第2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 遗传与进化配套练习word（苏教版）

　生命观念 　科学思维 　科学探究 　社会责任 基于对遗传物质本质的认识和对DNA的结构和功能理解,让我们认识到生命的物质性及结构与功能的关系,并进一步形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。 通过“设计和制作DNA分子双螺旋结构模型”培养我们建构模型的科学思维;基因的选择性表达、表观遗传等内容,体现了基因与性状之间关系的复杂性,使我们认同生物学中因果关系的复杂性,同时提升多角度、多因素分析复杂事件的方法和能力。 通过“设计和制作DNA分子双螺旋结构模型”等活动,培养动手能力与合作能力。通过“模拟DNA指纹及其在亲子鉴定中的作用”活动,掌握DNA指纹可以确定亲子关系的原理。 通过对本章介绍的离心、同位素标记、体外转化体系等技术的了解,理解物理学和化学方法在生物学研究中的重要作用,进一步领悟多学科交叉的必要性。基于科学家对基因本质的探索历程,认同科学家的探索求真、交流合作等科学精神在科学研究中的重要性。 第一节 DNA是主要的遗传物质 学习目标 1.通过分析“肺炎链球菌转化实验”“噬菌体侵染细菌实验”,得出DNA是遗传物质的结论。　　 2.能够归纳并阐明DNA是主要的遗传物质。　　　 3.举例说明证明遗传物质的实验思路。 知识点(一)　肺炎链球菌的转化实验 [教材知识梳理] 　　(一)肺炎链球菌和格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 1.肺炎链球菌类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面　　  表面　　  菌体 有无致病性 有 无 　　2.格里菲斯的两类肺炎链球菌单独感染实验 实验 过程 及现象 (填图) 实验 分析 格里菲斯的实验表明,被注射　　　　　的小鼠因患败血症而死亡,被注射　　　　　　的小鼠能正常生活  　　3.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 实验 过程 及现象 (填图) 实验 结果 加热后的S型死细菌不能使小鼠死亡;而把加热后的　　　　　　和　　　　　混合后,将混合液注射到小鼠体内,小鼠　　　　　　　  实验 分析 这些结果表明,不是　　　而是　　　　　 　导致了小鼠死亡,说明　　　　　　　　　　　　　　　,而且转化后的S型活细菌的后代也是　　　　　　 推论 格里菲斯认为被加热杀死的S型细菌中可能含有　　　　　　,使R型细菌转化为S型细菌,而且这种转化是　　　　　  　　(二)艾弗里的肺炎链球菌转化实验 方法 　　　　　  实验 过程 及现象 实验 分析 艾弗里的实验表明,　　　　和　　　　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　　　　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  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  实验 质疑 有人提出质疑,认为艾弗里等人提纯的DNA中含有极少量的　　　　,因此实验不能说明　　　　一定就是遗传物质  [核心要点点拨] 　　(一)列表比较肺炎链球菌体内与体外转化实验 比较 项目 肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌体外转化实验 培养 方式 (小鼠)体内培养 (培养基)体外培养 实验 指标 观察小鼠的存活情况 观察培养基中的菌落种类 实验 对照 R型细菌与S型细菌的毒性比较 S型细菌的各成分作用的相互对照 实验 结论 S型细菌体内可能含有某种“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 只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌 两实验 的联系 ①所用材料相同:都有R型和S型肺炎链球菌;②活体细菌转化实验是基础,离体细菌转化实验进一步证明了转化因子是DNA;③两实验都遵循了对照原则和单一变量原则 　　(二)分析肺炎链球菌转化实验需注意的问题 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 转化 实质 S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中 转化率 两种转化实验中的转化率都很低,因此真正转化为S型细菌的数量很少,在小鼠体内或培养基上还是以R型细菌为主 [经典考题探究] 　　[典例]　(2025·徐州检测)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 [听课记录] [归纳拓展] 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。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)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。 (　　) (2)格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。 (　　) (3)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。 (　　) (4)艾弗里的实验可以说明DNA的水解产物不能使细菌发生转化。 (　　) (二)落实知能 2.艾弗里及其合作者为了探究S型肺炎链球菌中何种物质是转化因子,进行了肺炎链球菌体外转化实验。下列有关叙述错误的是 (　　) A.添加S型细菌DNA的培养基中只长S型菌落 B.实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌 C.实验结论是S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化 D.该实验的设计思路是将S型细菌的各种组分分离,单独地、直接地观察各自的作用 3.1928年,格里菲斯以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,S型细菌的菌体有荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑;R型细菌的菌体没有荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙。某科研小组在格里菲斯实验的基础上增加了下列相关实验,实验过程如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.过程③中加热致死的S型细菌的遗传物质已经不具有活性 B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡 C.图示实验过程证明存在一种促使R型活细菌转化成S型活细菌的活性物质 D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,只会产生粗糙菌落 (三)迁移应用 4.随着不同学科交叉的深入,生物体的遗传物质是蛋白质还是DNA引起了激烈的争论。为证实这一问题,科学家进行了相关研究。回答下列问题: (1)20世纪20年代,当时大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。作出这一假说的依据是　　　　　的排列顺序可能蕴含遗传信息。  (2)20世纪40年代,艾弗里及其合作者所进行的肺炎链球菌体外转化实验,主要步骤如下: ①分别用蛋白酶、RNA酶或DNA酶处理细胞提取物,利用了酶的　　　　　(特性)。  ②第一组实验结果说明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,艾弗里的实验结论是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  知识点(二)　噬菌体侵染细菌实验 [教材知识梳理] 　　(一)噬菌体及其增殖过程 1.生物类型:噬菌体是一类　　　　　　,它们专门攻击　　　。  2.T2噬菌体的结构 　　3.T2噬菌体的繁殖 (1)阶段划分:吸附、　　　、增殖、成熟和　　　等。  (2)具体过程 　　微提醒:(1)合成子代噬菌体的DNA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的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 (3)合成子代噬菌体蛋白质的原料:大肠杆菌提供的氨基酸;场所:大肠杆菌的核糖体。 　　(二)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 1.实验过程 (1)用放射性同位素　　　和　　　分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。  (2)再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌。 　　2.结果分析 在噬菌体　　　　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　　　　　。  3.实验结论:DNA才是真正的遗传物质。 [核心要点点拨] 　　(一)噬菌体侵染细菌实验的三次涉及大肠杆菌、三个关键环节 　　1.三次涉及大肠杆菌 　　2.三个关键环节 (1)混合培养时间要适宜 T2噬菌体被32P标记的一组实验中,混合培养时间过短或过长都会使上清液中放射性偏高:①混合培养时间过短,部分或全部含32P标记的T2噬菌体DNA没有进入大肠杆菌;②混合培养时间过长,部分或全部大肠杆菌裂解,释放出组装好的子代T2噬菌体,离心后子代T2噬菌体分布于上清液中。 (2)搅拌要充分 搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体、蛋白质外壳与大肠杆菌分离,搅拌不充分,35S标记的T2噬菌体及蛋白质外壳没有和大肠杆菌分离而随大肠杆菌到了沉淀物中,这样会造成沉淀物的放射性偏高。 (3)离心处理——分层现象 ①沉淀物中的颗粒较大,以大肠杆菌为主。包括未被侵染的大肠杆菌、已经被侵染的大肠杆菌(包括仍附有少量噬菌体蛋白质外壳的大肠杆菌)。 ②上清液中的颗粒较小,包括T2噬菌体(未侵入大肠杆菌的噬菌体和大肠杆菌裂解后被释放出来的子代噬菌体)和经搅拌从大肠杆菌上分离下来的噬菌体蛋白质外壳。 　　(二)列表比较肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验 项目 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 相同点 实验原则 都遵循了对照原则和单一变量原则 实验思路 均设法将DNA和蛋白质分开,单独处理,观察它们各自的作用 DNA与 蛋白质分 开的方式 采用化学分析法分别提纯S型细菌的DNA与其他成分,然后用提纯的单一成分分别与R型细菌混合培养,做体外转化实验 采用同位素标记法分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,然后分别侵染未标记的大肠杆菌,以便单独观察它们各自的作用 结果检测 观察菌落类型 检测上清液和沉淀物的放射性 　　注意:噬菌体侵染细菌实验是将DNA和蛋白质完全分开研究,所得的实验结论更具有说服力。 [经典考题探究] 　　[典例]　(2025·泰州高一检测)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将普通大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列有关叙述错误的是 (　　) A.甲组上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA,可产生含32P的子代噬菌体 B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,可产生不含32P的子代噬菌体 C.乙组上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,可产生含35S的子代噬菌体 D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,可产生不含35S的子代噬菌体 [听课记录] [方法规律] 根据“二看法”判断子代T2噬菌体是否具有放射性 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)T2噬菌体的繁殖一般分为吸附、侵入、增殖、成熟和裂解等阶段。 (　　) (2)T2噬菌体侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳留在大肠杆菌体外,注入大肠杆菌体内的是DNA。 (　　) (3)用35S标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养一段时间后,经搅拌离心后上清液中放射性很高,说明细菌大部分已经裂解。 (　　) (二)落实知能 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 3.在“噬菌体侵染细菌的实验”中,下图由左向右所表示的操作是 (　　) A.用放射性同位素标记T2噬菌体的蛋白质 B.离心并检测悬浮液和沉淀物中的放射性 C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌 D.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合 4.下列有关T2噬菌体的叙述,正确的是 (　　) A.要获得35S标记的T2噬菌体需要用含35S的培养基直接培养 B.用含35S的噬菌体进行实验,混合培养时间过长会使沉淀物中出现较强的放射性 C.合成子代T2噬菌体蛋白质外壳的原材料来自大肠杆菌 D.子代噬菌体蛋白质外壳的加工场所在大肠杆菌的高尔基体 (三)迁移应用 5.材料一:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的化学组成中60%是蛋白质,40%是DNA。对这两种物质的分析表明,仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。 材料二:1952年,赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素35S、32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。待细菌裂解后检测释放出来的子代噬菌体,发现其大小、形状等都与原来噬菌体一致。 请回答下列有关问题: (1)为获得标记的噬菌体,首先用　　　　(填“含有”或“不含有”)放射性标记的培养基培养大肠杆菌,再用其培养噬菌体。为区别两组实验的结果,应分别用　　　和　　　标记噬菌体的DNA和蛋白质。  (2)材料二中,搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。结果表明,当搅拌时间在2~5 min时,上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%左右,由此可以推断出 　　　　进入细菌,　　　　没有进入细菌。图中“被侵染的细菌存活率”曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。  (3)子代噬菌体的性状与原噬菌体一致,说明噬菌体的性状是通过亲代的　　　　　　　遗传的。  知识点(三)　RNA是某些病毒的遗传物质 [教材知识梳理] 　　(一)烟草花叶病毒(TMV)及其他RNA病毒 1.烟草花叶病毒的组成:由一个圆筒状的　　　　外壳和　　　　分子组成。  2.TMV感染烟草的实验 (1)实验过程 (2)结论:感染烟草的物质是　　　　,而不是　　　　。  3.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 (2)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是　　　。  4.其他RNA病毒 流感病毒、脊髓灰质炎病毒、脑炎病毒、新城鸡瘟病毒等所含核酸都只有　　　,　　　是它们的遗传物质。  　　(二)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.由于　　　　　　　　　　　　　　,所以DNA是主要的遗传物质。  [核心要点点拨] 　　1.探索遗传物质的三种方法 　　2.不同生物的遗传物质归纳 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 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、流感病毒、脊髓灰质炎病毒、脑炎病毒、新城鸡瘟病毒 [经典考题探究] 　　[典例]　研究表明,金柑花斑病是由一种新型病毒感染金柑叶片引起的,为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒,某研究小组采用的实验材料如下:长势相近的1年生金柑、TRIzol试剂(用于DNA、RNA和蛋白质的分离)、DNA酶、RNA酶及实验需要的用具。请回答下列问题: (1)核酸作为遗传物质具备的条件有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。  (2)探究病毒的类型,方法步骤如下: ①选择长势相近的1年生金柑,分为A、B两组。 ②用　　　　　　　　　　　处理金柑花叶病毒,将该病毒的核酸和蛋白质分开,取等量的核酸平均分成甲、乙两组。  ③用DNA酶处理甲组,RNA酶处理乙组,培养一段时间后分别感染A、B组金柑。 ④一段时间后,观察　　　　　　　　　　。  (3)预期实验结果和结论: 若　　　　　　　　　　　　　　　　,则该病毒为RNA病毒。  若　　　　　　　　　　　　　　　　,则该病毒为DNA病毒。  [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列说法的正误 (1)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。 (　　) (2)烟草花叶病毒和噬菌体一样都必须寄生在细胞内才能增殖。 (　　) (3)细菌的遗传物质是DNA,T2噬菌体的遗传物质也是DNA。 (　　) (4)原核生物和病毒的遗传物质是DNA或RNA。 (　　) (二)落实知能 2.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都属于RNA病毒,TMV能使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草使之患病,则在患病烟草中最不可能提取到 (　　) A.HRV B.TMV的RNA C.TMV D.TMV的蛋白质 3.(2025·泰州月考)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 4.科学家进行了烟草花叶病毒(TMV)感染烟草植株的实验,感染过程如图所示。下列关于该实验的说法,正确的是 (　　) A.该实验证明RNA也可作为细胞生物的遗传物质 B.该实验与赫尔希和蔡斯的实验都设置了空白对照组,可以增强实验的说服力 C.该实验证明烟草花叶病毒的蛋白质外壳不能作为遗传物质 D.该实验与格里菲斯的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后再分别研究各自的效应 5.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 (三)迁移应用 6.(2025·盐城月考)新发现一种感染家禽的病毒Q,经过检测分析得知,病毒Q的组成成分是RNA和蛋白质,为探究病毒Q的组成成分RNA和蛋白质的遗传效应,某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题: (1)若要研究病毒Q,则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上,原因是　　　　　　　　　　　　　　。  (2)该兴趣小组利用实验材料蛋白酶、RNA酶、活鸡胚培养基等完成相关实验设计。 ①实验设计思路: 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　,  在适宜条件下培养一段时间后,分别检测活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。 ②预期实验结果和结论: a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 b.若只在用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是　　　　　　　　　　　　。 c.若在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  则说明病毒Q中的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 (四)科学探究 7.某研究小组要探究黄瓜花叶病毒的核酸种类。现有苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的黄瓜植株、RNA酶(只能水解RNA,不能水解DNA)、蒸馏水、实验必需的器材,据此完成实验。请将横线上的内容补充完整。 (1)实验步骤 ①选择若干株生长状况相似的黄瓜植株,分为两组并编号为A和B。 ②用　　　　　　　　　　　　处理黄瓜花叶病毒,设法将核酸和蛋白质分离开,将获得的核酸平均分成两份,编号为a、b。  ③用　　　　　处理核酸a,用蒸馏水处理核酸b。  ④一段时间后用核酸a喷洒黄瓜植株A组,用核酸b喷洒黄瓜植株B组。 ⑤再过一段时间观察两组黄瓜植株的生长状况。 (2)预期实验结果和结论 ①实验结果: 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　; 实验结论:该病毒的核酸种类为DNA。 ②实验结果: 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　; 实验结论:该病毒的核酸种类为RNA。 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 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.在肺炎链球菌转化实验中,只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转化为S型细菌,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。 4.噬菌体侵染细菌的实验证明了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,所以DNA是主要的遗传物质。 三、素养好题训练 1.DNA是主要遗传物质的内涵是 (　　) A.细胞中核遗传物质是DNA,而其余部分为RNA B.绝大多数生物的遗传物质是DNA,部分生物以RNA作遗传物质 C.所有细胞型生物的遗传物质是DNA D.真核生物遗传物质是DNA,原核生物则是RNA 2.(2025·南京检测)在1928年,格里菲斯以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲斯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 3.下表是噬菌体侵染细菌的几组实验,有关实验分析和实验结果的叙述,错误的是 (　　) 选项 实验内容 实验分析 实验结果 A 噬菌体+35S标记的细菌 子代噬菌体均含35S 上清液中放射性较低 B 噬菌体+32P标记的细菌 子代噬菌体均含32P 沉淀物中放射性较高 C 35S标记的噬菌体+细菌 子代噬菌体均不含35S 上清液中放射性较高 D 32P标记的噬菌体+细菌 子代噬菌体均含32P 沉淀物中放射性较高 4.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个毒株,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中,实验过程与结果不对应的是 (　　) 选项 实验过程 实验结果 病斑 类型 病斑中分 离出的病 毒类型 A a型TMV→感染植物 a型 a型 B b型TMV→感染植物 b型 b型 C 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 D 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 5.(2024·甘肃高考)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是 (　　) A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性 B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型细菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子 C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制 D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 课下请完成课时跟踪检测(九)第二章　遗传的分子基础 第一节　DNA是主要的遗传物质 知识点(一) 　 [教材知识梳理] (一)1.光滑　粗糙　2.患败血症死亡　正常存活　S型活细菌　R型活细菌　3.被杀死　小鼠存活　患败血症死亡　S型死细菌　R型活细菌　患败血症死亡　荚膜　S型活细菌　有部分R型活细菌转化为S型活细菌　有致病性的　某种转化因子　可以遗传的 (二)化学分析法　R型　S型　R型　RNA　蛋白质　DNA　DNA　蛋白质　DNA [经典考题探究] [典例]　选C　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。 [层级训练评价] 1．(1)×　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)×　提示：格里菲斯没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子。 (3)×　提示：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，最后生存的细菌大多数仍为R型细菌。 (4)√ 2．选A　添加S型细菌DNA的培养基中长出了S型菌落和R型菌落，A错误；培养细菌的培养基是固体培养基，以便观察菌落特征，B正确；艾弗里及其合作者通过肺炎链球菌体外转化实验证明了S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化，C正确；艾弗里的肺炎链球菌转化实验的设计思路是将S型细菌的各种组分分离，单独地、直接地观察各自的作用，D正确。 3．选C　过程③中加热致死的S型细菌的遗传物质仍具有活性，A错误；从鼠2血液中分离出来的活菌包括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；过程②和④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，C正确；从鼠5体内分离出的活菌为S型细菌，因此在培养基上培养只会产生光滑菌落，D错误。 4．解析：(1)蛋白质作为生物大分子之一，氨基酸可以有多种多样的排列顺序，因此蛋白质具有多样性，是作为遗传物质的必要条件。(2)①艾弗里的实验中用蛋白酶、RNA酶或DNA酶处理细胞提取物的目的是去除蛋白质、RNA或DNA，利用了酶的专一性。②第一组实验将含有R型细菌的培养基与S型细菌提取物混合培养，结果培养基中既出现R型活菌又出现了S型活菌，说明了S型细菌的细胞提取物含有转化因子(或使R型细菌转化为S型细菌并不需要S型细菌的完整细胞)。艾弗里的实验结论是在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。 答案：(1)氨基酸　(2)①专一性　②S型细菌的细胞提取物含有转化因子(或使R型细菌转化为S型细菌并不需要S型细菌的完整细胞)　在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌(合理即可) 知识点(二) 　 [教材知识梳理] (一)1.细菌病毒　细菌　3.(1)侵入　裂解　(2)侵入　裂解　成熟 (二)1.(1)35S　32P　(2)很高　很低　35S　很低　很高　32P　2.DNA　完全相同 [经典考题探究] [典例]　选C　由于32P存在于DNA中，上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有进入大肠杆菌，进入大肠杆菌的DNA以大肠杆菌的原料合成子代噬菌体的DNA与蛋白质，最后组装，产生子代噬菌体，可产生含32P的子代噬菌体，A正确；甲组实验中，噬菌体被32P标记的DNA以大肠杆菌中未被标记的脱氧核苷酸为原料进行多次半保留复制，会产生不含32P的子代噬菌体，B正确；噬菌体被标记的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，以大肠杆菌中未被标记的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳，不会产生含35S的子代噬菌体，可产生不含35S的子代噬菌体，C错误，D正确。 [层级训练评价] 1．(1)√　(2)√ (3)×　提示：说明蛋白质外壳没有进入大肠杆菌。 2．选B　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．选C　图中由左向右所表示的操作是将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌，将蛋白质外壳与大肠杆菌分离，故选C。 4．选C　病毒没有细胞结构，不能独立生活，T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，所以培养T2噬菌体需要用活的大肠杆菌，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，因此用含35S的噬菌体进行实验，混合培养时间过长不会影响沉淀物中放射性的强弱，B错误；病毒营寄生生活，合成子代噬菌体的原材料来自大肠杆菌，C正确；大肠杆菌是原核生物，无高尔基体，D错误。 5．解析：(1)噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存。因此，若要大量制备带标记的噬菌体，需先用含有放射性标记的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌去培养噬菌体。32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是噬菌体的蛋白质。 (2)搅拌的目的是使吸附在细菌外的噬菌体与细菌分离，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会附在细菌表面留在沉淀物中，从而使得上清液中的放射性较低。由于32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质，实验结果表明当搅拌时间足够长以后，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%左右，证明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。图中“被侵染的细菌存活率”曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。 (3)亲子代噬菌体的性状相同，是通过亲代的DNA遗传的，从而证明了DNA是遗传物质。 答案：(1)含有　32P　35S　(2)使吸附在细菌外的噬菌体与细菌分离　DNA　蛋白质　细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来　(3)DNA 知识点(三) 　 [教材知识梳理] (一)1.蛋白质　RNA　2.(1)RNA　蛋白质　(2)RNA　蛋白质　3.(1)车前草　HRV　烟草　TMV　(2)RNA 4．RNA　RNA (二)1.①－c－Ⅰ　②－d－Ⅰ　②－e－Ⅰ　③－a－Ⅰ　③－b－Ⅱ　2.绝大多数生物的遗传物质是DNA [经典考题探究] [典例]　解析：(1)核酸作为遗传物质具备的条件有：在生物生长和繁殖过程中能够准确地复制；具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定。 (2)探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒，自变量为DNA酶或RNA酶处理，因变量为金柑叶片是否有花斑病出现。具体步骤为：①分组编号：选择长势相近的1年生金柑，分为A、B两组。②据题意可知，TRIzol试剂能用于DNA、RNA和蛋白质的分离，因此本实验可用TRIzol试剂处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开。③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B组金柑。④一段时间后，观察A、B组金柑叶片是否有花斑病出现。 (3)预期实验结果和结论：若A组(DNA酶处理，没有DNA)金柑叶片出现花斑病，B组(RNA酶处理，没有RNA)没有出现，则该病毒为RNA病毒；若B组(RNA酶处理，没有RNA)金柑叶片出现花斑病，A组(DNA酶处理，没有DNA)没有出现，则该病毒为DNA病毒。 答案：(1)在生物生长和繁殖过程中能够准确地复制；具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定(答出两点即可)　(2)②TRIzol试剂　④A、B组金柑叶片是否有花斑病出现　(3)A组金柑叶片出现花斑病，B组没有出现　B组金柑叶片出现花斑病，A组没有出现 [层级训练评价] 1．(1)×　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)√　(3)√ (4)×　提示：原核生物的遗传物质是DNA。 2．选A　将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草，使烟草患病。由于病毒感染烟草时，会使病毒的遗传物质进入烟草，因此TMV的RNA将进入烟草细胞并完成RNA的自我复制形成TMV的RNA，完成翻译形成TMV的蛋白质，由于蛋白质外壳无法进入宿主细胞，故细胞内检测不到HRV的蛋白质，也不可能检测到HRV的RNA，因此在患病烟草中最不可能提取到HRV，A符合题意。 3．选D　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。 4．选C　该实验中RNA是TMV的遗传物质，无法证明RNA也可作为细胞生物的遗传物质，A错误；赫尔希和蔡斯的实验没有设置空白对照组，B错误；该实验证明烟草花叶病毒的蛋白质外壳不能作为遗传物质，C正确；格里菲斯的实验没有设法将核酸和蛋白质分开，D错误。 5．选A　同时含有DNA和RNA的生物，即细胞生物，其遗传物质是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。 6．解析：(1)病毒是非细胞生物，只能在宿主细胞中生存，不能在培养基中生存，因此，若要研究病毒Q，则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上。 (2)在探究遗传物质的成分时，通常需要把待检测的物质彼此分离开，然后单独地、直接地去观察它们的作用，据此得出相应的结论。①实验设计思路：用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚培养基，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。②预期实验结果和结论：a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。b.若只在用RNA酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是蛋白质。c.若在用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚培养基中都检测到了病毒Q，则说明病毒Q中的RNA和蛋白质都具有遗传效应。 答案：(1)病毒营寄生生活，其繁殖只能在宿主细胞中进行　(2)①用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚培养基　②a.RNA　b．RNA酶处理过的病毒Q　蛋白质　c．用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚培养基中都检测到了病毒Q　RNA和蛋白质都具有遗传效应 7．解析：(1)②该实验的目的为探究黄瓜花叶病毒的核酸种类。欲设法将核酸和蛋白质分离开，需要用苯酚的水溶液处理黄瓜花叶病毒。③实验组的核酸a需要用RNA酶处理，对照组的核酸b用蒸馏水处理。 (2)①若该病毒的核酸种类为DNA，核酸a、b分别用RNA酶、蒸馏水处理后，A、B组黄瓜植株均出现病症。②若该病毒的核酸种类为RNA，则A组中核酸a会被RNA酶水解，因此A组黄瓜植株不出现病症，B组黄瓜植株出现病症。 答案：(1)②苯酚的水溶液　③RNA酶　(2)①A、B组黄瓜植株均出现病症　②A组黄瓜植株不出现病症，B组黄瓜植株出现病症 1．选B　绝大多数生物(细胞型生物和部分病毒)的遗传物质是DNA，部分生物以RNA作遗传物质，因此DNA是主要的遗传物质，B正确。 2．选C　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．选D　噬菌体＋35S标记的细菌，噬菌体利用细菌体内的原料合成子代噬菌体，这样子代噬菌体均含35S，如果细菌未破裂，子代噬菌体均在细菌体内，离心后放射性主要在沉淀中，上清液中放射性较低，A正确；噬菌体＋32P标记的细菌，噬菌体利用细菌体内的原料合成子代噬菌体，这样子代噬菌体均含32P，如果子代噬菌体均在细菌体内，离心后放射性主要在沉淀中，B正确；35S标记的是噬菌体蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌内，这样子代噬菌体均不含35S，离心后35S的蛋白质外壳分布在上清液，上清液中放射性较高，C正确；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌内，复制一代，子代噬菌体均含32P，如果复制两代及以上，则子代噬菌体不一定含有32P，D错误。 4．选C　C项中组合病毒的RNA来自b型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，C错误。 5．选D　格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，不能说明S型菌株的DNA分子使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置实验，通过观察只有某种物质不存在时，R型细菌的转化情况，最终证明了转化因子可能是DNA，B错误；用T2噬菌体进行噬菌体侵染实验中，而T2噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，在烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $