第二章 第一节 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（苏教版）

遗传的分子基础 第二章 第一节　DNA是主要的遗传物质 [目标导学]　1.阐述格里菲斯、艾弗里的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.举例说明证明遗传物质的实验思路。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　噬菌体侵染细菌的实验、RNA是某些病毒的遗传物质 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 肺炎链球菌的转化实验 学习任务一 1.肺炎链球菌 (1)肺炎链球菌（又称为肺炎双球菌）是一种　　　，它结构简单、繁殖速度快，是生物学研究常用的实验材料。 (2)肺炎链球菌多数不致病，部分有致病力的菌株在菌体外一般具有由 　　　构成的荚膜。致病菌株可引起人患肺炎，鼠患败血症。 梳理 归纳教材知识 细菌 多糖 (3)肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面______　　　 表面______　　　 有无致病性 有 无 光滑 粗糙 2.格里菲斯的肺炎链球菌实验 转化因子 正常存活 患败血症死亡 3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验 (1)方法：化学分析法。 (2)实验过程及现象 R型 (3)实验分析 艾弗里的实验表明，RNA和蛋白质降解后与降解前，R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化，而DNA降解后与降解前，R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。 (4)实验结论 在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有　　　能使R型细菌转化为S型细菌。 DNA [正误辨析] (1)加热杀死的S型细菌和 R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中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型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。(　　) (4)格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(　　) × × × × 1．格里菲斯和艾弗里等人的实验，均以肺炎链球菌为实验材料，使人们对遗传物质的认识有了巨大的进步。 (1)肺炎链球菌与小鼠细胞相比较，二者最根本的区别是什么？ 提示：肺炎链球菌无核膜包被的细胞核。 探究 要点合作突破 (2)肺炎链球菌感染小鼠后，其合成蛋白质的场所是自身的核糖体还是小鼠细胞的核糖体？ 提示：肺炎链球菌自身的核糖体。 2．艾弗里等人在S型细菌的提取物中，分别加入蛋白酶、RNA酶和DNA酶，利用了酶的什么特点？分别起到什么作用？ 提示：利用了酶的专一性。分别将蛋白质、RNA和DNA水解。 3．请分析格里菲斯的肺炎链球菌转化实验和艾弗里的肺炎链球菌转化实验的关系。 提示：肺炎链球菌的转化实验包括格里菲斯和艾弗里的实验，其中格里菲斯的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但转化因子是哪种物质并没有证明。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。 [归纳总结] 肺炎链球菌两个转化实验的比较 (1)区别 比较项目 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 科学家 格里菲斯 艾弗里及其合作者 细菌培养 小鼠体内 体外培养基 实验构思 用加热杀死的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 用提纯的S型细菌的DNA、RNA、蛋白质等分别与R型细菌混合培养，观察能否使R型细菌发生转化 观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型 实验结论 被加热杀死的S型细菌中可能含有某种转化因子 只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌 (2)联系 ①格里菲斯的肺炎链球菌转化实验是艾弗里的肺炎链球菌转化实验的基础，后者则是前者的延伸。 ②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。 [特别提醒] (1)转化原理：加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，结构改变，但缓慢冷却时，其结构可恢复，进而恢复活性。 (2)转化实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。 (3)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．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 强化 题点对应训练 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。 2．“肺炎链球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是 (　　) A．用S型活细菌和加热杀死后的S型细菌分别对小鼠进行注射，并形成对照 B．用杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量 C．从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌 D．将S型细菌的各种组成物质分离并分别加入各培养基中，培养R型细菌，观察是否发生转化 D 解析：将S型细菌的各种组成物质分离并分别与R型细菌混合培养后，发现只有加入DNA的培养基中R型细菌发生转化，出现S型细菌，而加入其他组成物质的培养基中R型细菌(如加入蛋白质)不发生转化，即不出现S型细菌。 噬菌体侵染细菌的实验、RNA是某些病毒的遗传物质 学习任务二 1.噬菌体侵染细菌的实验 (1)科学家：赫尔希和蔡斯。 (2)实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌。 ①噬菌体是一类细菌病毒，它们专门攻击细菌，当噬菌体附着在细菌表面时，噬菌体的DNA会经过髓部释放到细菌细胞内。T2噬菌体的模式图如下： 梳理 归纳教材知识 ②T2噬菌体繁殖的一般过程 T2噬菌体侵染大肠杆菌时，　　　　　　留在大肠杆菌体外，注入大肠杆菌体内的是　　　，在噬菌体DNA的作用下，大肠杆菌体内的物质被利用起来合成噬菌体的DNA和蛋白质等，接着已合成的DNA和蛋白质分子以一定方式结合，组装成完整的子代噬菌体。当子代噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体。 蛋白质外壳　 DNA (3)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 ①用放射性同位素　　和　　分别标记T2噬菌体的　　　　和　　。 ②用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌 35S　 32P 蛋白质　 DNA 很低 很高　 ③结果分析 在噬菌体DNA的指导下，新组装并释放出来的子代噬菌体与侵染大肠杆菌的噬菌体完全相同。 ④实验结论：　　　才是真正的遗传物质。 DNA 2.RNA是某些病毒的遗传物质 (1)烟草花叶病毒（简称TMV）的感染实验 ①烟草花叶病毒的结构：由一个圆筒状的蛋白质外壳和　　分子组成。 ②实验过程 RNA (2)TMV（烟草花叶病毒）与HRV（车前草病毒）的病毒重建实验过程   (3)实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是　　。 (4)真核生物细胞中的遗传物质是DNA，不是RNA。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以　　是主要的遗传物质。 TMV HRV RNA DNA [正误辨析] (1)T2噬菌体可侵染肺炎链球菌导致其裂解。(　　) (2)为获得放射性同位素标记的T2噬菌体，可分别用含35S和32P的人工培养基培养噬菌体。(　　) (3)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。(　　) (4)真核生物的遗传物质是DNA。(　　) (5)原核生物的遗传物质是RNA。(　　) × × √ √ × 如图表示赫尔希和蔡斯进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程，请分析回答下列问题。 探究 要点合作突破 (1)能否用32P和35S同时标记T2噬菌体？能否用14C替代32P和35S标记T2噬菌体？ 提示：不能用32P和35S同时标记T2噬菌体，这样会导致无法区分蛋白质和DNA的作用。不能用14C替代32P和35S标记T2噬菌体，蛋白质和DNA中都含有C元素，用14C标记无法区分蛋白质和DNA。 (2)实验中搅拌和离心的目的是什么？ 提示：搅拌的目的是使吸附在细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。 (3)用32P标记的噬菌体侵染细菌，上清液中放射性偏高的原因是什么？ 提示：保温时间过短，部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温时间过长，部分T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 (4)用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中放射性偏高的原因是什么？ 提示：由于搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。 [归纳总结] 1．噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌” (1)保温时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中放射性偏高，原因是部分噬菌体未侵染到细菌内或子代噬菌体被释放出来。 (2)“搅拌”要充分——如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样会造成沉淀物中放射性偏高。 2．使用不同元素标记后子代放射性有无的判断 [特别提醒] 噬菌体侵染细菌的实验中应注意的问题 (1)T2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。 (3)35S和32P不能同时标记在同一个噬菌体上，因为检测时只能检测到放射性同位素的存在部位，不能确定是何种放射性同位素。 3．赫尔希与蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无标记的细菌混合培养，一段时间后，经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列有关叙述不正确的是(　　) A．32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性 B.如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 C．本实验的目的是独立研究DNA在遗传中的作用 D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性 强化 题点对应训练 B 解析：正常情况下，32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性，原因是可能有少量亲代噬菌体未侵染细菌而经离心后存在于上清液中，A正确；如果混合培养时间过长，噬菌体在细菌体内大量繁殖，造成细菌裂解，子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，这种情况下会导致上清液中放射性增加，B错误；本实验选用的材料T2噬菌体的主要特点是DNA和蛋白质本身是完全分离的，可以独立研究它们在遗传中的作用，C正确；实验结果说明在亲子代之间保持连续性的物质是DNA而不是蛋白质，进一步证明了DNA是遗传物质，D正确。 4．(多选)在证明遗传物质的相关实验中，赫尔希和蔡斯做的T2噬菌体侵染细菌的实验最令人信服。下列关于令人信服的原因的叙述，正确的是(　 　) A．选材极佳，省去了去除其他无关物质的繁杂过程 B．使用同位素标记法，分别标记了大肠杆菌的DNA和蛋白质 C．T2噬菌体在侵染细菌的过程中，DNA和蛋白质是完全分开的 D．T2噬菌体的化学组成是蛋白质和DNA，与染色体的基本相同 ACD 解析：由于只有噬菌体的DNA能进入细菌，所以省去了去除其他无关物质的繁杂过程，A正确；使用同位素标记法，分别标记了T2噬菌体的DNA和蛋白质，B错误；T2噬菌体在侵染细菌的过程中，DNA能进入细菌，蛋白质外壳留在外面，说明DNA和蛋白质是完全分开的，C正确；T2噬菌体的化学组成是蛋白质和DNA，与染色体的基本相同， D正确。 备选题库 教师独具 1．下列关于生物遗传物质的说法，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．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 2 3 1 4 A 5 解析：同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA，A正确；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；肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 2 3 1 4 5 2．下列有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的叙述，不正确的是(　　) A．该实验的设计思路是单独观察蛋白质和DNA的作用 B．检测离心后试管中上清液和沉淀物中放射性的强弱可推测侵入细菌中的物质 C.35S标记蛋白质的实验组，离心后的试管中上清液有较高的放射性 D．噬菌体侵染细菌的实验和格里菲斯的肺炎链球菌的转化实验都证明了DNA是遗传物质 2 3 1 4 D 5 解析：格里菲斯的肺炎链球菌转化实验证明了存在某种转化因子，但没有证明DNA是转化因子，D错误。 2 3 1 4 5 3．(多选)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，实验过程如图所示。下列有关分析不正确的是(　　) 2 3 1 4 5 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①过程中培养时间过长或过短有关 C．实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关 D．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 答案：BCD 2 3 1 4 5 解析：35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A不符合题意；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染大肠杆菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与大肠杆菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B符合题意；实验中c含有放射性与④过程中培养时间过长或过短有关，C符合题意；该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D符合题意。 2 3 1 4 5 4．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．TMV的蛋白质没有进入烟草细胞中 C．侵入烟草细胞的RNA含有A、T、G、C四种碱基 D．RNA是TMV的主要遗传物质 2 3 1 4 A 5 解析：能将TMV的蛋白质接种到正常烟草叶片细胞内，即TMV的蛋白质进入了烟草细胞中，B错误；RNA含有A、U、G、C四种碱基，C错误；本实验证明RNA是TMV的遗传物质，而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质，D错误。 2 3 1 4 5 5．下面两幅图为肺炎链球菌转化实验的图解。请分析并回答下列问题。 2 3 1 4 5 (1)分析图1可知，加热杀死的有致病性的S型细菌与活的R型无致病性的细菌混合注入小鼠体内，小鼠将______，原因是___________________ __________________________________________________________。 (2)分析图2可知，能使R型活细菌发生转化的是________________。该实验最关键的设计思路是___________________________________________ _______________________________________________________。 (3)S型细菌的遗传物质主要存在于_________中。 2 3 1 4 5 死亡 以将部分R型细菌转化成活的、有致病性的S型细菌，使小鼠死亡 加热杀死的S型细菌可 S型细菌的DNA 把S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等成分分开， 单独地、直接地观察它们在细菌转化过程中的作用 拟核 解析：(1)加热杀死的有致病性的S型细菌蛋白质变性失活，但其DNA仍保持活性，与活的R型细菌混合后注入小鼠体内，S型细菌的DNA可以将部分R型细菌转化成活的、有致病性的S型细菌，使小鼠死亡。 (2)据图2可知，只有S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，才会出现S型细菌，且S型细菌的DNA被水解后，不能使R型细菌发生转化，说明S型细菌的DNA才能使R型活细菌发生转化。本题实验设计的关键思路是将S型细菌的DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地、直接地观察它们的作用。 (3)S型细菌的遗传物质主要存在于拟核中，也存在于质粒中。 2 3 1 4 5 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述，错误的是(　　) A．最初认为氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B．艾弗里提出了DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 C．格里菲斯通过肺炎链球菌的转化实验得出DNA 是遗传物质的结论 D．噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA 能分开研究 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：最初认为氨基酸的多种排列顺序中可能蕴含遗传信息，A正确；艾弗里的体外转化实验证明DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，B正确；格里菲斯通过肺炎链球菌的转化实验得出的结论是存在转化因子，但未证明DNA 是转化因子，C错误；噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA 完全分开研究，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2．如图是格里菲斯实验部分示意图， 下列有关说法正确的是(　　) A．两组实验对照，证明DNA是遗传物 质，蛋白质不是遗传物质 B．第一组小鼠不死亡，是因为肺炎链菌的DNA和蛋白质均已变性 C．从第二组死亡小鼠体内分离出的肺炎链球菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落 D．第二组小鼠死亡，说明可能有R型细菌转化成了S型细菌，S型细菌中存在转化因子 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 D 解析：两组实验对照，说明S型菌中存 在转化因子，能将R型菌转变为S型菌， 不能证明DNA是遗传物质，蛋白质不是 遗传物质，A错误；第一组小鼠不死亡， 是因为肺炎链球菌死亡，但是其DNA并没有变性，B错误；从第二组死亡小鼠体内分离出的肺炎链球菌既有S型菌也有R型菌，因此并不都是光滑菌落，C错误；S型菌才会导致小鼠死亡，第二组小鼠死亡，说明可能有R型细菌转化成了S型细菌，S型细菌中存在转化因子，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3．用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内，被侵染大肠杆菌的存活率接近100%。下列相关叙述不正确的是(　　) A．离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B．沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA C．上清液具有放射性的原因是保温时间过长 D．噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：由题干“在实验时间内，被侵染大肠杆菌的存活率接近100%”可推知，被侵染的大肠杆菌还没有裂解，故离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中，A正确；32P标记的是噬菌体的DNA，故沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA，B正确；被侵染大肠杆菌的存活率接近100%，说明被侵染的大肠杆菌还没有裂解，子代噬菌体没有释放出去，故上清液具有放射性的原因是保温时间过短，有部分32P标记的噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，C错误；检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%，说明其标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，DNA进入大肠杆菌体内，故噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4．如图为“噬菌体侵染大肠杆菌 的实验”的流程图，下列有关该实 验的表述，正确的是(　　)  A．35S标记的是噬菌体的蛋白质，32P标记的是大肠杆菌的DNA B．35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，若搅拌不充分，上清液的放射性会降低 C．32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长或过短，都会降低上清液的放射性 D．32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，大肠杆菌裂解后释放的子代噬菌体大部分都具有放射性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 B 解析：35S标记的是噬菌体的蛋白质，32P标记的是噬菌体的DNA，A错误；搅拌使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，所以35S标记的噬菌体侵染实验中，若搅拌不充分，上清液中的放射性会降低，B正确；用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，若保温时间过短，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，使上清液放射性含量升高；若保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性含量升高，C错误；32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，大肠杆菌裂解后释放的子代噬菌体只有少部分具有放射性，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌；④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。适宜时间后搅拌和离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是(　　) A．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物 B．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液 C．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 D．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A 解析：①35S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没有进入细菌，离心后分布在上清液中，所以离心后主要在上清液中检测到放射性；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，细菌离心后分布在沉淀物中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于14C标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳不进入细菌，DNA将进入细菌体内并随着细菌离心到沉淀物中，所以离心后在沉淀物和上清液中都能检测到放射性；④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌后，只有DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。综上所述，A正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6．如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 B 解析：分析题图可知“杂种病毒丙”的组成是甲病毒的蛋白质外壳和乙病毒的核酸，又知病毒的遗传物质是核酸而不是蛋白质外壳，因此“杂种病毒丙”的遗传物质是乙病毒的核酸，丙病毒的子代的蛋白质外壳是由乙病毒的核酸控制合成的，应与乙病毒的蛋白质外壳相同，丙病毒的子代的核酸由乙病毒的核酸复制而来，应与乙病毒的核酸相同，B符合题意。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7．在探索生物遗传物质的道路上很多科学家做了经典实验，涉及多种微生物。下列关于微生物遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．R型肺炎链球菌的遗传物质是RNA B．T2噬菌体的遗传物质是DNA或蛋白质 C．大肠杆菌体内有两种核酸，DNA为主要的遗传物质 D．烟草花叶病毒的遗传物质中含有4种碱基，分别为A、G、C、U 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 D 解析：R型肺炎链球菌、T2噬菌体(DNA病毒)、大肠杆菌的遗传物质都是DNA，A、B、C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，含有4种碱基，分别为A、G、C、U，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 8．关于探究遗传物质的实验，回答下列问题。 (1)格里菲斯进行的肺炎链球菌转化实验中，使R型细菌转化成S型细菌的转化因子后来被证实为________________。 (2)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌的转化实验中，实验成功的最关键的设计思路是___________________________________________。 (3)后来，赫尔希和蔡斯用________________技术，进一步表明DNA才是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。该实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)在上述实验中，用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，检测发现上清液中有少量放射性物质，出现该现象的原因是________________________________________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)S型细菌的DNA (2)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 (3)放射性同位素标记　②①④③ (4)混合培养的保温时间太短，少量没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，或保温时间太长，细菌裂解后释放出噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：(1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验证明了使R型细菌转化成S型细菌的转化因子为S型细菌的DNA。 (2)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、RNA等物质，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。 (3)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，进一步表明DNA才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤：②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，搅拌、离心后放射性物质主要分布在沉淀物中。在此实验中，混合培养的保温时间太短，少量没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，或保温时间太长，细菌裂解后释放出噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 [素能培优练] 9．(多选)某科研小组在格里菲斯实 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， 下列叙述不正确的是(　　) A．活菌甲是R型细菌，活菌乙是S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 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 BC 解析：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正确；格里菲斯的实验证明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；加热杀死菌乙(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型细菌不能使小鼠致死，C错误；从鼠5体内分离出活菌均为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。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10．(多选)下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述，错误的是(　　 ) A．用32P和35S标记噬菌体侵染普通细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到32 P和35S B．用噬菌体侵染32P和35S标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到32P 和35S C．用14C标记的噬菌体侵染普通细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C D．用噬菌体侵染14C标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ABC 解析：32P标记的是噬菌体的DNA，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时只有核酸进入细菌内，所以子代噬菌体中只有核酸可检测到32P，子代噬菌体外壳没有被标记，A错误；用噬菌体侵染32P和35S标记的细菌，噬菌体利用细菌的原料来合成子代噬菌体核酸和外壳，故可在子代噬菌体核酸中检测到32P，在外壳中检测到35S，B错误；用14C标记的噬菌体侵染普通细菌，只有噬菌体的核酸进入细菌内，且噬菌体利用细菌的原料来合成子代噬菌体核酸和外壳，因此只能在子代噬菌体核酸中检测到14C，C错误；用14C标记的细菌其核苷酸和氨基酸均被标记，用噬菌体侵染14C标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可检测到14C，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 11．20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示，请回答下列有关问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)青霉素是一种常用的广谱抗生素，通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是___________________________________________________。 (2)在图1的实验4中，死亡的小鼠中能够分离出______________型细菌。 (3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，据图1可知，还可以通过怎样的方法来区分R型和S型细菌？____________________________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)图2中步骤________是将S型细菌加热杀死的过程；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，其中一条链在________酶的作用下分解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内；C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡，S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的________(一种结构)有关。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)细菌细胞吸水过多，细胞膜过度膨胀发生破裂 (2)S型和R (3)用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分 (4)①　DNA　荚膜 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：(1)依题意可知，青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，用青霉素处理，无青霉素抗性的细菌产生的子代细菌因缺乏细胞壁的保护，导致细胞吸水过多，引起细胞膜过度膨胀发生破裂，进而引起细菌死亡。 (2)在图1的实验4中，S型细菌含有的转化因子能使部分R型细菌转化为S型细菌致使小鼠死亡，故在实验4中，死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)据图1可知，S型细菌可使小鼠死亡，而R型细菌不能，故除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，还可以用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌。 (4)分析图2可知，步骤①是将S型细菌加热杀死的过程；DNA酶能催化DNA水解；R型细菌的外表面没有荚膜，没有致病性，而S型细菌的外表面有荚膜，有致病性，所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 12．某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图1，请据图回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是________。将上述a～f以正确的时间顺序排列(a为子代噬菌体)：________________(用字母和箭头表示)。 (2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是____________________________________； 该实验分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，在如图2中标记元素所在部位依次是________(填序号)。以32P标记组为例，搅拌离心应发生在图1中f→c过程之间，如果在过程c之后搅拌离心，可能出现的异常现象是________________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)下列曲线中，用来表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系如图3，最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体)________(填字母)。 A．甲组—上清液—①　　　　 B．乙组—上清液—② C．甲组—沉淀物—③ D．乙组—沉淀物—④ 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)科学家在研究了噬菌体的蛋白质和DNA在 侵染过程中的功能时，检测上清液中的放射 性，得到如图4所示的实验结果。 实验中搅拌的目的是____________________， 据图分析，搅拌时间应至少大于________min， 否则上清液中的放射性较低，当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌，但上清液中32P的放射性仍达到30%，其原因可能是__________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照，如果明显低于100%，则上清液放射性物质32P的含量会_______。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)DNA、RNA　d→e→b→f→c→a (2)区分DNA和蛋白质分子　④①　上清液中具有较强的放射性 (3)B (4)使T2噬菌体和大肠杆菌分离　2　部分噬菌体未侵染进入细菌　增高 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：(1)T2噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA；图1中a为子代噬菌体，b表示增殖，c表示裂解，d表示吸附，e表示侵入，f表示成熟，因此噬菌体侵染大肠杆菌的顺序可表示为d→e→b→f→c→a。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质分子，实验中分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，DNA分子中的P元素在磷酸中，而蛋白质的S元素在R中，因此标记的部位依次是图2中的④和①中；以32P标记组为例，搅拌离心应发生在图1中过程f→c之间，即子代噬菌体未释放之前，如果在过程c之后搅拌离心，则细菌会裂解，释放出子代噬菌体，则带有放射性的子代噬菌体会在离心过程中进入上清液中，导致上清液中具有较强的放射性。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)甲组是用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程，则35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应于曲线④。乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，经过搅拌离心后，存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中，但随着保温时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性升高，沉淀物中放射性含量降低，即随着保温时间的延长，亲代噬菌体的DNA逐渐进入大肠杆菌内导致上清液的放射性下降，而后随着培养时间持续延长，子代噬菌体释放出来导致上清液放射性上升，因此，乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升，对应于曲线②，A、C、D错误，B正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)据图4可知，搅拌时间应大于2 min，因为此时上清液中的35S放射性表现较高；当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌；此时上清液中仍有少量32P的放射性，应该是由于部分噬菌体未侵染进入细菌并通过离心进入到上清液中；如果混合培养时间过长，被侵染的细菌裂解，会释放出带有放射性标记的子代噬菌体，通过离心过程进入上清液中，导致上清液中32P的放射性增高，此时被侵染细菌的存活率明显低于100%。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13．下面是某兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。 (1)实验目的：______________________________________。 (2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA酶和RNA酶等。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)实验步骤 第一步：把甲型H1N1流感病毒的核酸提取液分成等量的A、B、C三组，____________________________________________。 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把第一步得到的A、B、C三组核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养后的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)请预测结果及结论： ①_________________________________________________； ②__________________________________________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(3)分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组核酸提取液，C组不进行处理　(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类。根据题目要求探究的问题及所给的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA酶、RNA酶处理该病毒的核酸提取液，然后将处理后的核酸提取液分别注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性的特点，可通过检测培养后猪胚胎干细胞中是否有甲型H1N1流感病毒产生来判断其遗传物质是DNA还是RNA。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 实验过程 结果分析 推论 R型活细菌小鼠正常存活 R型活细菌无致病性 被加热杀死的S型细菌中可能含有某种　　　　　，使R型细菌转化为S型细菌，而且这种转化是可以遗传的 S型活细菌小鼠患败血症死亡 S型活细菌有致病性 实验过程 结果分析 推论 加热后的S型死细菌小鼠　　 　　 加热杀死的S型细菌已失活，致病性消失 被加热杀死的S型细菌中可能含有某种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，而且这种转化是可以遗传的 R型活细菌与加热后的S型死细菌小鼠　　　　　　　 有部分R型活细菌转化为S型活细菌，而且转化后的S型活细菌的后代也有致病性 $$