第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套课件PPT（人教版 多选版）

第3章 基因的本质 第1节　DNA是主要的遗传物质 学习目标 1.阐明遗传物质的探索过程，说明DNA是主要的遗传物质； 2.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”； 3.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。 聚焦·学案一 肺炎链球菌的转化 实验 聚焦·学案二 噬菌体侵染细菌的实验 课时跟踪检测 目录 随堂小结 聚焦·学案三 RNA是某些病毒的遗传物质 聚焦·学案一 肺炎链球菌的转化 实验 学案设计 (一)对遗传物质 的早期推测 DNA 脱氧核苷 酸 碱基 (二)肺炎链球菌的转化实验 1.肺炎链球菌的类型 S型细菌有荚膜，菌落表面 ____，__致病性；R型细菌 __荚 膜，菌落表面_____， 无致病性。 2.格里菲思的体内转化实验 光滑 有 无 粗糙 S型活细菌 不死亡 S型活细菌 不死亡 微点拨：加热的作用原理 ①加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活，酶等生命体系失去其相应功能，细菌死亡。 ②加热时，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，进而恢复活性。 3.艾弗里的体外转化实验 (1)实验流程 (2)实验分析 DNA DNA 4.分析肺炎链球菌体内与体外转化实验巧妙设计及联系 构 思 巧 妙 ①体内转化实验用加热致死的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；②体外转化实验分别用不同的酶处理S型细菌的细胞提取物，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转化活性 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 [典例]　如图是以肺炎链球菌为实验材料探究生物遗传物质的实验。下列分析错误的是 (　　) A.该实验单独探究了S型细菌的DNA和蛋白质的作用 B.甲组培养皿中有S型细菌出现，加热没有破坏转化因子的活性 C.乙组培养皿与丙组培养皿中的肺炎链球菌种类都不相同 D.酶可以专一性地除去提取物中的特定物质，便于控制实验变量 √ [解析]　该实验中乙组去除了蛋白质，丙组去除了DNA，设计思路是单独探究S型细菌的DNA和蛋白质等成分的作用，A正确；甲组中出现S型细菌，由此可推测加热不会破坏转化因子的活性，B正确；乙组蛋白酶不能水解DNA，故乙组培养皿中会出现S型细菌和R型细菌，丙组中加入了DNA酶，S型细菌的DNA被水解后不会导致R型细菌的转化，丙组培养皿中只出现R型细菌，C错误；酶可以专一性地除去提取物中的特定物质，便于控制实验变量，D正确。 [易错提醒] 肺炎链球菌转化实验的两个常见认识误区 (1)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到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)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 1.判断下列叙述的正误 (1)加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠体内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型细菌的蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。( ) (4)艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入到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。( ) 迁移训练 × √ × × 2.某兴趣小组重复进行了肺炎链球菌的体内转化实验，过程如图所示。下列叙述错误的是 (　　) 第一步：①_____ 小鼠体内→小鼠不死亡。 第二步：S型细菌 小鼠体内→小鼠死亡，小鼠体内有 ②________。  第三步：加热杀死S型细菌 小鼠体内→小鼠不死亡。 第四步：③_________。  A.①为R型细菌 B.②为S型细菌 C.③的实验步骤是将加热杀死的R型细菌和S型细菌混合后注射到小鼠体内 D.③的实验现象是小鼠死亡，小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌 √ 解析：R型细菌无致病性，S型细菌有致病性，第一步中小鼠不死亡，说明注射的是R型细菌，即①为R型细菌，A正确；S型细菌有致病性，注射后小鼠死亡，且能在小鼠体内分离出S型细菌，即②为S型细菌，B正确；③的实验步骤是将加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内，③的实验现象是小鼠死亡，小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌，C错误，D正确。 3.艾弗里在肺炎链球菌转化实验中，用加热致死的 S 型细菌制成细胞提取物， 对细胞提取物进行不同的处理后，将其加入含有 R 型细菌的培养基中，实验结果如下表。 下列叙述正确的是 (　　) A.该实验应用“减法原理”控制自变量 B.该实验属于对比实验，无空白对照组 C.仅第2组实验可证明蛋白质不是遗传物质 D.仅第5组实验可证明 DNA 是遗传物质 组别 1 2 3 4 5 处理 无 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶 得到的菌落 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型 √ 解析：艾弗里体外转化实验应用“减法原理”控制自变量，逐个观察不同物质的转化作用，A正确；该实验属于对照实验，其中第1组为空白对照组，B错误；第2组实验中蛋白质被蛋白酶分解后仍出现S型细菌，但是需与对照组对比后才能说明蛋白质不是遗传物质，C错误；第5组实验中DNA被DNA酶水解后只出现R型细菌，没有发生转化作用，但是需与对照组对比后才能说明被分解的DNA是遗传物质，D错误。 4.结合教材P44艾弗里证明DNA是遗传物质的相关实验，回答下列问题： (1)将S型细菌的细胞提取物直接加入R型活细菌的培养基中，培养基中出现光滑型菌落和粗糙型菌落，这能得出的结论是__________________ ______________________________________________。 (2)分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理细胞提取物，利用了酶的_____性；艾弗里的实验设计利用了自变量控制中的“_____原理”，用DNA酶处理细胞提取物，目的是_______________________________________________ ________________________________________________。 (3)通过肺炎链球菌的体外转化实验，艾弗里得出的结论为__________ _______________________________。 S型细菌的细胞提取物中含有某种物质可以使R型细菌转化为S型细菌 专一 减法 去除细胞提取物中的DNA，与其他组实验对比探究R型细菌转化为S型细菌是不是因为S型细菌中的DNA DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 聚焦·学案二 噬菌体侵染细菌的实验 (一)噬菌体侵染细菌的实验过程梳理 1.实验材料：T2噬菌体(如图)。 2.实验方法：__________________法。 学案设计 寄生 DNA P 外壳 S 放射性同位素标记 3.实验过程和现象 35S 32P 高 高 低 低 4.实验结果及结论 微点拨：①T2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。 亲代噬菌体 寄主 细胞内 子代 噬菌体 实验结论 32P标记DNA 有 有 _____是T2噬菌 体的遗传物质 35S标记蛋白质 无 无 DNA |情|境|思|考|探|究| 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? (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：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。 提示：因为T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，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? (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________ ____________________________________，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________。 提示：不能用14C和18O标记噬菌体，因为DNA和蛋白质都含C和O元素，且18O不具有放射性。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。 搅拌 离心 使吸附在细菌上的噬菌体(蛋白质外壳)与细菌分离 上清液 大肠杆菌 (二)噬菌体侵染细菌的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 [典例]　某实验小组进行了若干组实验，实验设计如表所示。若T2噬菌体全部侵入大肠杆菌且大肠杆菌未裂解，则放射性只存在于沉淀物中的是 (　　) A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 实验组 ① ② ③ ④ T2噬菌体 无标记 32P标记 35S标记 14C标记 大肠杆菌 14C标记 无标记 无标记 无标记 √ [解析]　①组T2噬菌体利用大肠杆菌中的原料合成DNA和蛋白质，由于大肠杆菌被14C标记，则子代噬菌体有放射性物质，只存在于沉淀物中，①符合题意；②32P标记T2噬菌体的DNA，侵染未被标记的大肠杆菌，子代T2噬菌体的DNA能检测到放射性，且放射性只存在于沉淀物中，②符合题意；③35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，侵染未被标记的大肠杆菌，放射性出现在上清液中，③不符合题意；④14C标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，亲代T2噬菌体的蛋白质外壳有放射性，分布在上清液中，子代T2噬菌体的DNA有放射性，分布在沉淀物中，④不符合题意。 　　[思维建模]　“二看法”判断子代噬菌体标记情况 1.判断下列叙述的正误 (1)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。( ) (2)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。( ) (3)肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验均可说明DNA是主要的遗传物质。( ) (4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，32P标记组为实验组，35S标记组为对照组。( ) 迁移训练 √ × × × 2.(2025·河南高考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是 (　　) A.C B.S C.P D.N 解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中，并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体蛋白质外壳中的元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体中一些DNA来自亲代噬菌体。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中全部来自其宿主细胞的元素是S，B正确。 √ 3.某兴趣小组参考“T2噬菌体侵染细菌的实验”设计了如下实验(注：35S和32P的放射性无法区分)，下列叙述错误的是 (　　) A.部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性 B.保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响 C.搅拌不充分将会导致上清液的放射性强度减小 D.该实验不能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞 √ 解析：35S标记的噬菌体的蛋白质不进入子代噬菌体，子代噬菌体以大肠杆菌中的32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA，以无标记的氨基酸为原料合成无放射性的蛋白质，因此子代噬菌体的核酸有放射性，蛋白质外壳没有放射性，A错误；正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质，无论保温时间长短，噬菌体的蛋白质外壳都会进入上清液，故保温时间过短几乎不会影响上清液放射性强度，B正确；搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，会导致上清液的放射性强度减小， C正确；该实验同时用了放射性同位素32P和35S做标记，设计思路错误，由于不同元素的放射性无法区分，不能判断子代噬菌体的放射性标记是不是来自35S，因此不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌，D正确。 4.(教材P45“图3-5”发掘训练)结合噬菌体侵染细菌的电镜照片和T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，回答下列问题： (1)T2噬菌体中DNA和蛋白质分子共有的组成元素是_____________，蛋白质分子特有的元素是__，P几乎全部存在于DNA分子中。 C、H、O、N S (2)子代T2噬菌体物质合成所需要的原料来源于_________，但合成的子代T2噬菌体与亲代T2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___________________________________________。 大肠杆菌 指导子代T2噬菌体合成的遗传物质来自亲代T2噬菌体 不能 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 聚焦·学案三 RNA是某些病毒的 遗传物质 学案设计 (一)实验证实烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 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_____。 被感染 未被感染 RNA RNA 2.烟草花叶病毒(TMV)重建及其对烟草叶片的感染 (1)实验过程及现象 (2)结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系。 (二)正确认识生物的遗传物质 |探|究|学|习| 　　分析回答下列有关遗传物质种类的问题： (1)人、T2噬菌体及大肠杆菌的遗传物质分别是什么? 提示：DNA、DNA、DNA。 (2)下图所示的两种生物，其遗传物质是什么? 提示：两种生物都属于RNA病毒，遗传物质都是RNA。 (3)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? (4)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：1种、4种、1种和4种；RNA病毒的遗传物质是RNA，而DNA病毒的遗传物质是DNA。 提示：2种、8种、2种和5种；菠菜细胞细胞质中的遗传物质是DNA。 |认|知|生|成| 1.DNA是主要的遗传物质 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。 2.不同生物的遗传物质 生物类型 细胞生物 非细胞生物 真核生物 原核生物 多数病毒 少数 病毒 核酸种类 DNA和RNA DNA RNA 遗传物质 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 [典例]　下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述，正确的是 (　　) A.所有生物的遗传物质都是DNA B.烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA √ [解析]　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，A错误，D正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质为DNA，B错误；动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA，C错误。 [易错提醒] 有关遗传物质的三点提醒 (1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物中的RNA。 (2)DNA并不是所有生物的遗传物质，如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 (3)一种生物的遗传物质是唯一的，对某种生物不能说“主要遗传物质”。 1.下列关于生物的遗传物质的叙述，错误的是 (　　) A.豌豆细胞内既有DNA，又有RNA，但是DNA是豌豆的遗传物质 B.真核细胞中的遗传物质是DNA，原核细胞中的遗传物质也是DNA C.肺炎链球菌的遗传物质是DNA，HIV的遗传物质是RNA D.酵母菌的遗传物质经水解后产生的核苷酸种类多于4种 迁移训练 √ 解析：酵母菌的遗传物质是DNA，DNA经水解后产生的核苷酸有4种，D错误。 2.已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是 (　　) A.该实验只能说明HRV的RNA是遗传物质 B.实验过程中重组病毒的后代是HRV C.结合本实验以及赫尔希、蔡斯等人的研究成果，可以说明细胞生物的遗传物质主要是DNA D.c过程能说明TMV的蛋白质外壳没有侵染能力 √ 解析：该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能说明HRV的RNA是遗传物质，A正确；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；细胞生物的遗传物质是DNA，C错误；c过程用TMV的蛋白质外壳侵染烟草叶片，没有出现病斑，说明TMV的蛋白质外壳没有侵染能力，D正确。 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验和艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的关系是______________________________________________ _________________________。 2.32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养，较长时间保温后，会检测到上清液的放射性明显升高，原因是_____________________________ ______________________________________________________________________________。 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 较长时间保温后，会导致大肠杆菌裂解释放含放射性的子代噬菌体，这部分噬菌体进入上清液导致上清液放射性升高 3.有些生物的遗传物质是DNA，有些生物的遗传物质是RNA，为什么说DNA是主要的遗传物质? ___________________________________________________________ ____________________________________。 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质 三、综合检测反馈 1.艾弗里的肺炎链球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验具有重要意义。下列关于两个实验的叙述，正确的是(　　) A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中向细胞提取物添加各种酶利用了“加法原理” B.赫尔希和蔡斯的实验中保温时间过短或过长都会导致上清液放射性升高 C.两个实验用的生物材料的遗传物质分别是DNA、RNA D.两个实验最终无法证明DNA是主要的遗传物质 √ 解析：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体外转化实验中，每个实验组特异性地减去提取物中某种物质，利用了“减法原理”，A错误。噬菌体侵染大肠杆菌的两组实验中，32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中，保温时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已裂解，保温培养时间过短，部分T2噬菌体还未完全侵染，均会导致上清液放射性升高；35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中保温时间的长短对实验结果无明显影响，B错误。两实验用的生物材料(噬菌体、大肠杆菌和肺炎链球菌、小鼠)的遗传物质均是DNA，C错误；两个实验最终均无法证明DNA是主要的遗传物质，D正确。 2.在1928年，格里菲思以小鼠为实验材料，研究肺炎链球菌的致病情况，某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是 (　　) A.过程④和⑤表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质 B.从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡 C.从鼠2血液中分离出来的活菌既有R型也有S型的肺炎链球菌 D.从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养，会产生粗糙型菌落 √ 解析：过程④单独注射S型活细菌鼠4死亡，而过程⑤中注射的成分中含有S型活细菌，可致鼠5死亡，且未对鼠5体内细菌进行分析，故过程④和⑤无法表明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质，A错误；从鼠2血液中分离出来的活细菌包括R型细菌和S型细菌，其中只有S型细菌能使小鼠死亡，B错误，C正确；将S型活细菌与加热致死的R型细菌注入小鼠，小鼠死亡，从鼠5体内只可分离出S型活细菌，在培养基上培养，只会产生光滑型菌落，D错误。 3.如图为烟草花叶病毒(TMV)对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙述正确的是 (　　) A.降解TMV所用的酶有蛋白酶 和DNA酶 B.本实验的思路和艾弗里的实验 思路均是单独观察RNA和蛋白质的作用 C.本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA D.用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMV A √ 解析：由图可知：用不同的酶降解TMV，获得了相应的蛋白质和RNA，因此降解TMV所用的酶为蛋白酶和RNA酶，A错误； 艾弗里的实验使用的肺炎链球菌的遗传物质是DNA，其实验利用了控制自变量的“减法原理”，单独观察DNA和蛋白质的作用，B错误；本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误；图中蛋白B和RNA A组合形成的病毒感染烟草叶片得到甲病毒，其中RNA A是遗传物质，因此用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMV A，D正确。 4.某研究小组在患病的小鼠体内发现了一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是 RNA，该研究小组取健康且生长状况基本一致的小鼠若干，随机均分成甲、乙、丙、丁四组，进行了如表所示实验，其中丁组作为对照组。下列对实验的分析，不正确的是 (　　) A.该实验运用了控制变量中的“减法原理” B.乙组①注射溶液为该病毒核酸提取物和DNA 酶 C.丁组②注射溶液为生理盐水 D.实验结果表明该病毒的遗传物质为 DNA √ 组别 甲 乙 丙 丁 注射 溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 ① 该病毒核酸提取物 ② 发病 情况 不发病 发病 发病 不发病 解析：探究该病毒的遗传物质是DNA还是 RNA，利用酶去掉对应的物质，该实验运用了控制变量中的“减法原理”，A正确；该实验探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，根据乙组和丁组的发病情况可知，乙组①注射溶液为该病毒核酸提取物和DNA 酶，丁组作为空白对照组，②注射溶液为生理盐水，B、C正确；甲组小鼠不发病，乙组、丙组小鼠发病，丁组空白对照组不发病，实验结果表明该病毒的遗传物质为RNA，D错误。 5.[多选]为研究某裂解性噬菌体对耐药性肺炎克雷伯氏菌引起的小鼠肺炎的治疗效果，研究人员分别用等体积的缓冲液、感染复数依次为0.1、1.0、10.0的噬菌体与等量的肺炎克雷伯氏菌悬液混合培养(感染复数指侵染时噬菌体与细菌个数之比，感染复数越高，细菌裂解越快)，定时测定各组的细菌数量，结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.该研究所用裂解性噬菌体不可能是T2噬菌体 B.a组是缓冲液组，b组是感染复数为0.1的噬菌体组 C.用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎会更有效 D.b组噬菌体与细菌混合约4 h后，被感染细菌开始裂解 √ √ √ 解析：T2噬菌体专一性侵染大肠杆菌，不侵染耐药性肺炎克雷伯氏菌，A正确；a组细菌数量不下降，对应缓冲液组，b组细菌数量开始减少的时间最晚，对应感染复数为0.1的噬菌体组，B正确；用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎，可使细菌数量快速下降，效果会更好，C正确；b组噬菌体与细菌混合约4 h时，细菌数量达到最大值，此时细菌增殖速率等于裂解速率，则在此之前被感染细菌即开始裂解，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一、选择题 1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是(　　) A.S型活细菌有致病性 B.R型细菌没有多糖类的荚膜 C.S型细菌形成的菌落表面粗糙 D.艾弗里等人通过实验证明了DNA是遗传物质 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析：S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，菌落表面光滑，有致病性；R型细菌的菌体无多糖类的荚膜，菌落表面粗糙，无致病性，A、B正确，C错误；艾弗里等人通过实验证明了DNA是遗传物质，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 2.下列关于肺炎链球菌的体内转化实验(实验1)、体外转化实验(实验2)以及T2噬菌体侵染细菌的实验(实验3)的叙述，错误的是 (　　) A.实验2证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 B.实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌 C.实验3中32P标记的实验组，搅拌不充分对其放射性的分布影响很大 D.用32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，释放的每一个子代噬菌体均含35S 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：实验2采用减法原理证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，A正确；实验2的任意一组实验的培养基上都有R型细菌，B正确；实验3中32P标记的实验组，32P标记的是DNA，DNA会侵入细菌体内，离心后放射性主要分布在沉淀物中，而搅拌不充分对其放射性的分布影响不大，C错误；32P标记的是DNA，35S标记的是蛋白质，用32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，子代噬菌体的形成中，亲代噬菌体提供模板，原料、酶、能量等由细菌提供，故释放的每一个子代噬菌体均含35S，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 3.将含有R 型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的 RNA 酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是 (　　) A.在试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R 型 B.如果将 RNA 酶换成蛋白酶，则实验结果不同 C.如果将 RNA 酶换为 DNA 酶，与之前的实验对照可说明肺炎链球菌的遗传物质是 DNA D.该实验利用了“加法原理”，因变量是有无S型肺炎链球菌产生 √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：RNA酶可水解RNA，故试管乙中S型肺炎链球菌的DNA仍然存在，但由于转化效率较低，所以在试管丙中既有R型细菌也有S型细菌，且S型细菌的数量少于R 型，A错误；蛋白酶破坏了蛋白质的结构，但S型肺炎链球菌的遗传物质DNA还在，所以实验结果与题干中的实验结果相同，B错误；如果将酶换为DNA酶，则S型肺炎链球菌的遗传物质被破坏而不能发生转化，与之前的实验对照可说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，C正确；该实验利用了“减法原理”，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 4.如图，赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记T2噬菌体后，再分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过搅拌和离心后，对上清液和沉淀物中的放射性进行了分析。下列叙述错误的是 (　　) A.为了获得32P标记的T2噬菌体，需先 用含32P的培养基培养大肠杆菌 B.离心的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离 C.保温时间过短或过长，都可能导致甲组上清液的放射性升高 D.乙组的子代噬菌体中都不含有35S的标记 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：噬菌体属于病毒，无细胞结构，不能直接用培养基培养，为了获得32P标记的T2噬菌体，需先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，A正确。噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，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；离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，B错误。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，标记的是噬菌体的DNA，若保温时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放出来，则上清液中放射性升高；保温时间过短，部分噬菌体的DNA没有进入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，C正确。由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质不进入大肠杆菌内，故乙组的子代噬菌体中都不含有35S的标记，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 5.S型细菌有荚膜、菌落光滑，R型细菌无荚膜、菌落粗糙，二者都对青霉素敏感，SⅠ型菌是S型肺炎链球菌的一种。科学家进行了下图所示的转化实验，下列有关实验结果的分析，错误的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.甲培养基上既有S型菌落，又有 R型菌落 B.乙培养基上无S型菌落，但有R 型菌落 C.丙培养基上既有S型菌落，又有 R型菌落 D.丁培养基上既无S型菌落，也无 R型菌落 √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：加热杀死的SⅠ型菌含有转化因子DNA，可使部分R型细菌转化为S型细菌，所以甲培养基上既有S型菌落，又有R型菌落，A正确；SⅠ型菌的蛋白质不能使R型细菌转化为S型细菌，所以乙培养基上无S型菌落，但有R型菌落，B正确；S型细菌和R型细菌均对青霉素敏感，丙、丁培养基上都没有S型菌落和R型菌落，C错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 √ 6.某病毒主要由蛋白质外壳与核酸(只含DNA或RNA)组成，其进入宿主细胞的方式是先与宿主细胞识别再通过胞吞的方式进入宿主细胞。欲确定其遗传物质为DNA、RNA，还是蛋白质外壳，下列方法不可行的是 (　　) A.可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA B.可用T被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 C.可模仿赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，检测放射性主要在上清液还是沉淀物中 D.可用U被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：由于T是DNA特有的碱基，而U是RNA特有的碱基，因此，可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA，A不符合题意；可用T或U被标记的宿主细胞分别培养该病毒，观察子代病毒标记情况，若子代病毒带有标记，则可确定遗传物质类型，B、D不符合题意；题意显示，该病毒是通过胞吞的方式进入宿主细胞的，因此不能模仿赫尔希与蔡斯的实验，C符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 7.[多选]将T2噬菌体与大肠杆菌共同培养，培养液中相对噬菌体浓度变化如图所示，赫尔希和蔡斯利用该过程设计并完成了噬菌体侵染大肠杆菌实验。他们利用放射性标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心除去未吸附的噬菌体后，搅拌、离心，然后检测了沉淀物和上清液的放射性。下列叙述不正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.实验中需先分别用含有放射性35S和32P的培养基培养噬菌体，使噬菌体被标记 B.噬菌体增殖过程中所需的模板、原料均由大肠杆菌提供 C.赫尔希和蔡斯的实验中，噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间应在20 min左右 D.赫尔希和蔡斯的实验中，若噬菌体DNA 被标记，两次离心得到的上清液均无放射性 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能生存繁殖，不能用培养基直接培养标记噬菌体，A错误；噬菌体增殖过程所需的模板由噬菌体提供，原料由大肠杆菌提供，B错误；据图分析可知，随着时间的延长，相对噬菌体浓度不断增加，若培养时间过长，噬菌体数量太多，大肠杆菌会裂解影响放射性的观察，若培养时间过短，部分噬菌体还没有完成侵染，也会影响放射性观察，保温时间20 min左右时，噬菌体浓度维持在一定数量且相对稳定，说明此时噬菌体完成入侵，且大肠杆菌还没有裂解，因此保温20 min相对比较适宜，C正确；首次离心时，由于部分噬菌体还没有将DNA注入大肠杆菌中，所以上清液中会有放射性，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 8.[多选]T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，其结构包含蛋白质外壳和DNA的核心。关于T2噬菌体注入大肠杆菌细胞内的遗传物质的假说有三种，某研究小组利用35S标记病毒蛋白质进行侵染实验来验证假说，预期实验结果见下表。下列叙述正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 A.若假说2成立，则放射性主要集中在①中 B.若假说3成立，则放射性主要集中在④中 C.若沉淀物放射性高则无法验证假说2和假说3 D.改用32P标记，若假说2成立，则放射性主要集中在①中 √ 搅拌、离心后离心管的位置 假说1(DNA注入) 假说2(蛋白质注入) 假说3(蛋白质和DNA均注入) 上清液   ① ③ 沉淀物 无放射性 ② ④ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：若假说2成立，即带有放射性的蛋白质进入大肠杆菌内，则放射性主要集中在沉淀物②中，A错误；若假说3成立，即带有放射性的噬菌体进入大肠杆菌内，则放射性主要集中在沉淀物④中，B正确；若沉淀物放射性高则无法确定假说2和假说3的正确性，因为假说2和假说3推测的结果是相同的，C正确；改用32P标记，假说2支持的结果是沉淀物无放射性，放射性主要集中在上清液①中，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 二、非选择题 9.对于遗传物质的探索人类经历了一个漫长而复杂的过程，其中三个先后进行的经典实验，运用不同的实验思路和方法，共同证明了“DNA是遗传物质”这一科学认识。请回答下列问题： (1)格里菲思和艾弗里均使用肺炎链球菌作为实验材料，肺炎链球菌常作为实验材料的优点有______________________。其中___型细菌具有荚膜，有致病性。  　S　 解析：格里菲思和艾弗里均使用肺炎链球菌作为实验材料，因为它的结构简单，繁殖速度快，其中S型细菌具有多糖类的荚膜，有致病性。 结构简单，繁殖速度快 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (2)格里菲思提出“转化因子”的推断。支撑这一推断的重要证据之一：其中一组实验成功将R型活细菌转化为S型活细菌并导致小鼠患病死亡。该组实验的处理方法是向小鼠体内注射_____________________ _______________________。  加热致死的S型细菌和R型活细菌的混合物 解析：格里菲思利用肺炎链球菌与小鼠进行实验，发现只有当注射了加热致死的S型细菌和R型活细菌的混合物时，小鼠会死亡，由此提出S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型活细菌转化为S型活细菌。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (3)艾弗里等人证明DNA是“转化因子”。该实验运用_____ (填“加法”或“减法”)原理控制自变量，发现只有用________处理S型细菌的细胞提取物后，提取物才会失去转化活性，不能将R型细菌转化为S型细菌。  　DNA酶 减法 解析：在艾弗里的实验中，依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质后，发现只有用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后，提取物才会失去转化活性，不能将R型细菌转化为S型细菌。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (4)赫尔希和蔡斯进一步证明DNA是遗传物质。下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程简图，请据图回答问题。 ①不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是_________________ ___________________________________。  ②噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的外壳所用的原料由________提供。  病毒必须寄生在活细胞中增殖，不能在培养基上独立增殖 大肠杆菌 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析： ①噬菌体侵染细菌的实验不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是病毒必须寄生在活细胞中增殖，不能在培养基独立增殖。②噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的外壳所用的原料由大肠杆菌提供。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 ③图中搅拌的目的是__________________________________________ __________________。a、b两管中放射性分别主要分布在_______、　　　　　_____中。若保温培养的时间过长，对b管中放射性分布的影响是____________________。  ④如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的DNA中能找到__________。  使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体及其蛋白质外壳与大肠杆菌分离 　　上清液中放射性增强 上清液 沉淀 15N 和32P 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析： ③图中搅拌的目的是使噬菌体及其蛋白质外壳与大肠杆菌分离。a管用35S标记的噬菌体，离心后放射性主要分布在上清液，b管用32P标记的噬菌体，离心后放射性主要分布在沉淀中。若保温培养的时间过长，对b管中放射性分布的影响是上清液中放射性增强，原因是部分大肠杆菌裂解，释放了子代噬菌体。④子代噬菌体的DNA是以用15N、32P共同标记噬菌体的DNA为模板，用大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原料合成的，故在子代噬菌体的DNA中能找到15N 和32P。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 10.干叶病毒可导致菠菜患干叶病，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，某同学进行了如下实验设计，请补充相关内容： (1)材料用具：苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水等。 实验步骤： ①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干，_______________________ ___________________。  随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：实验设计要遵循单一变量原则，控制无关变量相同且适宜，应选取生长状况相似的健康菠菜植株，根据表格内的组别可知应随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 ②用苯酚的水溶液处理干叶病毒，将其蛋白质和核酸分离，获得核酸提取液。 ③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。(请将表中内容补充完善) 组别 A B C D 处理叶片 所用溶液 病毒核酸提取物和_____ ________ 病毒核酸提取物和RNA水解酶 病毒 核酸 提取物 　_______　  　蒸馏水 DNA 水解酶 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 解析：要探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，根据酶的专一性，DNA水解酶可以催化DNA水解，RNA水解酶可以催化RNA的水解，因此表中A组加入的是病毒核酸提取物和DNA水解酶。另外为增强实验的说服力，还应设计空白对照，D组应该加入的是蒸馏水。 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 ④相同条件下培养一段时间后，观察各组菠菜是否患干叶病。 (2)结果预测及结论：若________________________________________，说明DNA是该病毒的遗传物质；若_______________________________ ________，说明RNA是该病毒的遗传物质。  B、C组菠菜患干叶病，A、D组未患干叶病 A、C组患干叶病，B、D组未患干叶病 解析：若DNA是该病毒的遗传物质，因A组DNA被水解，而B、C组DNA完好，故B、C组菠菜患干叶病，A、D组未患干叶病；若RNA是该病毒的遗传物质，因B组RNA被水解，而A、C组RNA完好，故A、C组患干叶病，B、D组未患干叶病。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $