第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学必修2同步导学案配套PPT课件（人教版）多选

基因的本质 第3章　 第1节　DNA是主要的遗传物质     [目标导学]　1.阐述格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验的过程。2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程。3.举例说明遗传物质探索的实验思路。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　噬菌体侵染细菌的实验 学习任务一　肺炎链球菌的转化实验 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 学习任务三　生物的遗传物质 肺炎链球菌的转化实验 学习任务一 1．对遗传物质的早期推测 (1)主导观点 ①观点：________是生物体的遗传物质。 ②理由：氨基酸__________的排列顺序，可能蕴含着__________。 梳理 归纳教材知识 蛋白质　 多种多样　 遗传信息 (2)对DNA的认识 ①DNA是由许多____________聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。 ②组成DNA的脱氧核苷酸有____种，每一种有一个特定的碱基。 ③对DNA的结构没有清晰的了解。 脱氧核苷酸　 4 2．肺炎链球菌的类型 有　 有　 无　 无 3．格里菲思的肺炎链球菌转化实验 (1)过程与现象 死亡 S型活细菌　 不死亡　 死亡 S型活细菌 R型活细菌   (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——__________。 转化因子 4．艾弗里的肺炎链球菌转化实验 S型细菌　 蛋白 R型 DNA DNA 5．科学方法——“加法原理”和“减法原理” 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“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 [正误辨析] (1)R型细菌的菌体无荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。(　　) (2)高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。(　　) (3)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(　　) (4)艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入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。(　　) × × × × 1．分析格里菲思的体内转化实验，回答下列问题。 探究 要点合作突破 (1)实验①②对比说明_________________________________________。 (2)实验②③对比说明______________________________。 (3)实验②③④对比说明__________________________________________ ____________。 (4)综合以上实验得出的结论是_____________________________________ _____________________________。 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性 加热致死的S型细菌无致病性 加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S 型细菌 S型细菌中含有一种“转化因子”，能使 R型细菌转化为S型细菌 2．分析艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，思考回答下列问题。 (1)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和酯类物质，以明确这些物质是不是转化因子。 (2)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。 (3)艾弗里体外转化实验中所做的第二至第五组实验，巧妙地利用了自变量控制中的什么原理？ 提示：减法原理。 (4)从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？ 提示：从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中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中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。 [归纳总结] 1．肺炎链球菌体内与体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 科学家 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养场所 小鼠体内 体外培养基 实验原则 R型细菌与S型细菌的致病性对照 加热致死的S型细菌的细胞提取物及其经酶处理后的作用对照 项目 体内转化实验 体外转化实验 实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质 巧妙构思 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 分别用不同的酶处理S型细菌细胞提取物的成分，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功能 联系 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 2．对S型细菌和R型细菌转化的理解 (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，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 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型活细菌是无致病性的 D．说明加热致死的S型细菌是无致病性的 强化 题点对应训练 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。 2．如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是(　　)   A．DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA B．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数 C．该实验证明DNA是遗传物质 D．结果2中全部为R型肺炎链球菌 B 解析：DNA酶的作用是水解S型细菌中的DNA，使其失去转化活性，A正确；结果1中只有少数R型细菌转化为S型细菌，S型肺炎链球菌占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；S型细菌DNA被水解而失去作用，导致R型细菌无法转化为S型细菌，因此结果2中全部为R型肺炎链球菌，D正确。 噬菌体侵染细菌的实验 学习任务二 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。 (1)T2噬菌体的模式图   (2)生活方式：专门寄生在__________体内。 梳理 归纳教材知识 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 DNA　 大肠杆菌 蛋白质 4．实验过程 35S　 32P　 大肠杆菌 35S　 大肠杆菌 32P　 高 低　 低 高 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。 (2)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 DNA [正误辨析] (1)T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P几乎都存在于DNA中，S仅存在于蛋白质中。(　　) (2)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(　　) (3)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。(　　) (4)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。(　　) √ × × √ 探究 要点合作突破 1．如图1为噬菌体侵染细菌的电镜照片，图2表示T2噬菌体侵染细菌过程，结合教材P45相关内容据图回答问题。 (1)噬菌体中DNA和蛋白质共有的元素组成是______________，蛋白质特有的元素是____，P几乎全部存在于DNA中。 (2)子代噬菌体物质合成所需要的原料来自__________，但合成的子代噬菌体与亲代噬菌体几乎相同，原因是__________________________ ___________________。 (3)T2噬菌体______(填“能”或“不能”)在肺炎链球菌体内增殖，原因是____________________________________________________。 C、H、O、N　 大肠杆菌 不能 指导子代噬菌体合成的遗传 物质来自亲代噬菌体 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 S 2．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， 因为DNA和蛋白质都含有C和O元素。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______和______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________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__________。 搅拌　 离心　 上清液　 大肠杆菌 [归纳总结] 1．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 2．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较   肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 方法 分别用除去蛋白质、RNA、脂质、DNA等成分的S型菌的细胞提取物与R型菌混合培养 分别用同位素35S、32P标记噬菌体的蛋白质和DNA 结论 ①证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质； ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 ①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质； ②说明DNA能控制蛋白质的合成； ③说明DNA能自我复制 1．(多选)某校生物研究性学习小组仿照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(　　) 强化 题点对应训练 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DNA是遗传物质 答案：AD 解析：35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P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；35S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；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，细菌中包含噬菌体的DNA，培养时间合适时，c中不含放射性，因此实验中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；该实验证明了DNA是遗传物质，D正确。 2．噬菌体体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌体内蛋白质含32S，DNA含31P，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S和P的分布规律是(　　) A．外壳中有35S和32S，DNA中只含有32P B．外壳中只有32S，DNA中只含有32P C．外壳中有35S和32S，DNA中含有32P和31P D．外壳中只有32S，DNA中含有32P和31P D 解析：由于噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体体内没有35S，只有32S，A、C不符合题意；含有32P的噬菌体DNA进入细菌，利用含31P的脱氧核苷酸合成子代DNA，因此子代噬菌体DNA中含有32P和31P，B不符合题意，D符合题意。 [方法技巧] “二看法”判断子代噬菌体标记情况 生物的遗传物质 学习任务三 1．RNA是遗传物质的证据 (1)实验材料 烟草花叶病毒(由______________组成)和烟草。 (2)实验过程及结果 梳理 归纳教材知识 RNA和蛋白质 烟草正常　 RNA　 烟草感染病毒 (3)实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的________控制其遗传性状，________是它的遗传物质。 RNA　 RNA 2．DNA是主要的遗传物质 (1)生物类型与遗传物质的种类(连线)   (2)因为________________________________，所以说DNA是主要的遗传物质。 绝大多数生物的遗传物质是DNA [正误辨析] (1)真核生物的遗传物质是DNA。(　　) (2)原核生物的遗传物质是RNA。(　　) (3)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。(　　) (4)DNA是酵母菌的主要遗传物质。(　　) √ × × × 1．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：流感病毒中含有一种核酸、四种核苷酸，一种五碳糖和四种碱基。不一定，如噬菌体的遗传物质是DNA。 2．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：菠菜细胞中含有两种核酸、八种核苷酸、两种五碳糖和五种碱基。细胞质中的遗传物质也是DNA。 探究 要点合作突破 3．小麦根尖细胞中的“核酸”和“遗传物质”是否含义相同？为什么？ 提示：不相同。因为小麦根尖细胞中有DNA和RNA两种核酸，但遗传物质仅指DNA。 4．“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”能证明DNA是主要的遗传物质吗？为什么？ 提示：不能。上述两个实验仅能证明DNA是遗传物质，并不能证明DNA是主要的遗传物质。 5．烟草花叶病毒侵染烟草植株后，会破坏植株的组织结构，对嫩叶的破坏力度最大，使嫩叶出现明脉症状，即叶片侧脉及支脉组织出现半透明的现象，设计实验验证烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。(写出实验思路及预期结果和结论) 提示：实验思路：将烟草花叶病毒的蛋白质和RNA分离，分别侵染烟草，观察烟草是否出现明脉。 预期结果和结论：用RNA感染的烟草出现明脉，用蛋白质感染不出明脉，说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 [归纳总结] 遗传物质的探索思路 1．如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，下列对这种病原体的叙述，正确的是(　　) A．寄生于细胞内，通过RNA遗传 B．可单独生存，通过蛋白质遗传 C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传 D．可单独生存，通过RNA遗传 强化 题点对应训练 A 解析：据题图可知，这种病原体由RNA和蛋白质外壳组成，分别用其RNA和蛋白质外壳感染植物，发现只有接种病原体RNA的植物患病，说明该病原体的遗传物质为RNA，即该病原体为RNA病毒；病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存，A正确。 2．下列关于生物的遗传物质的说法，正确的是(　　) A．同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA 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．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 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。 课堂小结 备选题库 教师独具 1．为研究使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，其基本过程如图所示： 2 3 1 4 下列叙述正确的是(　　) A．甲组培养皿中只有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．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 2 3 1 4 C 解析：甲组中培养一段时间后有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A错误；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，转化物质不会是蛋白质，B错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌没有转化为S型菌，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C正确；该实验只能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，无法证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 2 3 1 4 2．(多选)某实验甲组用35S标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代噬菌体的放射性情况。下列有关叙述正确的是(　　) A．甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性 B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性 C．甲、乙两组子代都有放射性 D．该实验不能证明T2噬菌体的DNA是遗传物质 2 3 1 4 CD 解析：甲组用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中不会出现35S，32P标记的大肠杆菌能为T2噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠杆菌能为T2噬菌体合成蛋白质外壳提供原料，因此子代T2噬菌体也具有放射性，A、B错误，C正确。该实验没有遵循单一变量原则，不能证明T2噬菌体的DNA是遗传物质，D正确。 2 3 1 4 3．如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断(　　)   A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．烟草细胞的遗传物质是DNA C．侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA D．RNA是TMV的主要遗传物质 2 3 1 4 A 解析：分析题图可知，TMV放在水和苯酚中振荡后，得到了RNA和蛋白质，可见水和苯酚有分离病毒成分的作用，A正确；本实验不能证明烟草细胞的遗传物质是DNA，B错误；题图不能体现侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA，C错误；该实验可以证明RNA是TMV的遗传物质，一种生物的遗传物质只有一种，D错误。 2 3 1 4 4．如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答下列问题。   (1)该实验是在________(填“艾弗里”或“格里菲思”)实验的基础上设计的体外转化实验。 2 3 1 4 (2)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。 2 3 1 4 ①实验中自变量的控制采用了________(填“加法原理”或“减法原理”)。 ②实验中加入DNA酶的目的是________________________， 结果是________(填“有”或“没有”)R型细菌产生。 ③根据实验结果可得出的结论是__________________________ 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2 3 1 4 答案：(1)格里菲思 (2)①减法原理　②分解S型细菌细胞提取物中的DNA　有　③DNA 解析：(1)图中显示该实验是将去除了大部分蛋白质、脂质、糖类的S型细菌的提取物与含R型细菌的培养基混合培养，结果出现了S型细菌。该实验是在格里菲思实验的基础上设计的体外转化实验。 2 3 1 4 (2)在对照实验中，控制自变量可以用加法原理和减法原理，与常态比较，人为增加某种影响因素为加法原理，人为去除某种影响因素为减法原理。 ①图示结果表明，分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶处理S型细菌的提取物后，细胞提取物仍然具有转化活性，这种自变量的控制采用了减法原理。 ②DNA酶可以水解DNA，由此推测实验中加入DNA酶的目的是去除S型细菌中的DNA，探究DNA对转化过程的影响。用DNA酶处理S型细菌细胞提取物，结果是细胞提取物失去了转化活性，没有S型活细菌产生，但是活的R型细菌仍然存在。 ③根据实验结果可得出的结论是转化因子很可能是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2 3 1 4 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是生物体的遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 (　　) A．各种氨基酸可以按照不同顺序排列，形成不同的蛋白质 B．不同生物的蛋白质在结构上存在差异 C．与其他生物大分子不同，蛋白质在高温条件下仍具有活性 D．氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质，人们想到氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息，因此，当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质，A、D不符合题意；不同生物的蛋白质在结构上存在差异，蛋白质的不同结构可能对应不同的遗传信息，B不符合题意；蛋白质在高温条件下可能变性失活，C符合题意。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2．某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)   A．活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌 B．由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡 C．从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的 D．在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：活菌1是无荚膜的R型细菌，活菌2是有荚膜的S型细菌，A错误；由实验结果可知，活菌2能使小鼠死亡，而死菌2不能使小鼠死亡，B错误；从鼠Y血液中分离出的活菌2一部分是由活菌1转化而来的，一部分是由活菌2分裂形成的，C正确；在鼠W的血液中只能分离出活菌2，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3．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 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：S型肺炎链球菌有致病性，能够使小鼠死亡，S型细菌的遗传物质是DNA。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；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；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。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 4．噬菌体侵染细菌繁殖形成的子代噬菌体(　　) A．含有细菌的氨基酸，都不含亲代噬菌体的核苷酸 B．含有细菌的核苷酸，都不含亲代噬菌体的氨基酸 C．含有亲代噬菌体的核苷酸，不含细菌的氨基酸 D．含有亲代噬菌体的氨基酸，不含细菌的核苷酸 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA能进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，其他原料包括氨基酸和酶等均由细菌提供。因此繁殖形成的子代噬菌体含有细菌的核苷酸，都不含亲代噬菌体的氨基酸，B正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 5．关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列叙述正确的是(　　) A．T2噬菌体和细胞生物一样，都是以DNA为主要的遗传物质 B．T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板和原料均由宿主细胞提供 C．用35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱 D．如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中能找到15N 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：T2噬菌体和细胞生物一样，都是以DNA为遗传物质，A错误；T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板是噬菌体自身的，B错误；用35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，35S标记的是蛋白质的外壳，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱，C正确；如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，合成子代噬菌体的原料来源于大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中找不到15N，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 6．下列有关赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　) A．该实验中离心的目的之一是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体 B．T2噬菌体的蛋白质外壳是由大肠杆菌的DNA指导合成的 C．实验中可用15N代替32P标记DNA D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 解析：噬菌体侵染细菌实验中，离心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，A正确；T2噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA指导合成的，B错误；DNA和蛋白质中均含有N元素，所以不能用15N代替32P标记DNA，C错误；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 7．如图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重组形成杂种病毒丙，丙侵染植物细胞后，在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 解析：杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 8．下列关于遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．流感病毒的遗传物质含有硫元素 C．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 D．HIV的遗传物质初步水解产生4种脱氧核苷酸 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：豌豆是真核生物，其遗传物质是DNA，A错误；流感病毒的遗传物质是RNA，含有C、H、O、N、P元素，但不含硫元素，B错误；酵母菌是真核生物，其遗传物质主要分布在细胞核的染色体上，C正确；HIV的遗传物质是RNA，初步被水解的产物是四种核糖核苷酸，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 [素能培优练] 9．将S型肺炎链球菌的DNA与R型肺炎链球菌混合，注射入小鼠体内，两种细菌的含量变化过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中开始R型肺炎链球菌数量下降是因为R型 细菌正在转化成S型细菌 B．S型肺炎链球菌的出现说明了DNA是“转化因子” C．由R型细菌转化而来的S型细菌的后代仍是R型细菌 D．图中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌直接转化而来的 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：图中开始R型细菌数量下降主要是因为小鼠的免疫系统正在清除R型细菌，A错误；由R型细菌转化而来的S型细菌的后代为S型细菌，C错误；图中后期出现的大量S型细菌，是由R型细菌转化产生的S型细菌进行繁殖后得到的，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 10．科研人员将感染了烟草花叶病毒的烟草叶片的提取液分成甲、乙、丙、丁四组，甲组不做处理，乙组加入蛋白酶，丙组加入RNA酶，丁组加入DNA酶。然后分别感染正常烟草叶片一段时间，观察并记录烟草叶片上病斑的数量。能正确表示结果的图示是(　　) B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：感染了烟草花叶病毒的叶片提取液中含有烟草花叶病毒，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，在甲、乙、丙、丁四组实验中，只有丙组加入了RNA酶，破坏了其遗传物质，故其接种后的子代病斑数量最少，甲、乙、丁三组实验均未破坏烟草花叶病毒的遗传物质RNA，故这三组实验病斑数量多且数量应一致，B正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 AB 11．(多选)关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，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一种抗青霉素的突变型(抗连S，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(非抗连R)共同培养。结果发现，某些非抗连R型细菌被转化为抗连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叙述，错误的是(　　) A．该实验结果不支持艾弗里的结论 B．证明了DNA是主要的遗传物质 C．实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标 D．证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗连R)共同培养，非抗连R型细菌被转化为抗连S 型细菌并能稳定遗传，说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，能支持艾弗里的结论，A错误；该实验与艾弗里的实验都证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；根据题干信息，实验选用了抗青霉素这一性状作为观察指标，从而可以判断非抗连R型细菌是否发生了转化，C正确；青霉素抗性与荚膜形成无关，证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ACD 12．(多选)在噬菌体侵染细菌的实验中，随 着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细 菌的相对数量变化如图所示。下列相关叙述 正确的是(　 　) A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B．在O～t1时间段内，噬菌体的DNA还未侵入细菌体内 C．在t1～t2时间段内，由于噬菌体的增殖，细菌大量死亡并裂解 D．在t2～t3时间段内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供，A正确；在O～t1时间段内，噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时噬菌体的DNA可能还未侵入细菌体内，也可能已经侵入细菌体内，但细菌还未裂解释放子代噬菌体，B错误；t1～t2时间段内，由于噬菌体在细菌体内增殖，细菌大量死亡并裂解，C正确；在t2～t3时间段内，细菌大部分裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。 13．图1为T2噬菌体侵染细菌过程示意图，图2表示赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)根据图1写出T2噬菌体侵染细菌的正确顺序：B→__________→C，该过程合成T2噬菌体外壳蛋白质所利用的氨基酸原料和酶由______________提供。 (2)根据图2实验结果可知，用于标记T2噬菌体的同位素是______，请完成标记T2噬菌体的操作步骤：①配制适合细菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的_____________，作为合成DNA的原料；②在培养基中接种细菌，培养一段时间后，再用此细菌培养T2噬菌体。 (3)图2实验结果表明，经离心处理后上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因：_____________________________________ _________________________________________________________(答一种即可)。 (4)T2噬菌体侵染细菌的实验得出的结论是________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D→A→E　 细菌/大肠杆菌 32P　 4种脱氧核苷酸 培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体 内(或培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来) DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析：(1)T2噬菌体侵染细菌的正确顺序是[B]吸附→[D]注入→[A]合成→[E]组装→[C]释放，该过程合成T2噬菌体外壳蛋白质所利用的氨基酸原料和酶由大肠杆菌提供。 (2)图2实验结果显示，上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高，说明是用32P标记的T2噬菌体的DNA。T2噬菌体为病毒，在宿主细胞内才能增殖，故需要用细菌来培养，因此，用32P标记T2噬菌体的操作步骤：①配制适合细菌生长的培养基，在培养基中加入用32P放射性标记的4种脱氧核苷酸，作为合成DNA的原料；②在培养基中接种细菌，培养一段时间后，再用此细菌培养T2噬菌体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)用32P标记的是T2噬菌体的DNA。图2实验结果表明，经离心处理后上清液中具有很低的放射性，该现象出现的可能原因：①培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 (4)T2噬菌体侵染细菌的实验得出的结论：DNA是T2噬菌体的遗传物质。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 14．在探究生物的遗传物质的相关实验研究中，有如下的实验过程或理论解释。 Ⅰ.图1是关于肺炎链球菌R型细菌的转化过程图。据研究，并非任意两株R型细菌与S型细菌之间的接触都可发生转化，凡能发生转化的，其R型细菌必须处于感受态，产生一些感受态特异蛋白，包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 Ⅱ.图2是部分研究人员做的关于肺炎链球菌的体外转化实验过程图(图中 表示无致病性R型细菌， 表示有致病性S型细菌)。 Ⅲ.图3是噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的检测数据。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 请回答下列问题。 (1)图1中，步骤______是将S型细菌加热致死的过程，S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链(a)在__________酶的作用下水解，另一条链(b)与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内。完成步骤④后，这条链(b)在相关酶的作用下，形成______(填“单”或“双”)链整合进R型细菌的DNA中。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (2)图2中，实验最关键的设计思路是________________________ _________________________________________________________。 (3)图3中所示实验中，以噬菌体为研究材料，利用___________技术，分别用32P和35S标记噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中 DNA和蛋白质的位置变化。 实验结果表明：__________(填整数) min后的曲线变化基本上可说明DNA与蛋白质实现分离。图中“被侵染的细菌存活率”曲线基本保持在100%，这组数据的意义是证明_______________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)①　核酸(DNA水解)　双 (2)把S型细菌的DNA和蛋白质等分开，单独、直接地观察它们在细菌转化中的作用 (3)放射性同位素标记　2　细菌没有裂解，无子代噬菌体释放出来 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)实验过程中，首先要将S型细菌加热致死，因此步骤①是将S型细菌加热致死的过程。S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链(a)在核酸酶(DNA水解酶)的作用下水解，另一条链(b)与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内。 (2)图2中，实验最关键的设计思路是把S型细菌的DNA和蛋白质等分开，单独、直接地观察它们在细菌转化中的作用。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)标记噬菌体利用了放射性同位素标记技术，用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法获得被32P和35S标记的噬菌体。图中“被侵染的细菌存活率”曲线基本保持在100%，这组数据的意义是证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 $$