第二章 第一节 DNA是主要的遗传物质-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一生物必修2遗传与进化教师用书（苏教版2019）

第一节　DNA是主要的遗传物质 [学习目标]　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。 一、肺炎链球菌的转化实验 1.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验(体内转化) 2.艾弗里的肺炎链球菌转化实验(体外转化) 判断正误 (1)将加热杀死的S型细菌和 R型活细菌混合后注射到小鼠体内，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 (　　) 答案　(1)×　(2)× 提示　(1)将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌既有S型活细菌也有R型活细菌。(2)艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA是转化因子。 任务一：肺炎链球菌转化实验 1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 (1)用S型和R型两种活细菌分别感染小鼠的实验现象说明了什么？ 提示　说明了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)用加热后的S型死细菌感染小鼠的实验现象说明了什么？ 提示　加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡。 (3)用加热后的S型死细菌与R型活细菌混合后感染小鼠，小鼠为什么会死亡？ 提示　S型死细菌含有转化因子，促使R型活细菌转化为S型活细菌，使小鼠死亡。 (4)这种转化产生的S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌，这说明什么？ 提示　说明转化的性状可以遗传。 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 (1)该实验的关键设计思路是什么？ 提示　将构成S型活细菌的DNA、蛋白质、RNA等成分分开，分别单独、直接与R型活细菌混合培养，观察菌落特征。 (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。分别起到将蛋白质、RNA和DNA进行水解的作用。 (3)艾弗里的体外转化实验的结论是什么？ 提示　构成S型活细菌的DNA、蛋白质和RNA中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。 (4)为什么有人对艾弗里等人的实验结论提出质疑？ 提示　认为艾弗里等人提纯的DNA中含有极少量的蛋白质。 1.并非所有的R型细菌都被转化成S型细菌 转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。 2.实验拓展分析 (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，双螺旋解开，氢键断裂，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整合到了R型细菌中。 1.肺炎链球菌为遗传物质的探索做出了重要贡献。下列关于肺炎链球菌转化实验的说法，正确的是(　　) A.格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B.艾弗里实验中S型细菌的蛋白质+蛋白酶+R型细菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型细菌 C.艾弗里等人发现使R型细菌转化为S型细菌必须要加入S型细菌的完整细胞 D.已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性，而DNA仍具有活性 答案　D 解析　格里菲斯的肺炎链球菌转化实验并未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验中，S型细菌的蛋白质+蛋白酶+R型细菌一起培养，培养基上生存的只有R型细菌，B错误；已加热杀死的S型细菌中，高温使蛋白质失去活性，DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，说明DNA仍具有活性，D正确。 2.(2023·无锡高一联考)如图表示肺炎链球菌的转化实验，在培养有R型细菌的①②③④四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、RNA，经过培养，检测发现试管内仍然有R型细菌的是(　　) A.③④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ 答案　D 解析　②③④三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。①号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验者：赫尔希和蔡斯。 2.实验方法：放射性同位素标记法。 3.实验材料：(1)T2噬菌体的模式图 (2)T2噬菌体的繁殖 特别提醒　①合成子代噬菌体的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的DNA。 ②合成子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸和氨基酸。 4.实验过程 5.实验分析 (1)搅拌的作用是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的作用是使离心管中形成上清液和沉淀物。 (2)上清液中的物质是噬菌体蛋白质外壳；沉淀物中的物质是被侵染的大肠杆菌及菌体内的子代噬菌体。 6.实验结论 项目 35S标记的亲代噬菌体 32P标记的亲代噬菌体 实验结论 上清液 放射性高 放射性低 DNA才是真正的遗传物质 沉淀物 放射性低 放射性高 子代噬菌体 蛋白质无35S标记 DNA有32P标记 判断正误 (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(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√ 提示　(1)T2噬菌体专门寄生于大肠杆菌体内。(2)噬菌体不能直接用培养基培养。 任务二：噬菌体侵染细菌的实验分析 1.能否用14C和3H标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？ 提示　不能用14C和3H标记噬菌体，因为DNA和蛋白质都含C和H；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。 2.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，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大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。 3.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裂解，释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中。 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噬菌体放射性有无的判断 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.(2023·南京高一诊断)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 答案　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.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DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 答案　A 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正确；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中含少量放射性，说明过程②中搅拌不充分，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；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错误。 三、RNA是某些病毒的遗传物质 1.RNA是遗传物质的证据 (1)烟草花叶病毒(TMV)感染实验 ①实验过程 烟草花叶病毒+水、苯酚 ②结论：感染烟草的物质是RNA，而不是蛋白质。 (2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验 ①实验过程 →重建病毒烟草叶片和车前草叶片→车前草叶片发病HRV。 →重建病毒烟草叶片和车前草叶片→烟草叶片发病TMV。 ②结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 2.DNA是主要的遗传物质 (1)连线生物类型与遗传物质的种类 (2)因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，某些病毒的遗传物质是RNA，所以DNA是主要的遗传物质。 判断正误 (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)RNA病毒没有DNA，不能自我复制并繁衍后代(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)× 提示　(2)原核生物的遗传物质是DNA。(3)RNA病毒的遗传物质是RNA，能自我复制并繁衍后代。 任务三：说明DNA是主要的遗传物质 1.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。 2.烟草花叶病毒的核酸彻底水解可以得到几种小分子物质？分别是什么？ 提示　可以得到6种小分子物质；分别是碱基A、G、C、U，核糖，磷酸。 　对于某种特定的生物而言，其遗传物质是DNA或RNA，总结如下： 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 原核生物 大肠杆菌、蓝细菌 非细胞生物 大多数病毒(DNA病毒) 仅有DNA DNA T2噬菌体 极少数病毒(RNA病毒) 仅有RNA RNA TMV、HIV 易错警示　(1)细胞内既有DNA，又有RNA，其遗传物质是DNA。 (2)病毒只含有一种核酸：DNA或RNA，病毒含有哪种核酸，该核酸就是该病毒的遗传物质。 (3)DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说的，而某种生物的遗传物质是唯一的。 5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是(　　) A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明HRV的RNA具有感染作用 C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状，并能从中分离出HRV D.该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质，HRV的蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质 答案　D 解析　该实验能证明TMV的蛋白质外壳不是遗传物质，HRV的RNA是遗传物质，不能证明HRV的蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质，D错误。 6.(多选)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，不正确的是(　　) A.细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA B.“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质 C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA D.细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA 答案　ABD 解析　细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA，A错误；“肺炎链球菌的(体外)转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，B错误；细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA，D错误。 课时对点练　[分值：100分] 第1~8题，每题5分；第9~13题，每题6分，共70分。 题组一　肺炎链球菌的转化实验 1.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了以下3个实验： ①S型细菌的DNA+DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内； ②加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内； ③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠体内。 以上3个实验中小鼠存活的情况依次是(　　) A.存活、存活、存活 B.存活、死亡、存活 C.死亡、死亡、存活 D.存活、死亡、死亡 答案　B 解析　由肺炎链球菌的转化实验可知，只有S型活细菌才会导致小鼠死亡，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①DNA酶能够水解S型细菌的DNA，故不能使R型细菌转化为S型细菌，小鼠存活；②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌，导致小鼠死亡；③R型细菌被加热杀死，不能被S型细菌的DNA转化，小鼠存活。 2.关于格里菲斯的肺炎链球菌转化实验，下列叙述不正确的是(　　) A.S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的 B.将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注入小鼠体内，小鼠会患败血症死亡 C.该实验证明了S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 D.从病死小鼠中分离得到的S型细菌仍具有毒性 答案　C 解析　将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注入小鼠体内，某种转化因子能使少部分R型细菌转化为S型细菌，小鼠患败血症死亡，从病死小鼠中能分离得到S型细菌和R型细菌，B、D正确；该实验没有证明S型细菌的DNA是转化因子，C错误。 3.(2024·盐城高一质检)下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是(　　) A.格里菲斯认为已经加热杀死的S型细菌中含有转化因子 B.格里菲斯的实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡 C.艾弗里的实验证明DNA是主要的遗传物质 D.艾弗里的实验是格里菲斯实验的基础 答案　A 解析　艾弗里实验表明S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，有毒的S型细菌会导致小鼠死亡，使小鼠死亡的是S型活细菌，而不是其DNA，B错误。 4.1944年，美国科学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验，基本流程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.④培养液中加入DNA酶的目的是形成对照 B.①②③④培养液中都能分离出R型细菌 C.只有③培养液中能转化出S型细菌 D.此实验不能证明蛋白质不是遗传物质 答案　D 解析　通过题图可知，只有S型细菌的DNA能够使R型细菌转化为S型细菌，所以实验能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质，D错误。 题组二　噬菌体侵染细菌的实验 5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌，实验流程证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤： ①噬菌体侵染细菌　②用35S或32P标记噬菌体　③上清液和沉淀物的放射性检测　④离心分离　⑤子代噬菌体的放射性检测　⑥噬菌体与细菌混合培养 最合理的实验步骤顺序为(　　) A.⑥①②④③⑤ B.②⑥①③④⑤ C.②⑥①④③⑤ D.②⑥①④⑤③ 答案　C 解析　该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对上清液和沉淀物以及子代噬菌体的放射性进行检测，以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。 6.用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验流程如图所示。下列叙述不正确的是(　　) A.可用含35S的培养基直接培养T2噬菌体 B.放射性主要集中在上清液 C.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离 D.子代噬菌体DNA的合成原料全部来自大肠杆菌 答案　A 解析　T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，因此无法用含35S的培养基直接培养T2噬菌体，A错误。 7.(2024·连云港高一期中)关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　) A.T2噬菌体是专门寄生在真核细胞中的一种病毒 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T2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 答案　C 解析　T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的一种病毒，A错误；T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板是自身的，B错误；35S标记的是蛋白质外壳，如果搅拌不充分，蛋白质会随大肠杆菌离心到沉淀物中，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，在产生的子代噬菌体的外壳中找不到15N，因为子代噬菌体的合成原料来自大肠杆菌，无15N，D错误。 题组三　RNA是某些病毒的遗传物质 8.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成丙种病毒，以丙种病毒侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是(　　) A.甲种病毒的特征 B.乙种病毒的特征 C.丙种病毒的特征 D.子代独具的特征 答案　A 9.下列关于生物的遗传物质的叙述，不正确的是(　　) A.某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA B.除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNA C.绝大多数生物的遗传物质是DNA D.细胞中DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质 答案　D 解析　在生物中，只有部分病毒的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA。 10.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用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌 ②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ③用未标记的噬菌体侵染32P标记的细菌 ④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌 经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是(　　) A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 答案　B 解析　①③用未标记的噬菌体侵染35S/32P标记的细菌，细菌经过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；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，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；④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于3H可标记噬菌体的DNA和蛋白质，噬菌体蛋白质外壳出现在上清液中，噬菌体DNA将进入细菌细胞，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，B符合题意。 11.(多选)某兴趣小组以肺炎链球菌为材料进行图示实验，其中细胞提取物是将加热杀死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述不正确的是(　　) A.混合培养后仅有①②③组培养基上会出现表面粗糙的菌落 B.混合培养后出现的S型细菌的遗传物质与原S型细菌不完全相同 C.R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌DNA整合到了R型细菌的染色体上 D.第④组培养基上会出现S型细菌和R型细菌 答案　ACD 解析　R型细菌菌落表面粗糙，混合培养后4组培养基上均会出现表面粗糙的R型细菌的菌落，A错误；混合培养后出现的S型细菌由R型细菌吸收S型细菌的DNA转化而来，故S型细菌与原S型细菌的遗传物质不完全相同，B正确；R型细菌转化为S型细菌说明S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，肺炎链球菌是原核生物，无染色体，C错误；由于DNA酶会水解DNA，第④组培养基上只会出现R型细菌，D错误。 12.(多选)如图是“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A.图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应为32P B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体进行的实验，两组相互对照 C.图中若c中含大量放射性，则可证明DNA是遗传物质 D.实验中b对应部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解 答案　BD 解析　由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，则培养大肠杆菌的营养成分中的P不应含有放射性，A错误；单独以图示实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质是否进入细菌，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；图中若c中含大量放射性，而只有亲代噬菌体用32P标记，所以可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但由于缺乏对照，还不能证明DNA是遗传物质，C错误；如果实验时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致b对应部分出现少量放射性，D正确。 13.(多选)肺炎链球菌S型与R型菌株都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行图示实验。下列分析正确的是(　　) A.若组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复 B.组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落 C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中 D.组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落 答案　BCD 解析　抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子，小鼠体内部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，PenrS型细菌会使小鼠患败血症，故体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠注射青霉素后不能康复，A错误。 14.(每空3分，共12分)结合所学知识，分析格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验，回答下列问题： (1)实验①②对比说明　　　　。  (2)实验②③对比说明　　　　。  (3)实验②③④对比说明加热杀死的S型细菌能使部分　　　　。  (4)综合以上实验得出的结论是　　　　　　　。  答案　(1)R型细菌无毒性，S型细菌有毒性　(2)加热杀死的S型细菌无毒性　(3)R型细菌转化为S型细菌　(4)S型细菌中可能含有某种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌 15.(18分)(2024·盐城高一期中)图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程，图2所示的是赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题： (1)写出图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序：　　　　　　　　　　　　　(用字母和→表示)。  (2)由图2实验结果分析，用于标记T2噬菌体的同位素是　　　　　(填“35S”或“32P”)，请完成标记T2噬菌体的操作步骤：  ①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的脱氧核苷酸，作为合成　　　　的原料。  ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用上述被标记的大肠杆菌培养　　　　　　　　　。 (3)(4分)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：　　　　　　　。  (4)本实验　　　　　(填“能”或“不能”)证明DNA是遗传物质，原因是　　　　。 (5)在32P组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为图3中的　　　　　(填序号)。  答案　(1)B→D→A→E→C　(2)32P　①DNA　②T2噬菌体　(3)培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来　(4)不能　没有对照组　(5)② 解析　(4)结合图2可知，题中只进行了32P标记的实验组，没有进行35S标记的实验作为对照组，故本实验不能证明DNA是遗传物质。(5)32P标记的是噬菌体的DNA，若保温时间过短，DNA来不及进入大肠杆菌内就被离心至上清液中，上清液放射性高；若保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放至上清液，上清液放射性有所增强，故选图②。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一节 DNA是主要的遗传物质 第二章 遗传的分子基础 <<< 学习目标 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 一、肺炎链球菌的转化实验 三、RNA是某些病毒的遗传物质 二、噬菌体侵染细菌的实验 课时对点练 肺炎链球菌的转化实验 一 4 1.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验(体内转化) 繁殖速度 梳理　教材新知 S R 粗糙 有 不死亡 S型活细菌 不死亡 S型活细菌 2.艾弗里的肺炎链球菌转化实验(体外转化) R型 S型 R型 DNA (1)将加热杀死的S型细菌和 R型活细菌混合后注射到小鼠体内，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(　　) × × 提示　将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌既有S型活细菌也有R型活细菌。 提示　艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA是转化因子。 判断正误 8 任务一：肺炎链球菌转化实验 1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 (1)用S型和R型两种活细菌分别感染小鼠的实验现象说明了什么？ 探究　核心知识 提示　说明了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)用加热后的S型死细菌感染小鼠的实验现象说明了什么？ 提示　加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡。 (3)用加热后的S型死细菌与R型活细菌混合后感染小鼠，小鼠为什么会死亡？ 提示　S型死细菌含有转化因子，促使R型活细菌转化为S型活细菌，使小鼠死亡。 (4)这种转化产生的S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌，这说明什么？ 提示　说明转化的性状可以遗传。 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 (1)该实验的关键设计思路是什么？ 提示　将构成S型活细菌的DNA、蛋白质、RNA等成分分开，分别单独、直接与R型活细菌混合培养，观察菌落特征。 (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。分别起到将蛋白质、RNA和DNA进行水解的作用。 (3)艾弗里的体外转化实验的结论是什么？ 提示　构成S型活细菌的DNA、蛋白质和RNA中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。 (4)为什么有人对艾弗里等人的实验结论提出质疑？ 提示　认为艾弗里等人提纯的DNA中含有极少量的蛋白质。 核心归纳 1.并非所有的R型细菌都被转化成S型细菌 转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。 2.实验拓展分析 (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，双螺旋解开，氢键断裂，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整合到了R型细菌中。 1.肺炎链球菌为遗传物质的探索做出了重要贡献。下列关于肺炎链球菌转化实验的说法，正确的是 A.格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B.艾弗里实验中S型细菌的蛋白质+蛋白酶+R型细菌一起培养，培养基上 生存的细菌都是S型细菌 C.艾弗里等人发现使R型细菌转化为S型细菌必须要加入S型细菌的完整 细胞 D.已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性，而DNA仍具有活性 √ 落实　思维方法 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验并未证明DNA是遗传物质，A错误； 艾弗里实验中，S型细菌的蛋白质+蛋白酶+R型细菌一起培养，培养基上生存的只有R型细菌，B错误； 已加热杀死的S型细菌中，高温使蛋白质失去活性，DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，说明DNA仍具有活性，D正确。 ②③④三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。 ①号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。 2.(2023·无锡高一联考)如图表示肺炎链球菌的转化实验，在培养有R型细菌的①②③④四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、RNA，经过培养，检测发现试管内仍然有R型细菌的是 A.③④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ √ 二 噬菌体侵染细菌的实验 17 1.实验者： 。 2.实验方法： 。 3.实验材料：(1)T2噬菌体的模式图 梳理　教材新知 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记法 蛋白外壳 DNA 尾丝 (2)T2噬菌体的繁殖 侵入 成熟 裂解 特别提醒 ①合成子代噬菌体的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的DNA。 ②合成子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸和氨基酸。 4.实验过程 35S 32P 35S 32P 高 低 低 高 5.实验分析 (1)搅拌的作用是 ；离心的作用是 。 (2)上清液中的物质是 ；沉淀物中的物质是_________ 。 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 使离心管中形成上清液和沉淀物 噬菌体蛋白质外壳 被侵染的 大肠杆菌及菌体内的子代噬菌体 项目 35S标记的亲代噬菌体 32P标记的亲代噬菌体 实验结论 上清液 放射性___ 放射性___ 才是真正的遗传物质 沉淀物 放射性___ 放射性___ 子代噬菌体 蛋白质 35S标记 DNA 32P标记 6.实验结论 高 低 低 高 无 有 DNA (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(　　) × × 提示　T2噬菌体专门寄生于大肠杆菌体内。 提示　噬菌体不能直接用培养基培养。 √ 判断正误 24 任务二：噬菌体侵染细菌的实验分析 1.能否用14C和3H标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？ 探究　核心知识 提示　不能用14C和3H标记噬菌体，因为DNA和蛋白质都含C和H；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。 2.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，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大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。 3.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裂解，释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中。 核心归纳 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。 核心归纳 2.使用不同元素标记后子代噬菌体放射性有无的判断 特别提醒 (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。 噬菌体侵染细菌的实验中应注意的问题 3.(2023·南京高一诊断)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 √ 落实　思维方法 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.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DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 √ 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正确； 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中含少量放射性，说明过程②中搅拌不充分，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； 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错误。 三 RNA是某些病毒的遗传物质 37 1.RNA是遗传物质的证据 (1)烟草花叶病毒(TMV)感染实验 ①实验过程 RNA 梳理　教材新知 烟草花叶病毒＋水、苯酚 蛋白质 ②结论：感染烟草的物质是 ，而不是 。 RNA 蛋白质 →重建病毒　　 烟草叶片和车前草叶片→ 叶片发 病 　 　　　 。 →重建病毒 　　烟草叶片和车前草叶片→ 叶片发病 　　 。 (2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验 ①实验过程 车前草 HRV 烟草 TMV ②结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。 RNA 2.DNA是主要的遗传物质 (1)连线生物类型与遗传物质的种类 (2)因为绝大多数生物的遗传物质是 ，某些病毒的遗传物质是 ，所以 是主要的遗传物质。 DNA RNA DNA (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)RNA病毒没有DNA，不能自我复制并繁衍后代(　　) √ × 提示　原核生物的遗传物质是DNA。 提示　RNA病毒的遗传物质是RNA，能自我复制并繁衍后代。 × 判断正误 41 任务三：说明DNA是主要的遗传物质 1.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？ 探究　核心知识 提示　分别是DNA、DNA、RNA、DNA。 2.烟草花叶病毒的核酸彻底水解可以得到几种小分子物质？分别是什么？ 提示　可以得到6种小分子物质；分别是碱基A、G、C、U，核糖，磷酸。 核心归纳 对于某种特定的生物而言，其遗传物质是DNA或RNA，总结如下： 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 原核生物 大肠杆菌、蓝细菌 非细胞 生物 大多数病毒(DNA病毒) 仅有DNA DNA T2噬菌体 极少数病毒(RNA病毒) 仅有RNA RNA TMV、HIV 易错警示 (1)细胞内既有DNA，又有RNA，其遗传物质是DNA。 (2)病毒只含有一种核酸：DNA或RNA，病毒含有哪种核酸，该核酸就是该病毒的遗传物质。 (3)DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说的，而某种生物的遗传物质是唯一的。 A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说 明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明 HRV的RNA具有感染作用 C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA 合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂 种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状， 并能从中分离出HRV D.该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质，HRV的 蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质 5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是 √ 落实　思维方法 该实验能证明TMV的蛋白质外壳不是遗传物质，HRV的RNA是遗传物质，不能证明HRV的蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质，D错误。 6.(多选)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，不正确的是 A.细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA B.“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了 DNA是主要的遗传物质 C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗 传物质是RNA D.细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA √ √ √ 细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA，A错误； “肺炎链球菌的(体外)转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，B错误； 细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA，D错误。 网络构建 课时对点练 四 50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C A D C A C A 题号 9 10 11 12 13 答案 D B ACD BD BCD 对一对 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. (1)R型细菌无毒性，S型细菌有毒性　 (2)加热杀死的S型细菌无毒性　 (3)R型细菌转化为S型细菌　 (4)S型细菌中可能含有某种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌 15 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. (1)B→D→A→E→C　 (2)32P　①DNA　②T2噬菌体　 (3)培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来　 (4)不能　没有对照组　 (5)② 15 答案 题组一　肺炎链球菌的转化实验 1.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了以下3个实验： ①S型细菌的DNA+DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内； ②加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内； ③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠体内。 以上3个实验中小鼠存活的情况依次是 A.存活、存活、存活 B.存活、死亡、存活 C.死亡、死亡、存活 D.存活、死亡、死亡 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 由肺炎链球菌的转化实验可知，只有S型活细菌才会导致小鼠死亡，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①DNA酶能够水解S型细菌的DNA，故不能使R型细菌转化为S型细菌，小鼠存活； ②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌，导致小鼠死亡； ③R型细菌被加热杀死，不能被S型细菌的DNA转化，小鼠存活。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 2.关于格里菲斯的肺炎链球菌转化实验，下列叙述不正确的是 A.S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的 B.将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注入小鼠体内，小鼠会患败 血症死亡 C.该实验证明了S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 D.从病死小鼠中分离得到的S型细菌仍具有毒性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注入小鼠体内，某种转化因子能使少部分R型细菌转化为S型细菌，小鼠患败血症死亡，从病死小鼠中能分离得到S型细菌和R型细菌，B、D正确； 该实验没有证明S型细菌的DNA是转化因子，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 艾弗里实验表明S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，有毒的S型细菌会导致小鼠死亡，使小鼠死亡的是S型活细菌，而不是其DNA，B错误。 3.(2024·盐城高一质检)下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是 A.格里菲斯认为已经加热杀死的S型细菌中含有转化因子 B.格里菲斯的实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡 C.艾弗里的实验证明DNA是主要的遗传物质 D.艾弗里的实验是格里菲斯实验的基础 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 4.1944年，美国科学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验，基本流程如图所示。下列叙述错误的是 A.④培养液中加入DNA酶的目的是形 成对照 B.①②③④培养液中都能分离出R型 细菌 C.只有③培养液中能转化出S型细菌 D.此实验不能证明蛋白质不是遗传物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 通过题图可知，只有S型细菌的DNA能够使R型细菌转化为S型细菌，所以实验能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 题组二　噬菌体侵染细菌的实验 5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌，实验流程证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤： ①噬菌体侵染细菌　②用35S或32P标记噬菌体　③上清液和沉淀物的放射性检测　④离心分离　⑤子代噬菌体的放射性检测　⑥噬菌体与细菌混合培养 最合理的实验步骤顺序为 A.⑥①②④③⑤　B.②⑥①③④⑤　C.②⑥①④③⑤　D.②⑥①④⑤③ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对上清液和沉淀物以及子代噬菌体的放射性进行检测，以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 6.用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验流程如图所示。下列叙述不正确的是 A.可用含35S的培养基直接培养T2噬菌体 B.放射性主要集中在上清液 C.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离 D.子代噬菌体DNA的合成原料全部来自大肠杆菌 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，因此无法用含35S的培养基直接培养T2噬菌体，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 7.(2024·连云港高一期中)关于T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是 A.T2噬菌体是专门寄生在真核细胞中的一种病毒 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T2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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的一种病毒，A错误； T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板是自身的，B错误； 35S标记的是蛋白质外壳，如果搅拌不充分，蛋白质会随大肠杆菌离心到沉淀物中，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，在产生的子代噬菌体的外壳中找不到15N，因为子代噬菌体的合成原料来自大肠杆菌，无15N，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 题组三　RNA是某些病毒的遗传物质 8.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成丙种病毒，以丙种病毒侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是 A.甲种病毒的特征 B.乙种病毒的特征 C.丙种病毒的特征 D.子代独具的特征 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 在生物中，只有部分病毒的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA。 9.下列关于生物的遗传物质的叙述，不正确的是 A.某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA B.除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNA C.绝大多数生物的遗传物质是DNA D.细胞中DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 对点训练 10.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用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌 ②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ③用未标记的噬菌体侵染32P标记的细菌 ④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌 经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是 A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 ①③用未标记的噬菌体侵染35S/32P标记的细菌，细菌经过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； ②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，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； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 ④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于3H可标记噬菌体的DNA和蛋白质，噬菌体蛋白质外壳出现在上清液中，噬菌体DNA将进入细菌细胞，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，B符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 11.(多选)某兴趣小组以肺炎链球菌为材料进行图示实验，其中细胞提取物是将加热杀死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述不正确的是 A.混合培养后仅有①②③组培养基上会出现表 　面粗糙的菌落 B.混合培养后出现的S型细菌的遗传物质与原S 　型细菌不完全相同 C.R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌DNA 　整合到了R型细菌的染色体上 D.第④组培养基上会出现S型细菌和R型细菌 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 √ √ 综合强化 R型细菌菌落表面粗糙，混合培养后4组培养 基上均会出现表面粗糙的R型细菌的菌落，A 错误； 混合培养后出现的S型细菌由R型细菌吸收S型 细菌的DNA转化而来，故S型细菌与原S型细 菌的遗传物质不完全相同，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 R型细菌转化为S型细菌说明S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，肺炎链球菌是原核生物，无染色体，C错误； 由于DNA酶会水解DNA，第④组培养基上只会出现R型细菌，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 12.(多选)如图是“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是 A.图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应为32P B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体进行的实验，两组相 　互对照 C.图中若c中含大量放射性， 　则可证明DNA是遗传物质 D.实验中b对应部分有少量放 　射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 √ 综合强化 由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，则培养大肠杆菌的营养成分中的P不应含有放射性，A错误； 单独以图示实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质是否进入细菌，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 图中若c中含大量放射性，而只有亲代噬菌体用32P标记，所以可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但由于缺乏对照，还不能证明DNA是遗传物质，C错误； 如果实验时间过长，子代 噬菌体会从大肠杆菌中释 放出来，导致b对应部分出 现少量放射性，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 13.(多选)肺炎链球菌S型与R型菌株都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行图示实验。下列分析正确的是 A.若组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复 B.组2培养基中可能会出现R型和 　S型两种菌落 C.组3培养基中出现菌落是因为 　PenrS型细菌的DNA转移到了 　R型细菌中 D.组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子，小鼠体内部分活的R型细菌会转化为PenrS 型细菌，PenrS型细菌会 使小鼠患败血症，故体 内有抗青霉素的S型细 菌存在的小鼠注射青霉 素后不能康复，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 14.结合所学知识，分析格里菲 斯的肺炎链球菌体内转化实验， 回答下列问题： (1)实验①②对比说明_________ 　　 　　。 (2)实验②③对比说明_________ 　　　 　。 R型细菌 无毒性，S型细菌有毒性 加热杀死 的S型细菌无毒性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 (3)实验②③④对比说明加热杀 死的S型细菌能使部分_______ 　　 　　。 (4)综合以上实验得出的结论是____________________________________________________ 　　　　 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 S型细菌中可能含有某种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌 R型细 菌转化为S型细菌 综合强化 15.(2024·盐城高一期中)图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程，图2所示的是赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 (1)写出图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序：　　　　　　　 　(用字母和→表示)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 B→D→A→E→C 综合强化 (2)由图2实验结果分析，用于标记T2噬菌体的同位素是　　　(填“35S”或“32P”)，请完成标记T2噬菌体的操作步骤：  ①配制适合大肠杆菌生长的培 养基，在培养基中加入用放射 性标记的脱氧核苷酸，作为合 成　　　的原料。  ②在培养基中接种大肠杆菌， 培养一段时间后，再用上述被 标记的大肠杆菌培养　　　　　。 32P DNA T2噬菌体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 (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：_________________________________________ _________________________ _________________________ 。 (4)本实验　　　(填“能”或 “不能”)证明DNA是遗传物 质，原因是　　　　 。 培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内；培养时间过长，增殖的 子代噬菌体从大肠杆菌内释 放出来 不能 没有对照组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 结合图2可知，题中只进行了32P标记的实验组，没有进行35S标记的实验作为对照组，故本实验不能证明DNA是遗传物质。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 (5)在32P组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为图3中的_____ (填序号)。 ② 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 32P标记的是噬菌体的DNA，若保温时间过短，DNA来不及进入大肠杆菌内就被离心至上清液中，上清液放射性高；若保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放至上清液，上清液放射性有所增强，故选图②。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 15 综合强化 第二章 遗传的分子基础 <<< $$