第3章 第1节 核酸是遗传物质（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第三章　遗传的分子基础 第一节　核酸是遗传物质 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 栏目索引 预习案 自主读教材 探究案 互动探疑难 巩固案 总结与应用 预习案 自主读教材 DNA 蛋白质 组蛋白 非组蛋白 遗传物质 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 放射性同位素标记法 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 有 有 无 无 DNA 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 不感染 感染 不感染 A型 B型 RNA 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 × × 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 × √ × 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 巩固案 总结与应用 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 课时作业(9) 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 谢谢观看！ 课程内容标准 核心素养对接 概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。 1.掌握肺炎链球菌体内和离体转化实验的过程和结论；掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论，体验探究生物遗传物质的实验思路。(科学探究) 2．分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。(科学思维) 3．查阅相关资料，深入理解“烟草花叶病毒的感染实验”，理解DNA是主要遗传物质的结论。(科学思维) 4．感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。(社会责任) eq \a\vs4\al( 一、染色体结构与功能) 1．结构：由______、______和少量RNA组成，其中蛋白质又分为______和________。 2．功能：是________的载体。 eq \a\vs4\al( 二、DNA是遗传物质的直接证据) 1．肺炎链球菌转化实验 (1) 肺炎链球菌的类型 (2)肺炎链球菌转化实验的两个阶段 ①格里菲思的活体转化实验 ②艾弗里的离体转化实验 (2)实验方法：__________________。 2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)噬菌体的结构与代谢 (3)实验过程 (4)实验结果及结论 亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论 32P标记DNA __ __ ______是 遗传物质 35S标记蛋白质 __ __ eq \a\vs4\al(三、有些病毒的遗传物质是RNA) 1．烟草花叶病毒的感染与重建实验 (1)烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草→烟草______病毒。 (2)烟草花叶病毒的RNA侵染烟草→烟草____病毒。 (3)烟草花叶病毒的RNA＋RNA酶侵染烟草→烟草______病毒。 (4)TMV A型RNA，TMV B型蛋白质→重建病毒侵染烟草→____后代。 (5)TMV A型蛋白质，TMV B型RNA→重建病毒侵染烟草→____后代。 2．结论：烟草花叶病毒的遗传物质是______。 1．判正误 (1)高温处理过的S型菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。( ) 提示　蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏，肽键依然存在，而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。 (2)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。( ) 提示　格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”。 (3)艾弗里实验中S型菌的DNA加入R型菌的培养基上，最后生存的细菌都是S型菌。( ) 提示　艾弗里实验中S型菌的DNA＋R型菌的培养基上生存的细菌不都是S型菌，大多数仍为R型菌。 (4)T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部存在于蛋白质中。( ) (5)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。( ) 提示　烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，有些病毒的遗传物质是DNA。 2．微思考 (1)已知在80～100 ℃的温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型菌中的“转化因子”应该是哪种物质？ 提示　是DNA。 (2)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C和O；不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断遗传物质的成分。 (3)人、T2噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？ 提示　分别是DNA、DNA、RNA、DNA。 提示　加热能使S型菌失去毒性。 任务驱动一　肺炎链球菌的转化实验 1．格里菲思的活体内转化实验 (1)第一组和第二组实验对照能得到什么结论？ 提示　R型菌无毒性，S型菌有毒性。 (2)第二组和第三组实验对照能得到什么结论？ (5)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型菌与加热后杀死的S型菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出S型菌？ 提示　不是，分离出S型菌和R型菌，且R型菌数量较多。 (3)从第四组的死亡小鼠中能分离出两种细菌吗？ 提示　从死亡小鼠中分离出S型菌和R型菌。 (4)四组实验中哪一组发生了菌转化？对比之后，你能否得出DNA就是转化因子(遗传物质)的结论？ 提示　第四组。不能，只能得出“S型菌含有能让R型菌发生转化的‘转化因子’”。 2．艾弗里的离体转化实验 (1)哪一组发生了R型菌的转化？该培养基中哪种菌更多？发生转化的原因是什么？ 提示　第一组。R型菌。R型菌得到了S型菌的遗传物质。 (2)在艾弗里第一组(S型菌DNA和R型菌混合培养)实验中，所有R型菌全部都转化为S型菌吗？ 提示　没有。大多数后代是R型细菌，因转化效率很低，只有少数R型菌转化为S型细菌。 (3)艾弗里实验第三组，设计了R型菌与S型菌DNA加DNA酶混合培养，分析设计该组实验的目的是什么？ 提示　DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸，分解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌，说明DNA必须保持完整性，才能完成其功能。同时证明了DNA是遗传物质。 3．请分析格里菲思的肺炎链球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。 提示　肺炎链球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验，其中格里菲思的实验证明了S型菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型菌体内的DNA。 4．在肺炎链球菌转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是什么？ 提示　将DNA与蛋白质、多糖等其他物质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。 1．肺炎链球菌活体与离体转化实验的比较 项目 活体转化实验 离体转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 菌培养 在小鼠体内 体外培养基 实验原则 R型菌与S型菌的毒性对照 S型菌各成分的作用对照 实验结果 加热杀死的S型菌能使R型菌转化为S型菌 S型菌的DNA能使R型菌转化为S型菌 项目 活体转化实验 离体转化实验 实验结论 S型菌体内有“转化因子” S型菌的DNA是遗传物质 巧妙构思 用加热杀死的S型菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 联系 ①所用材料相同；②活体转化实验是离体转化实验的基础，离体转化实验是活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.实验拓展分析 (1)在加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。 (2)转化后形成的S型菌的性状可以遗传下去，说明S型菌的DNA是遗传物质。 在肺炎链球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果不正确的是(　　) A．注射R型菌后，小鼠不死亡 B．注射S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌 C．注射R型菌及热处理的S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型菌 D．注射S型菌及热处理的R型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌 C　[注射R型菌及热处理的S型菌，S型菌的DNA使无毒的R型菌转化为有毒的S型菌，使小鼠死亡，从小鼠体内既能分离出S型菌，又能分离出R型菌。] 为研究将R型肺炎链球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了体肺炎链球菌离体转化实验，其基本过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．甲组培养皿中出现S型菌落，推测加热不会破环转化物质的活性 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．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA D　[甲组培养皿中出现S型菌落，而且培养皿中也有未转化的R型菌，推测加热不会破坏转化物质的活性，A正确；乙组培养皿中有R型及S型菌落，由于加入了蛋白酶，所以可推测转化物质不是蛋白质，B正确；丙组培养皿中只有R型菌落，由于加入了DNA酶，所以可推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，而不是主要遗传物质是DNA，D错误。] [借题发挥]　实验的设计思路及实验结论(科学思维) (1)这两个实验都不能说明DNA是主要的遗传物质。 (2)这两个实验的关键之处都是设法将各成分分开，单独观察各自的作用。 (3)在艾弗里的实验中，导致小鼠死亡的真正原因是S型菌，而不是其DNA。 1．活体肺炎链球菌转化实验是证实DNA是遗传物质的最早的实验，有关实验评价正确的是(　　) A．该实验有力地证明了DNA是遗传物质 B．该实验不能证明DNA是遗传物质，无实际意义 C．该实验能证明R型菌中有遗传物质存在 D．该实验能证明S型菌中的某种物质进入到R型菌中 D　[S型菌中的某种物质能够遗传，进入到R型菌中后能促使R型菌转化为S型菌。] 2．如图是关于肺炎链球菌的转化实验流程，下列分析错误的是(　　) S型―→ eq \a\vs4\al(打碎的,S型) ―→ eq \a\vs4\al(提取的S型菌,的细胞提取物) ＋R型―→ eq \x(结果1) eq \a\vs4\al(DNA酶降解S型,菌的细胞提取物) ＋R型―→ eq \x(结果2) A．此实验证明打碎的S型菌体内有转化因子，使R型菌转化为S型菌 B．结果1中全部为S型肺炎链球菌 C．结果1中部分为R型肺炎链球菌 D．结果2中全部为R型肺炎链球菌 B　[此实验证明打碎的S型菌体内有转化因子，使R型菌转化为S型菌，A项正确；S型肺炎链球菌的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，所以用S型菌的胞提取物与R型菌混合后，结果1中可能培养出S型菌和R型菌，B项错误、C项正确；用DNA酶处理S型菌的细胞提取物后，其所携带的遗传信息已被破坏，所以与R型菌混合，不能培养出S型菌，结果2中只有R型菌，D项正确。] 任务驱动二　噬菌体侵染细菌的实验分析 1．处理方法分析 (1)两个实验分组中，为什么要分别用35S和32P标记噬菌体？为什么不能用14C或18O或3H进行标记？ 提示　35S和32P可以分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，用不同的放射性同位素标记噬菌体，可以探究是何种成分侵染大肠杆菌。因为噬菌体的蛋白质和DNA中都含有C、H、O，所以不能标记这三种元素。 (2)搅拌和离心的目的分别是什么？ 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重量较轻的T2噬菌体外壳，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 (3)请根据噬菌体的代谢特点，分析能否直接利用分别含放射性同位素35S和32P的培养基培养噬菌体。 提示　不能。因为病毒无细胞结构，其体内缺少完整的独立生活的酶系统，专营活细胞内寄生生活，病毒在普通培养基上无法生存。 2．实验结果分析 (1)两个分组实验的结果中，对放射性分布的描述是放射性“有、无”还是“高、低”？ 提示　高、低。 (2)如果用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的一组搅拌不充分，实验结果会有怎样的异常现象？ 提示　沉淀物中的放射性会升高，上清液中的放射性会降低。 (3)在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的一组中，保温时间过长或过短，会出现怎样的异常现象？其原因分别是什么？ 提示　保温时间过长或保温时间过短，都会导致上清液放射性升高，沉淀物中放射性降低。保温时间过久，侵染大肠杆菌的噬菌体增殖使大肠杆菌细胞裂解，释放出的噬菌体经离心后分布于上清液中；保温时间过短，一些被标记的噬菌体未侵染入大肠杆菌，经离心后也分布于上清液中。 1．噬菌体侵染细菌的过程 2．噬菌体侵染细菌实验思路 S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于噬菌体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，直接地、单独地观察它们各自的作用。 3．噬菌体侵染细菌实验过程 实验过程 实验组别 一 二 标记大肠杆菌 含35S的培养基＋无标记的大肠杆菌→含35S的大肠杆菌 含32P的培养基＋无标记的大肠杆菌→含32P的大肠杆菌 标记噬菌体 无标记的噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体 无标记的噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体 噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体＋无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心) 含32P的噬菌体＋无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心) 实验结果 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 4.噬菌体侵染细菌实验分析 35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。 5．噬菌体侵染细菌实验结论 (1)直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质。 (2)间接证明：①DNA能够自我复制，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性； ②DNA能控制蛋白质的生物合成，从而控制生物体的新陈代谢和性状。 (3)不能证明：①DNA是主要的遗传物质；②蛋白质不是遗传物质。 下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图，下列叙述正确的是(　　) A．实验中的噬菌体是用含32P的培养基培养获得 B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性升高 C．若实验中搅拌器搅拌过程不充分，则上清液中的放射性会增高 D．该组实验证明DNA是遗传物质 B　[噬菌体是病毒，不能用培养基培养获得，A错误；如果离心前混合时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放，会导致上清液中放射性升高，B正确；搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离，由于标记的是噬菌体DNA，若实验中搅拌器搅拌过程不充分，上清液中的放射性也不会增高，C错误；仅该实验不能证明DNA是遗传物质，还需进一步检查子代噬菌体是否含32P，且还需与35S标记噬菌体蛋白质的一组进行对照才能证明，D错误。] 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验： ①用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌； ②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌； ③用3H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。 一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是(　　) A．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C．沉淀物、上清液、沉淀物 D．上清液、上清液、沉淀物和上清液 B　[在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。①用32P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，放射性主要出现在沉淀物中；②直接标记细菌，放射性主要出现在沉淀物中；③用3H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进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。] [借题发挥]　噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(科学思维) (1)用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中放射性过高的原因： ①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中放射性过高。 ②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中放射性过高。 (2)用 35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中放射性过高的原因：由于搅拌不充分，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。 1．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思的肺炎链球菌的转化实验同时证明了DNA是遗传物质 D　[在噬菌体侵染细菌的实验中，实验设计思路为S是蛋白质的特征元素，P为DNA的特征元素，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地去观察它们的作用，A正确；离心后35S标记蛋白质的一组放射性主要集中在上清液中，32P标记DNA的一组放射性主要集中在沉淀物中，则可推测T2噬菌体侵入大肠杆菌中的物质是DNA，T2噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌的外面，B正确；35S标记蛋白质的实验组，由于蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，所以离心后的试管中上清液有较高的放射性，C正确；格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了存在转化因子，但没有证明DNA是转化因子，D错误。] 2．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检验；④离心分离。实验步骤的先后顺序为(　　) A．①②④③　　　　　 B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④ C　[噬菌体侵染细菌实验的步骤：首先用35S和32P分别标记噬菌体，然后利用大肠杆菌培养被标记的噬菌体，离心分离之后，检验放射性。] 任务驱动三　DNA是“主要的”遗传物质 1.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　一种、四种、一种和四种。不一定，如T2噬菌体的遗传物质是DNA。 2．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　两种、八种、两种和五种。细胞质中的遗传物质也是DNA。 5．HIV和T2噬菌体中的碱基种类有何区别？ 提示　HIV中含尿嘧啶(U)不含胸腺嘧啶(T)，而T2噬菌体中含胸腺嘧啶(T)不含尿嘧啶(U)。 3．为什么说DNA是主要的遗传物质？ 提示　因为大部分生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。 4．小麦根尖细胞中的“核酸”和“遗传物质”含义是否相同？为什么？ 提示　否。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。 1．不同生物的遗传物质 生物 细胞生物 非细胞生物 类型 真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒 实例 真菌、原生生物、所有动植物 细菌、放线菌等 T2噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等 HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒等 核酸种类 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 遗传物质 DNA DNA DNA RNA 结果 绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA 结论 DNA是主要的遗传物质 2.生物的遗传物质总结 (1)生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物质是核酸。 (2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。 (3)只含RNA的病毒中，RNA才作为遗传物质。 (4)由于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。 下列关于生物体内遗传物质的说法，正确的是(　　) A．有细胞结构的生物的遗传物质是DNA B．病毒的遗传物质是DNA和RNA C．细菌的遗传物质主要是DNA D．细胞质中的遗传物质是DNA或RNA A　[具有细胞结构的生物包括真核生物与原核生物，其遗传物质都是DNA，A正确；病毒没有细胞结构，只有一种核酸DNA或RNA，所以其含有的这种核酸就是遗传物质，B错误；细菌是原核细胞，其遗传物质完全是DNA，C错误；细胞中含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA，D错误。] [借题发挥]　生物的遗传物质(科学思维) (1)细胞内既有DNA，又有RNA，但只有DNA是遗传物质。 (2)染色体不是遗传物质，但却是遗传物质的主要载体。 1.下列关于烟草花叶病毒的感染和重建实验的叙述，正确的是(　　) A．烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成 B．该实验证明了RNA是所有病毒的遗传物质 C．用RNA酶处理过的RNA仍具有感染效力 D．重建病毒所繁殖的子代病毒类型取决于提供蛋白质的株系 A　[烟草花叶病毒是一种单链RNA病毒，由一条RNA链和蛋白质外壳组成，A正确；该实验仅能证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，B错误；用RNA酶处理过的RNA，因RNA被水解为核糖核苷酸，所以不具有感染效力，C错误；重建病毒所繁殖的子代病毒类型取决于提供RNA的株系，D错误。 ] 2．下列生物的遗传物质都是DNA的是(　　) A．酵母菌、大肠杆菌和肺炎链球菌 B．禽流感病毒、SARS病毒 C．HIV、蓝细菌、绿藻和黑藻 D．烟草、烟草花叶病毒 A　[所有细胞生物(包括原核生物和真核生物)的遗传物质都是DNA，绝大多数病毒的遗传物质是DNA，只有极少数病毒的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒和禽流感病毒等。] 知识网络构建 关键知识积累 1.S型肺炎链球菌有荚膜，有毒；R型肺炎链球菌无荚膜，无毒。 2.在离体肺炎链球菌转化实验中，只有S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌，即转化因子是DNA。 3.T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S存在于蛋白质中，P几乎全部存在于DNA中。 知识网络构建 关键知识积累 填充　①肺炎链球菌转化　②噬菌体侵染细菌　③RNA　④主要的遗传物质 4.离体肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。 5.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 6.由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是主要的遗传物质。 [对应学生用书P64] 1．下列关于肺炎链球菌离体转化实验的叙述，错误的是(　　) A．该实验提取了S型菌中的DNA、蛋白质和荚膜物质等 B．与悬浮培养相比，平板培养的转化效率更高 C．该实验证明DNA可使R型菌发生稳定的遗传变异 D．后续的研究证实提取的DNA纯度越高，R型菌的转化效率越高 B　[与平板培养相比，悬浮培养由于摇动使物质相互接触的机会更多，转化效率更高。] 2．1928年，英国科学家格里菲思以小鼠和不同类型的肺炎链球菌为实验材料做了如下实验。 项目 第1组 第2组 第3组 第4组 实验处理 注射S型活菌 注射R型活菌 注射加热杀死的S型菌 注射R型活菌与加热杀死的S型菌 实验现象 小鼠死亡，从小鼠体 内分离出 S型活菌 小鼠不死亡 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌 下列关于此实验的分析不正确的是(　　) A．实验的关键现象是第4组小鼠死亡并从体内分离出S型菌 B．分析第4组实验时必须以第1～3组的实验为参照 C．本实验说明R型菌发生了某种类型的转化 D．本实验结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子 D　[肺炎链球菌转化实验的关键现象是向小鼠注射R型菌与加热杀死的S型菌，小鼠死亡，且从小鼠体内分离出了S型菌；该实验表明了R型菌发生了某种类型的转化；由于实验没有从S型菌体内提取DNA，没有单独、直接地观察DNA的作用，故不能证明DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子。] 3．下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是(　　) A．在含有35S或32P的普通培养基中直接培养病毒 B．将被35S或32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养，可以通过实验放射性的分布判断遗传物质是蛋白质还是DNA C．用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间过长或过短，都会导致上清液中放射性过高 D．用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果没有搅拌直接离心，则沉淀物中放射性比在正常情况下低 C　[T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，所以要得到35S或32P标记的T2噬菌体必须将T2噬菌体直接接种在含35S或32P的大肠杆菌中，A错误；用35S或32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养，由于蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，故不能说明蛋白质不是遗传物质，B错误；保温培养时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已裂解，保温时间过短，部分T2噬菌体还没有侵入大肠杆菌内，这两种情况均会导致上清液中放射性过高，C正确；用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌，没有搅拌会使部分T2噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面，离心后存在于沉淀物中，导致沉淀物中放射性比正常情况下高，D错误。] 4．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 B　[豌豆的遗传物质只有DNA；酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。] $$