3.1 DNA是主要的遗传物质-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第3章 基因的本质 章首导学 第1节　 DNA是主要的遗传物质 任务一　肺炎链球菌的转化实验 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 任务二　噬菌体侵染细菌的实验 自主预习 合作探究 学以致用 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 新情境命题 RNA病毒（科学思维） 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(十一) DNA是主要的遗传物质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 知识 框图 情境导思 孟德尔用豌豆进行杂交实验，总结了遗传的两条基本规律，摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上，初步揭示了“遗传信息控制生物性状，并代代相传”这一大概念。可是基因究竟是什么呢？本单元将以此为大情境，并在各节教学中逐步分化为以下3个子问题。 (1)科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？ (2)为什么说DNA是主要的遗传物质？ (3)DNA为什么能作为遗传物质？它的哪些结构特点与储存丰富的遗传信息相适应 【学习目标】1.生命观念：认同DNA是主要的遗传物质。 2.科学思维：运用分析与综合的方法理解肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验方法和原理。 3.科学探究：尝试设计实验，探索生物的遗传物质。 4.社会责任：感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。 脱氧核苷酸 碱基 蛋白质 DNA 1.对遗传物质的早期推测 2.回顾氨基酸形成蛋白质的过程，思考蛋白质成为遗传物质的可能性有哪些？ 提示：20世纪20年代，人们对蛋白质的认识比其他生物大分子深入，并且已知蛋白质由多种氨基酸通过不同的排列顺序构成，蛋白质的分子结构具有多样性，可能蕴含大量遗传信息。 有 3.肺炎链球菌的类型 项目 有无多糖类荚膜 菌落特征 有无致病性 S型细菌 有 表面 R型细菌 表面 无 无 光滑 粗糙 4.格里菲思的体内转化实验 (1)过程与现象 组别 实验过程及结果 第一组 R型活细菌小鼠 第二组 S型活细菌小鼠 S型活细菌 第三组 加热致死的S型细菌小鼠 第四组 不死亡 死亡 不死亡 死亡 R型 DNA DNA (2)实验结论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—— 。 5.艾弗里的体外转化实验 转化因子 S型细菌 蛋白 6.“加法原理”和“减法原理” (1)与常态比较，人为 某种影响因素的称为“加法原理”。例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。 (2)与常态比较，人为 某种影响因素的称为“减法原理”。例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 增加 去除 【点拨】　对肺炎链球菌转化的理解误区 (1)转化实质：肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，从而使R型细菌转化为S型细菌。 (2)一般情况下，转化率很低，只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化，而培养基中(或小鼠体内)的大多S型细菌是由转化后的S型细菌繁殖而来的。 (2)对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？ 提示：加热致死的S型细菌不能使小鼠死亡。 (3)第四组小鼠为什么会死亡？体内分离出的S型活细菌来自哪里？ 提示：加热致死的S型细菌含有转化因子，促使R型活细菌转化为S型活细菌，使小鼠死亡。体内分离出的S型活细菌由R型活细菌转化而来。 1.结合教材P43格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验，回答下列问题。 (1)对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？ 提示：R型活细菌不会使小鼠死亡，而S型活细菌可使小鼠死亡。 (2)第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？ 提示：说明S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。 (4)这种转化产生的S型活细菌的后代也是有致病性的S型细菌，这说明什么？ 提示：说明转化的性状可以遗传。 2.结合教材P44艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，回答下列问题。 (1)该实验的设计思路是什么？ 提示：用酶解法分别去除细胞提取物中各种成分后，观察能否将R型细菌转化。 (3)实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？ 提示：分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和脂质，以明确这些物质是不是转化因子。 (4)第一至第四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？ 提示：S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。 (5)第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？ 提示：DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构，使S型细菌丧失转化功能。 (6)据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？ 提示：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 【归纳总结】　格里菲思的体内转化实验与艾弗里的体外转化实验的三个“不同” 1.(2024·江苏连云港高一期中)肺炎链球菌的转化实验中，能够使小鼠死亡的是(　　) A.S型细菌的蛋白质＋蛋白酶＋R型细菌 B.S型细菌的DNA＋R型细菌 C.S型细菌的RNA＋RNA酶＋R型细菌 D.S型细菌的DNA＋DNA酶＋R型细菌 解析：选B。S型肺炎链球菌有致病性，能够使小鼠死亡。S型细菌的蛋白质(或RNA)不是转化因子，故加入蛋白酶(或RNA酶)以后也不会产生影响，不能将R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，A、C不符合题意；S型细菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，小鼠死亡，B符合题意；S型细菌的DNA经DNA酶处理后被水解，不能将R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，D不符合题意。 2.下列实验设计中未运用“减法原理”的是(　　) A.肺炎链球菌的体外转化实验 B.探究植物的光合作用需要光 C.研究分泌蛋白的合成和分泌过程 D.探究酵母菌细胞呼吸的方式 解析：选C。在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。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转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这种自变量的设置就是运用了“减法原理”，A不符合题意；探究植物的光合作用需要光的实验中可以设置“有光”和“无光”的对照实验，“无光”的实验组就是运用了“减法原理”，B不符合题意；研究分泌蛋白的合成和分泌过程利用3H标记的亮氨酸来追踪氨基酸的路径，运用了同位素标记法，未运用“减法原理”，C符合题意；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中用氢氧化钠吸收空气中二氧化碳就是运用了“减法原理”，D不符合题意。 3.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，如下表所示。下列说法错误的是(　　) 实验组号 接种菌型 加入物质 ① R型细菌 S型细菌的细胞提取物 － ② R型细菌 蛋白酶 ③ R型细菌 RNA酶 ④ R型细菌 酯酶 ⑤ R型细菌 DNA酶 A.①～④均会出现S型活细菌 B.②③④⑤利用了酶的专一性和高效性 C.实验设计严格遵循了单一变量原则 D.本实验说明DNA是遗传物质 解析：选B。①～④的S型细菌的细胞提取物中均含有DNA，与R型活细菌混合培养后会出现S型活细菌，A正确；本实验设计采用了自变量控制中的“减法原理”，利用了酶的专一性，没有和无机催化剂相比，不能体现酶的高效性，B错误；特异性地去除了S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、RNA、脂质、DNA等成分，严格遵循了单一变量原则，C正确；本实验说明DNA是遗传物质，D正确。 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 P S 一、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验者： 。 2.实验方法： 技术。 3.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。 (2)生活方式：专门寄生在 体内。 (3)增殖特点：在 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 大肠杆菌 自身遗传物质 大肠杆菌 【深挖教材·P45】 T2噬菌体的增殖 (1)合成T2噬菌体DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。 (2)合成T2噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 (3)合成T2噬菌体蛋白质的原料：大肠杆菌提供的氨基酸。 (4)T2噬菌体合成蛋白质的场所：大肠杆菌的核糖体。 DNA 蛋白质 35S 32P 高 低 低 高 而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 (1)用标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，需要 保温，然后搅拌、离心。 (2)搅拌的目的是 。 (3)离心的目的是 。 短时间 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒， DNA 5.实验结果及分析 (1)放射性同位素在试管中的分布情况表明：噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而 仍留在细胞外。 子代噬菌体的标记情况表明：子代噬菌体的各种性状，是通过 遗传的。 6.实验结论： 才是噬菌体的遗传物质。 DNA 蛋白质外壳 亲代的DNA 被感染 RNA DNA 主要 二、DNA是主要的遗传物质 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 。 (2)侵染实验 (3)实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。 2.DNA是主要的遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说DNA是 的遗传物质。 RNA 未被感染 下图为噬菌体侵染细菌的一个实验过程及结果： (3)能否用32P和35S同时标记噬菌体？为什么？ 提示：不能。因为若用32P和35S同时标记噬菌体，离心后上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分。 (1)该实验被标记的噬菌体的标记元素是什么？ 提示：32P。 (2)能否用14C和3H标记噬菌体？为什么？ 提示：不能。因为DNA和蛋白质都含C和H，因此无法确认被标记的是何种物质。 (4)能否直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？为什么？ 提示：不能。因为T2噬菌体是细菌病毒，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养T2噬菌体。 (5)在噬菌体侵染细菌的实验过程中，搅拌、离心的目的是什么？上清液和沉淀物中分别含有什么成分？ 提示：搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒。由于噬菌体颗粒较轻，离心后进入上清液，被侵染的大肠杆菌进入沉淀物。 (6)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？ 提示：搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 (7)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？ 提示：(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 【归纳总结】　噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析 (1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌 (2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 1.(2024·浙江杭州高一检测)赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验得出重要的结论。下列叙述正确的是(　　) A.该实验主要思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用 B.实验中搅拌的目的是让噬菌体蛋白质和DNA分开 C.实验中用35S和32P同时标记的噬菌体去侵染未标记细菌 D.该实验得出重要结论：DNA是主要的遗传物质 解析：选A。该实验的关键设计思路是把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用，A正确；搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质与大肠杆菌分开，B错误；实验中用35S和32P分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行标记，C错误；该实验得出重要结论：DNA是T2噬菌体的遗传物质，D错误。 2.如图序号①～⑦为某同学绘制的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图，其中①表示子代噬菌体，下列对T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关叙述，错误的是(　　) A.图中T2 噬菌体侵染大肠杆菌的时间顺序为④⑤②⑦⑥③① B.实验过程中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程 C.通过该实验分析可知，DNA是大多数生物主要的遗传物质 D.实验中若保温时间过长，则会导致上清液中①过多而影响实验结果 解析：选C。噬菌体侵染细菌的过程为吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(模板：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分)→组装→释放，据图可知，其所对应的时间顺序为④吸附→⑤注入→②合成→⑦⑥组装→③释放→①，A正确；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离，据图可知，该实验中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程，B正确；通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验可知，DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；T2噬菌体侵染细菌的实验中，若保温时间过长，则会导致子代噬菌体释放，经离心后上清液中①过多，会影响实验结果，D正确。 【方法规律】　“二看法”判断子代噬菌体标记情况 3.(2024·河北衡水高一期中)如图所示，甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验(搅拌强度、时长等都合理)和“肺炎链球菌转化”实验中相关强度或数量的变化，下列相关叙述正确的是(　　) A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化 B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化 C.图丙表示“肺炎链球菌体外转化”实验的R型细菌＋S型细菌DNA 组中，R型细菌与S型细菌的数量变化 D.图丁表示“肺炎链球菌体外转化”实验的R型细菌＋S型细菌DNA 组中，R型细菌与S型细菌的数量变化 解析：选C。32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，32P标记噬菌体的DNA，注入了大肠杆菌，并以其为模板生成了很多子代噬菌体，随着时间的推移，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性含量不断降低，A错误；35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，由于35S标记噬菌体外壳，没有进入大肠杆菌，离心后基本处于上清液，所以沉淀物放射性含量低，B错误；S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌，但是转化效率比较低，因此肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌＋S型细菌DNA组中，会出现R型和S型细菌，随着培养时间的增加，R型和S型细菌均会增多，但最终S型细菌的数量还是比R型细菌少，C正确，D错误。 图1是某RNA病毒侵入人体的方式，图2为该病毒的结构。胞吞侵入过程是一个被动侵入的过程，是病毒利用细胞吞噬作用进入细胞的一种方式。胞吞作用后形成的吞噬泡本来是要被送入溶酶体被水解的，但是病毒上的S2蛋白使病毒避免被水解。 【命题设计】 1.考查知识迁移能力 (1)该病毒由______________构成，它的遗传物质是________。 2.考查科学思维 (2)病毒入侵人体细胞的常规途径是__________________(用图中数字表示)。经胞吞作用进入细胞的病毒用______________打开吞噬泡从而避免被溶酶体水解。病毒能够进入细胞，体现了细胞膜的________________功能。 解析：(1)该病毒属于RNA病毒，由蛋白质的外壳和RNA构成，它的遗传物质是RNA。(2)由图可知，病毒入侵人体细胞的常规途径是①②③④，经胞吞作用进入细胞的病毒用S2蛋白打开吞噬泡从而避免被溶酶体水解，体现了细胞膜的信息交流功能。 答案：(1)蛋白质外壳和RNA　RNA　 (2)①②③④　S2蛋白　信息交流 【教材答疑】 问题探讨 P42 1.遗传物质必须稳定，储存大量的遗传信息，可以准确复制，能传递给下一代等。 2.将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现等。 思考·讨论 P46 1.(1)个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物；病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。 (2)繁殖速度快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。 2.基本思路是每个实验组特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是如何彻底去除细胞内的某种物质(糖类、蛋白质和脂质)。 3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯与鉴定技术等；赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、放射性同位素标记技术、物质的提取和分离技术等。启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，科学与技术是相互支持、相互促进的。 [练习与应用·P47] 一、概念检测 1.D　2.A 二、拓展应用 1.噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而蛋白质外壳却留在大肠杆菌外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是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。 2.能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定；等等。 【体系构建】 【核心语句】 1.S型肺炎链球菌有荚膜，有致病性；R型肺炎链球菌无荚膜，无致病性。 2.在肺炎链球菌的转化实验中，只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转化为S型活细菌，即转化因子是DNA。 3.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 4.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。 【基础巩固练】 一、选择题 1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述中，错误的是(　　) A.S型肺炎链球菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜 B.进行离体肺炎链球菌转化实验时，DNA纯度越高，转化效率越高 C.加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠大多会患肺炎而死 D.离体转化实验说明一种细菌的DNA掺入另一种细菌中，能引起稳定的遗传变异 解析：选C。S型肺炎链球菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜，使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡，A正确；进行离体肺炎链球菌转化实验时，DNA纯度越高，转化效率越高，B正确；加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠大多会并发败血症而死，C错误；离体转化实验说明一种细菌的DNA掺入另一种细菌中，能引起稳定的遗传变异，D正确。 2.(2024·山东泰安高一检测)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.活菌甲是S型细菌，活菌乙是R型细菌 B.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡 D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落 解析：选D。R型细菌无毒不会导致小鼠死亡，S型细菌有毒会导致小鼠死亡，且S型细菌的DNA会使R型细菌转化为S型细菌，因此图中活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A错误；格里菲思的实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误；加热致死菌乙(S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)发生转化成为S型细菌，大多数R型细菌未转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不能使小鼠死亡，C错误；从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌，因此其在培养基上培养，都会产生光滑菌落，D正确。 3.下列关于“加法原理”和“减法原理”的理解，正确的是(　　) A.验证Mg是植物生活的必需元素实验中，实验组是缺Mg培养液，体现了“加法原理” B.肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、DNA酶等处理细胞提取物体现了“加法原理” C.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理” D.探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“减法原理” 解析：选C。“加法原理”是与常态比较，人为添加某种影响因素；“减法原理”是与常态比较，人为去除某种因素，均为“实验组”；判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。验证Mg是植物生活的必需元素实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液，采用的是“减法原理”，A错误；在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，向几个实验组分别添加蛋白酶、DNA酶等的目的是除去相应的成分，采用的是“减法原理”，B错误；比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组是常温处理，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”，C正确；探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“加法原理”，D错误。 4.(2024·江苏镇江高一期末)下列关于探索生物遗传物质实验的叙述，正确的是(　　) A.S型肺炎链球菌的菌体有荚膜，显微镜下可观察到细胞表面光滑 B.艾弗里用“减法原理”实验，证明了S型细菌的DNA使小鼠死亡 C.可用含35S的培养基直接培养噬菌体，以实现对蛋白质的标记 D.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心后沉淀物中放射性较高 解析：选D。S型细菌因菌体有荚膜，肉眼可观察到菌落是光滑的，A错误；直接使小鼠死亡的不是DNA，而是S型细菌，艾弗里体外转化实验没有用到小鼠，B错误；噬菌体是病毒，不能独立生存，所以不能直接用培养基培养，C错误；32P标记噬菌体的DNA，在侵染大肠杆菌的过程中，DNA会进入大肠杆菌，离心后分布在沉淀物中，所以沉淀物中放射性较高，D正确。 5.(2024·陕西西安高一检测)在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，对32P标记的噬菌体一组(乙组)进行搅拌但保温时间过长，其结果是(　　) A.甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中会出现较强放射性 B.甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中不会出现较强放射性 C.甲组沉淀物中不会出现较强放射性，乙组沉淀物中也不会出现较强放射性 D.甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性 解析：选A。噬菌体侵染大肠杆菌时，外壳吸附在大肠杆菌表面，DNA注入大肠杆菌内，通过搅拌、离心，噬菌体的外壳和大肠杆菌分离，上清液中仅含噬菌体的外壳，沉淀物是大肠杆菌。用35S标记的甲组噬菌体侵染细菌，噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，如果不进行充分搅拌，外壳很难与细菌分离，导致甲组沉淀物中有较强的放射性，上清液中可能会出现少量的放射性；用32P标记的乙组噬菌体，保温时间过长，导致部分细菌破裂，释放出子代噬菌体进入上清液，所以乙组的上清液中会出现较强的放射性，但仍有少量存在于沉淀物中，所以乙组的沉淀物中有少量的放射性。A符合题意。 6.用放射性同位素标记T2噬菌体的某种成分后，将其与大肠杆菌混合培养，定时取样、搅拌、离心，并检测沉淀物中的放射性强度，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.实验中选择的放射性同位素是35S B.实验中被标记的成分是T2噬菌体的蛋白质 C.实际操作中搅拌不充分会导致ab段的放射性强度减小 D.bc段放射性强度减小是大肠杆菌细胞破裂所致 解析：选D。根据图示可知，随着培养时间的延长，沉淀物中的放射性强度先增加后减少，说明标记的是进入噬菌体的DNA，随着保温时间的延长，进入大肠杆菌的DNA逐渐增加，但保温时间过长，会导致子代噬菌体被释放后随着离心分离到上清液中，因此实验中被放射性标记的T2噬菌体成分是DNA，实验中选择的放射性同位素是32P，A、B错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，该实验32P标记的是T2噬菌体的DNA，搅拌不充分不会影响ab段的放射性强度，C错误；bc段放射性强度减小是大肠杆菌细胞破裂，子代噬菌体被释放，并通过离心分布到了上清液中所致，D正确。 7.(2024·广东揭阳高一期末)下列有关“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　) A.搅拌的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体 B.保温时间过短会使32P标记组上清液的放射性较强 C.离心的目的是使大肠杆菌破裂，释放出噬菌体 D.35S标记组中，新形成的噬菌体中少量噬菌体含有35S 解析：选B。实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，A错误；若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高，则原因是保温培养时间过长或过短，即若培养时间过短，则噬菌体还未进入大肠杆菌即被分离到上清液中，若保温时间过长，则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来进入上清液中，B正确；离心的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，C错误；35S标记组中，新形成的噬菌体中均不含有35S，因为子代噬菌体形成过程中所需要的原料来自未标记的大肠杆菌，D错误。 8.在“肺炎链球菌转化”和“噬菌体侵染细菌”实验中，科学家运用科学的思维和方法对遗传物质究竟是什么进行了成功的探索，下列相关叙述错误的是(　　) A.两个实验都能证明DNA是遗传物质 B.噬菌体侵染细菌实验中，对噬菌体作35S标记时，需先培养被35S标记的大肠杆菌 C.肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌和S型细菌的DNA混合，R型活细菌都转化成了S型活细菌 D.两个实验都设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应 解析：选C。“肺炎链球菌转化”和“噬菌体侵染细菌”实验都能证明DNA是遗传物质，A正确；由于噬菌体没有细胞结构，不能独立生存，只有寄生在活细胞中才能生存，因此噬菌体侵染细菌实验中，对噬菌体作35S标记时，需先培养被35S标记的大肠杆菌，B正确；肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌和S型细菌的DNA混合，只有少数R型活细菌转化成了S型活细菌，C错误；两个实验都设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应，D正确。 二、非选择题 9.(2024·山东临沂高一检测)下图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程，图中亲代噬菌体已用32P标记，大肠杆菌中P元素为31P，A、C中的方框代表大肠杆菌，分别来自锥形瓶和试管。请分析并回答相关问题： (1)本实验中，用32P标记噬菌体是指标记了噬菌体的__________。 (2)在图示实验过程中，离心前需要进行搅拌，其目的是_______________________________________________________________。 若在离心后上清液出现了较强的放射性，导致这个现象的原因之一可能是：离心前，保温时间太长，导致____________________________________。 (3)噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳的场所是______________。 答案：(1)DNA　(2)使噬菌体和大肠杆菌分离　部分子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放了出来　(3)大肠杆菌的核糖体 【综合提升练】 1.关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(证明DNA是遗传物质的实验)，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用，形成荚膜，而不是起遗传作用”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎链球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗—S，它能产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(记为非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于哈赤基斯实验的分析，错误的是(　　) A.实验结果表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的 B.若用青霉素筛选非抗—R型细菌，则培养基上会出现非抗—R型细菌菌落 C.抗—S型细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 D.实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化 解析：选B。将抗—S型细菌的DNA与对青霉素敏感的R型细菌共同培养，结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的，A正确；非抗—R型细菌对青霉素敏感，在含青霉素的培养皿上不会出现非抗—R型细菌菌落，B错误；由题意可知，抗—S型细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因，C正确；抗—S型细菌能产生分解青霉素的酶，说明DNA不仅只是在细胞表面起化学作用，与荚膜形成无关的性状(抗青霉素)也能发生转化，D正确。 2.(2024·浙江温州高一期中)如图为噬菌体侵染细菌实验的部分实验示意图。下列叙述正确的是(　　) A.②过程使用的细菌悬液无需进行放射性标记 B.③过程的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA分开 C.若标记元素为35S，经④过程后，放射性出现在沉淀物中 D.将噬菌体置于含某种放射性的氨基酸的培养液中培养，使其带上标记 解析：选A。①过程是获得带标记的噬菌体，②过程是用某种放射性标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，因此②过程使用的细菌悬液无需进行放射性标记，A正确；③过程是在搅拌器中进行搅拌，目的是使噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离，B错误；35S标记噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌，故经过④过程后，放射性应主要集中在上清液中，C错误；噬菌体没有细胞结构，不能置于培养液中直接培养，D错误。 3.(2024·辽宁大连高一期中)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质。进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如下图所示，下列叙述错误的是(　　) A.甲组培养皿中出现S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性 B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA D.该实验遵循对照原则，自变量控制方法采用“加法原理” 解析：选D。甲组中培养一段时间后不仅有R型菌落也有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性，A正确；乙组培养皿中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，推测转化物质不是蛋白质，B正确；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型细菌便不发生转化，故可推测转化物质是DNA，C正确；该实验在控制自变量时向实验组加入不同的酶去除对应的物质，采用了“减法原理”，D错误。 $$