱基排列顺序是否接近， 所以亲缘关系无法确定， C 错 误； 同一生物个体不同体细胞中的核 DNA 分子相同， 所以该比值相同， D 错误。 9. B 【解析】 最多能组成 4 个脱氧核苷酸对， AT 两 对， GC 两对， A 错误； 最多 10 条氢键， B 正确； DNA 分子中每个脱氧核糖通常上下各连一个磷酸基团， C 错 误； 可构建少于 4 4 种不同碱基序列的 DNA ， D 错误。 10. B 【解析】 在 DNA 分子的结构中， 碱基 A 与 T 之间有两条氢键， G 与 C 之间有 3 条氢键， 所以 B 正确。 11. C 【解析】 由于两组的卡片中碱基的组成相同， 所以两组同学所搭建的 DNA 模型在长度上是相同的， 但由于碱基排列顺序多样， 所以其中的碱基排列顺序是 可以不同的。 提升练习 1. CD 2. ACD 【解析】 ④ 是脱氧核糖核苷酸， 是构成 DNA 分子的基本单位， A 错误； 复制时两条链均可作为模板， C 错误； A — T 之间是氢键， 解旋酶起作用， D 错误。 3. BC 【解析】 图中 ① 所指的核苷酸代表鸟嘌呤脱 氧核糖核苷酸 ， A 错误 ； ② 所指的碱基为胸腺嘧啶 （ T ）， T 是 DNA 分子中特有的， B 正确； G — C 之间有 3 63 学 第 3章 基因的本质 核 心 素 养 1. 理解 DNA 是主要的遗传物质， 认识生命 的共性及差异。 （生命观念） 2. 感悟科学技术在生命科学探索过程中的作 用。 （科学思维） 知识点一 对遗传物质的早期推测 知 识 梳 理 1. 对蛋白质的认识 20 世纪 20 年代， 人们已经认识到不同 的蛋白质是由多种 按照不同的顺序 排列形成的。 （ 1 ） 元素组成： ， 有的还 有 S 等元素。 （ 2 ） 氨基酸的结构通式： 2. 对核酸的认识 到了 20 世纪 30 年代 ， 人们才认识到 DNA 是由许多 聚合而成的 生物大分子。 （ 1 ） 元素组成： 。 （ 2 ） 基本组成单位： 脱氧核苷酸。 脱氧核苷 酸的结构式： 教 材 拓 展 孟德尔提出， 生物的性状是由遗传因子 决定的， 摩尔根通过果蝇的杂交实验证明基 因在染色体上， 染色体的物质组成是 DNA 和蛋白质。 （ 1 ） 你认为遗传物质可能具有什么特点？ （ 2 ） 你认为证明某一种物质是遗传物质的可 行性方法有哪些？ 要 点 精 析 1. DNA 与蛋白质都是由单体组成的多聚体， 都属于生物大分子， 在结构上都具有多样 性等特点。 2. 当时科学家对蛋白质结构的研究比较多， 认为蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序 可能蕴含着遗传信息； 同时， 由于对 DNA 的结构没有清晰的了解， 认为蛋白质是遗 传物质的观点占主导地位。 第 1节 DNA是主要的遗传物质 第 3章 基因的本质 磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 P O 43 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 知识点二 肺炎链球菌的转化实验 知 识 梳 理 1. 肺炎链球菌的特点 （ 1 ） R 型细菌： 菌落粗糙， 细胞壁外 多糖的荚膜， 致病性。 （ 2 ） S 型细菌： 菌落光滑， 细胞壁外 多糖类物质组成的荚膜 ， 致 病性。 2. 格里菲思实验——体内转化 （ 1 ） 实验现象： ①R 型活细菌 注射 小鼠 。 ②S 型活细菌 注射 小鼠 ， 从小鼠体 内分离出 S 型活细菌。 ③ 加热杀死的 S 型细菌 注射 小鼠不死亡。 ④R 型活细菌 ＋ 加热杀死的 S 型细菌 注射 小 鼠 ， 从小鼠体内分离出 S 型活 细菌。 （ 2 ） 实验结论 ： 加热杀死 S 型细菌中有 “ ”。 3. 艾弗里实验——体外转化 （ 1 ） 实验过程： ① 将加热杀死的 S 型细菌破碎——除去大部 分糖 、 蛋白质和脂质——制成细胞提取 物——将细胞提取物加入有 R 型活细菌的 培养基中——出现了 S 型活细菌。 ② 细胞提取物用蛋白酶、 或酯酶处 理后再与有 R 型细菌的培养基混合， 仍具 有转化活性； 细胞提取物用 DNA 酶处理 后再与有 R 型细菌的培养基混合， 失去了 转化活性。 ③ 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理 化特性， 发现都与 的极为相似。 （ 2 ） 实验过程分析： ① 细胞提取物具有转化 活性。 ② 细胞提取物中具有转化活性的 物质能被 DNA 酶所分解 ， 从而失去 活性。 （ 3 ） 实验结论： S 型细菌的 DNA 是 “转化 因子”， 是使 R 型细菌产生 的物质。 要 点 精 析 体内转化实验与体外转化实验的联系： （ 1 ） 所用实验材料相同。 （ 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续。 例 1 格里菲思在小鼠身上进行了著名的肺 炎链球菌转化实验， 下列关于该实验的结 论， 错误的是 （ ） A． 说明肺炎链球菌的遗传物质是 DNA B． 说明 R 型活细菌在一定条件下能够转化 为 S 型细菌 C． 说明 R 型活细菌是无毒性的 D． 说明加热致死的 S 型细菌是无致病性的 答案： A 解析： 格里菲思的肺炎链球菌转化实验能够 证明加热致死的 S 型细菌内存在某种促使 R 型活细菌转化为 S 型细菌的转化因子， 不能 证明 DNA 是遗传物质， A 错误。 例 2 （不定项） 格里菲思的肺炎链球菌转 化实验如下： ① 将无毒的 R 型活细菌注入小鼠体内， 小鼠 不死亡； ② 将有毒的 S 型活细菌注入小鼠体内， 小鼠 患败血症死亡； 44 学 第 3章 基因的本质 ③ 将加热杀死的 S 型细菌注入小鼠体内， 小 鼠不死亡； ④ 将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合 后， 注入小鼠体内， 小鼠患败血症死亡。 根据上述实验， 下列说法不正确的是 （ ） A. 整个实验证明 DNA 是转化因子 B. 实验 ① 、 实验 ③ 可作为实验 ④ 的对照 C. 只有实验 ④ 中的死亡小鼠体内可分离到 S 型活细菌 D. 重复做实验 ① 与 ④ ， 得到同样的结果 ， 可排除 S 型活细菌由 R 型活细菌突变而来 答案： AC 解析： 体内转化实验得到的结论是加热杀死 的 S 型细菌存在转化因子， 没有得出 DNA 是转化因子的结论。 实验 ② 和实验 ④ 死亡的 小鼠体内都能分离出 S 型活细菌。 知识点三 噬菌体侵染细菌的实验 知 识 梳 理 1. 实验材料—— T2 噬菌体 （ 1 ） 结构 头部内含有 DNA 头部和尾部的外壳由蛋白质构 构 成 （ 2 ） 生活方式： 。 （ 3 ） 增殖过程： 吸附 → 注入 → 合成 → 组装 → 释放 2. 实验方法： ， 即用 35 S 、 32 P 分别标记蛋白质和 DNA 。 3. 实验过程及结果 （ 1 ） 标记噬菌体 （ 2 ） 侵染细菌 在细菌裂解释放出的噬菌体中， 可以检 测到 ， 但不能检测到 35 S 标记的蛋 白质。 4. 实验结论： DNA 是噬菌体的遗传物质。 5. 噬菌体增殖的条件： （ 1 ） 场所： 。 （ 2 ） 蛋白质合成 原料： 大肠杆菌的氨基酸 场所： 大肠杆菌的核糖 构 体 （ 3 ） DNA 的合成 原料： 大肠杆菌的四种脱氧 核苷酸 模板： 噬菌体的 DN N % % % % % $ % % % % % & A 教 材 拓 展 噬菌体侵染大肠杆菌时， 只有 DNA 进 入到细菌中， 蛋白质外壳留在细胞外。 大肠 杆菌裂解后， 释放出的大量噬菌体却同原来 噬菌体一样具有蛋白质外壳， 那外壳的来源 是什么呢？ 35 S 标记的 噬菌体 + 细菌 + 32 P 标记的 噬菌体 体 % % % % ( % % % % ) 混合培养 结果 上清液放射性高 沉淀物放射性 构 低 体 % % % % ( % % % % ) 搅拌、 离心 混合培养 搅拌、 离心 结果 上清液放射性低 沉淀物放射性 构 高 35 S 标记的噬菌体 32 P 标记的噬菌体 含 35 S 的细 菌培养基 + 大肠杆菌 + 含 32 P 的细 菌培养基 体 % % % % ( % % % % ) 培养 含 35 S 的 大肠杆菌 体 % % % % ( % % % % ) 培养 体 % % % % ( % % % % ) + 噬 菌 体 培养 培养 含 32 P 的 大肠杆菌 45 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 要 点 精 析 例 3 某校生物研究性学习小组模拟赫尔希 和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验， 过程如 图所示。 下列有关分析正确的是 （ ） A． 理论上， b 和 c 中不应具有放射性 B． 实验中 b 含少量放射性与过程 ① 中培养 时间过长或过短有关 C． 实验中 c 含有放射性与过程 ④ 中搅拌不充 分有关 D． 该实验证明了 RNA 是遗传物质 答案： A 解析： 35 S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳 ， 32 P 标记的是噬菌体的 DNA 。 离心后， 理论上 b 和 c 中不应具有放射性， A 正确； 35 S 标记 的是噬菌体的蛋白质外壳， 噬菌体侵染细菌 时， 蛋白质外壳留在外面， 经搅拌后与细菌 分开， 所以若 b 中含有放射性， 则说明是搅 拌不充分， B 错误； 实验中 c 含有放射性与 过程 ③ 中培养时间过长或过短有关， C 错误。 例 4 （不定项） 赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌 体侵染大肠杆菌实验证实了 DNA 是遗传物质， 下列关于该实验的叙述不正确的是 （ ） A. 实验中可用 15 N 代替 32 P 标记 DNA B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C. 噬菌体 DNA 的合成原料来自大肠杆菌 D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是 DNA 答案： ABD 解析： 如果用 15 N 标记， 则子代 DNA 和蛋 白质将都有标记， A 错误； 子代噬菌体的 DNA 是由亲代噬菌体的 DNA 编码的， B 错 误 ； 该实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA ， D 错误。 1 变式训练 （不定项） 一个噬菌体内的 S 用 35 S 标 记， P 用 32 P 标记， 用该噬菌体去侵染细菌 后， 产生了许多子代噬菌体， 那么在子代噬 菌体中 35 S 和 32 P 的分布规律不正确的是 （细 菌体内含有 32 S 和 31 P 两种元素） （ ） A． 蛋白质外壳含有 35 S 和 32 S ， DNA 中只含 有 32 P B． 蛋白质外壳只含有 32 S ， DNA 中含有 32 P 和 31 P C． 蛋白质外壳含有 35 S 和 32 S ， DNA 中含有 32 P 和 31 P D． 蛋白质外壳只含有 32 S ， DNA 中只含有 32 P 知识点四 DNA 是主要的遗传物质 知 识 梳 理 1. 证明 RNA 是遗传物质的实验： （ 1 ） 实验材料： 烟草花叶病毒和烟草， 烟草 花叶病毒的物质组成是 和 。 （ 2 ） 实验过程及结果： （ 3 ） 实验结果分析与结论： 烟草花叶病毒的 遗传物质是 。 提取 患病烟草 烟草花叶病毒 分离 表现： 分别接种 蛋 白 质 表现： 实验 1 用 35 S 标记噬菌体 与细菌 混合培养 ① 搅拌后 离心 ② 沉淀物 b 上清液 a 实验 2 用 32 P 标记噬菌体 与细菌 混合培养 ③ 搅拌后 离心 ④ 沉淀物 d 上清液 c 46 学 第 3章 基因的本质 核 心 素 养 1. 基于对 DNA 的结构特点的理解， 形成结 构与功能相适应的观点。 （生命观念） 2. 理解 DNA 分子结构中的相关计算。 （科 学思维） 3. 动手制作模型， 培养观察能力、 动手能力 及空间想象力。 （科学探究） 知识点一 DNA 双螺旋结构模型的构建 知 识 梳 理 1. DNA 双螺旋结构模型的提出者： 美国生 物学家 和英国物理学家 。 2. 模型构建过程： DNA 是以 4 种 为单位连接而 第 2节 DNA的结构 2. 因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA ， 所以 DNA 是 的遗传物质。 要 点 精 析 1. 在整个生物界中， 由于绝大多数生物的遗 传物质是 DNA ， 只有 RNA 病毒的遗传物 质是 RNA ， 所以说 DNA 是 “主要” 的遗 传物质。 2. 每种生物的遗传物质只能是一种类型 ， “主要” 这个词只能从整个生物界的角度说。 例 5 如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞 的感染和病毒重建实验示意图， 下列叙述正 确的是 （ ） A. 该实验证明了 TMV 的遗传物质是 RNA B. 单独使用病毒的蛋白质也能使烟草叶片 感染 C. 该实验用同位素标记法跟踪构成 TMV 的 物质去向 D. 烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种 的病毒进行了逆转录 （ RNA — DNA ） 答案： A 解析： 实验并没有单独利用病毒的蛋白质感 染烟草， B 错误； 该实验不能证明病毒是否 发生逆转录， D 错误。 2 变式训练 （不定项） 下列关于生物遗传物质的说 法， 不正确的是 （ ） A． 艾弗里的肺炎链球菌转化实验和噬菌体 侵染细菌的实验证明了 DNA 是主要的遗 传物质 B． DNA 是主要的遗传物质是指一种生物的 遗传物质主要是 DNA C． 真核生物的遗传物质都是 DNA ， 病毒的 遗传物质都是 RNA D． 同时含有 DNA 和 RNA 的生物的遗传物 质是 DNA 降解 蛋白 A RNA A TMV A A 型后代 蛋白 B RNA A 降解 B 型后代 RNA B 蛋白 A 蛋白 B RNA B TMV B 烟草叶片 的感染 烟草叶片 的感染 47