第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步辅导与测试(人教版)

第三章 基因的本质 【聚焦核心素养·明方向】 生命观念 科学思维 科学探究 社会责任 运用进化与适应观，从 通过噬菌体侵染细菌实验中上 通过同位素标记法在实验 基于科学家对基因本质的探索历 生物的遗传物质角度 清液和沉淀物放射性分析，培 中的应用，培养实验设计与 程，认同人类对遗传物质的认识是 说明生物的多样性和 养逻辑分析能力；通过DNA分 对实验结果分析的能力；通 不断深化、不断完善的过程，认同 统一性；明确DNA的 子双螺旋结构模型、阐明DNA 过教材中的相关活动和经 科学家的探索求真、交流合作等科 结构决定其功能，理解 复制过程，培养模型建构、归纳 典实验，提高探究能力、动 学精神以及技术进步、多学科交叉 生命的延续和发展。 与概括、逻辑分析能力。 手能力与合作能力。 渗透在科学研究中的重要性。 第1节 DNA是主要的遗传物质 【学习目标】1.阐明DNA是主要的遗传物质的探素过程。2.说明DNA是主要的遗传物质。3.说明自 变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。4.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。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 (2)实验推论 己经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细 (一)对遗传物质的早期推测 菌转化为S型活细菌的活性物质 20世纪20年代 20世纪30年代 2.艾弗里的体外转化实验 ①氨基酸多种多样的排列 ①DNA是由许多 R型细菌S型细菌 顺序，形成不同的蛋白质 聚合而成的生物大分子，并且 有R型 可能蕴含着遗传信息； 脱氧核苷酸有4种，每一种有 第一组 ◆细菌的 的细胞 ②没有发现与此结构特点 个特定的 培养基 提取物 类似的其他生物大分子 ②对DNA分子的结构没有清晰 混合 的了解 酶（或RNA酶、酯酶 R型细菌S型细菌 二至 有R型 S型细菌 是生物体的遗传 意识到 的重要性，但 第四组 ◆细菌的 认为蛋白质是遗传物质的 ,的细胞 物质 培养基 提取物 观点仍占主导地位 混合 (二)肺炎链球菌的转化实验 DNA酶 只长 细菌 1.格里菲思的体内转化实验 有R型 S型细菌 (1)过程与现象 第五组 细菌的 的细胞 培养基 提取物 R型活细菌注射 结果小鼠不死亡 混合 S型活细菌注射 结果，小鼠 离出 用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取 加热致死注射 小结果小鼠 分析 物仍然具有转化活性 的S型细菌 一用DNA酶处理后，细胞提取物失去转化活性 R型活细菌]混合 实验 鼠结果小鼠 分离出 推测 分析 一转化因子很可能就是 加热致死」注射 结论 的S型细菌 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的 物质 54 第三章 基因的本质 (三)噬菌体侵染细菌的实验 核心探讨 1.实验材料：T2噬菌体 结合教材第45页“图3一5噬菌体侵染细菌的 结构图示 生活方式 电镜照片”，根据T2噬菌体侵染细菌的过程，回 答下列问题： 头部 侵入别 3 寄生在大肠 00m ○的细菌 吸附 杆菌体内 释放↑ 尾部 注入 合成 组装 噬菌体侵染细菌的电镜照片 T2噬菌体侵染细菌的过程 2.实验方法： 法。 (1)噬菌体中DNA和蛋白质共有的元素组成是 3.实验过程和现象 ,蛋白质特有的元素是S,P几乎全部存 第1步 在于DNA中。 大肠杆菌+含35S的培养基→含35S的大肠杆菌 标记大肠杆菌 大肠杆菌+含2P的培养基→含32P的大肠杆菌 (2)子代噬菌体物质合成所需要的原料来源于 b ,但合成的子代噬菌体与亲代噬菌体几 第2步 T2噬菌体+含5S的大肠杆菌→含的T2噬菌体 标记T2噬菌体T2噬菌体+含32P的大肠杆菌→含的T2噬菌体！ 乎相同，原因是 0 第3步 含5S的T2噬菌体搅拌后上清液放射性， 己标记的T2噬 大肠杆菌 离心沉淀物放射性很 (3)T2噬菌体 (填“能”或“不能”)在肺 菌体侵染未标 记的大肠杆菌 含P的T2噬菌体搅拌后上清液放射性 炎链球菌体内增殖，原因是 大肠杆菌 离心沉淀物放射性很 4.实验结果及结论 课堂小结 亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体 实验结论 32P标记DNA 是噬 S型细菌 格里菲思的 艾弗里的 菌体的遗传 中存在转 肺炎链球菌 DNA是转 肺炎链球菌 35S标记蛋白质 化因子 转化实验 转化实验 化因子 物质 烟草花叶 (四)DNA是主要的遗传物质 思维导图 DNA是主要的遗传物质 病毒侵染 放射性同位 方法 烟草实验 1.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 素标记法 噬菌体侵染细菌的实验 证明 (1)烟草花叶病毒的组成：只含有蛋白质和： 证明 RNA是 DNA是遗传物质 遗传物质 (2)侵染实验 1.格里菲思实验的结论：已经加热致死的S型细 烟草花分离 →蛋白质一 分别注→烟草 菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细 叶病毒 →RNA 入烟草→烟草 菌的活性物质一转化因子。 2.艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产 (3)实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 晨读必背 生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA才是遗传 2.DNA是主要的遗传物质：因为绝大多数生物的 物质。 遗传物质是 ,所以说DNA是 4.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。 的遗传物质。 55 生物学必修2 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 探究点（一） 肺炎链球菌的转化实验 (4)实验⑤的“？”处菌落类型是什么？通过肺炎 问题情境 链球菌的体外转化实验，艾弗里得出的结论是 20世纪20年代，人们对于遗传物质的主流： 什么？ 观，点是蛋白质是生物体的遗传物质。20世纪40 年代，艾弗里通过肺炎链球菌的体外转化实验对： 当时的主流观点提出了挑战。表格所示是艾弗 里的肺炎链球菌体外转化实验的基本过程。 实验处理 形成菌落类型 核心归纳 ①有R型细菌的培养基十S型细菌的细 R+S 胞提取物 1.肺炎链球菌体内与体外转化实验的比较 ②有R型细菌的培养基十蛋白酶处理过 项目 体内转化实验 体外转化实验 R+S 的S型细菌的细胞提取物 科学家 格里菲思 艾弗里及其同事 ③有R型细菌的培养基十RNA酶处理 细菌培养场所 小鼠体内 体外培养基 R+S 过的S型细菌的细胞提取物 加热致死的S型细菌 R型细菌与S ④有R型细菌的培养基十酯酶处理过的 的细胞提取物及其经 实验原则 型细菌的毒性 R+S 不同的酶处理后的作 S型细菌的细胞提取物 对照 用对照 ⑤有R型细菌的培养基十DNA酶处理 加热致死的S 过的S型细菌的细胞提取物 S型细菌的DNA能 型细菌能使R 实验结果 使R型细菌转化为S (1)当时大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗： 型细菌转化为S 型细菌 传物质。作出这一假说的依据是什么？ 型细菌 S型细菌体内有 S型细菌的DNA是 实验结论 “转化因子” 遗传物质 用加热致死的S 分别用不同的酶处理 (2)将S型细菌的细胞提取物直接加入R型活细： 型细菌注射到 S型细菌细胞提取物 菌的培养基中，培养基中出现光滑型菌落和粗糙： 小鼠体内作为 的成分，再与R型细 巧妙构思 型菌落，这能得出什么结论？ 对照实验来说 菌混合培养，然后观 明确实发生了 察除去相关物质后细 转化 胞提取物的功能 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 联系 (3)分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理细胞提取 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 物，利用了酶的什么特性？艾弗里的实验设计利 用了自变量控制中的什么原理？实验⑤用DNA:2.实验拓展分析 酶处理细胞提取物，目的是什么？ (1)在加热致死S型细菌的过程中，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型细菌的性状可以遗传下 去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 56 第三章基因的本质 [典例1]格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程和： (2)转化的实质并不是基因发生突变，而是S 结果如图所示。下列说法正确的是 型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的 实验1：R型细菌十小鼠→存活 DNA中，即实现了基因重组。 实验2：S型细菌十小鼠→死亡 实验3：S型细菌十加热十小鼠→存活 跟踪训练 实验4：S型细菌十加热十R型细菌十小鼠→ 1.转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物 死亡 质，将其整合到自身的基因中，从而获得供体细 A.实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实 胞的某些遗传性状。肺炎链球菌的转化现象最 验组 早是由英国科学家格里菲思于1928年通过实验 B.能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离 发现的，艾弗里则通过进一步实验证明了发生转 出S型活细菌和R型活细菌 化的物质。下列相关叙述错误的是 C.该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活： A.R型菌转化成S型菌在体内和体外培养基中 细菌内表达出相应的蛋白质 均能实现 D.对比实验2、3的结果，说明加热能使有毒性的 B.格里菲思的体内转化实验证明S型细菌中含 S型活细菌失去毒性 有转化因子 [典例2]格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实 C.艾弗里的体外转化实验证明了DNA是遗传 验，下列关于此实验的分析，错误的是 ( 物质而蛋白质不是 项目 第一组 第二组 第三组 第四组 D.艾弗里的体外转化实验中控制自变量的方法 注射R型活细 是“加法原理” 注射加热杀 实验注射R型 注射S型活 菌与加热杀死：2.格里菲思用肺炎链球菌在小鼠身上进行了著名 死后的S型 处理 活细菌 细菌 的S型细菌混 细菌 的转化实验，关于实验的结论错误的是( 合液 A.说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA 小鼠死亡， 小鼠死亡，从 B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为 实验 从小鼠体内 小鼠不死亡 小鼠不死亡 小鼠体内分离 S型细菌 结果 分离出S型 出S型活细菌 活细菌 C.说明了R型活细菌是无毒性的 D.说明了加热致死的S型细菌是无毒性的 A.对实验结果的分析，四组实验必须相互对照 B.实验说明活R型肺炎链球菌发生了某种类型 3.某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验，进行了以 的转化 下4个实验： ①R型细菌的DNA十DNA酶→加入S型细菌 C.该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S; →注射人小鼠②S型细菌的DNA十DNA酶→ 型细菌的转化因子” 加入R型细菌→注射入小鼠③R型细菌十 D.获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死 DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的 亡并分离出S型活细菌 DNA→注射入小鼠④S型细菌十DNA酶→高 微点拨 温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入 肺炎链球菌转化实验的两个常见认识误区 小鼠 (1)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化 以上4个实验中小鼠的情况依次是 受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体 A.存活、存活、存活、死亡 菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不 B.死亡、存活、存活、存活 是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只 C.死亡、死亡、存活、存活 是少部分R型细菌被转化成S型细菌。 D.存活、死亡、存活、死亡 57 生物学必修2 探究点（二） 噬菌体侵染细菌的实验 问题情境 核心归纳 如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的！1.实验结果及误差分析 实验，根据图示并结合教材内容回答下列问题： (1)用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液为噬菌体 放射 全部噬菌体侵 外壳 性低 亲代噬菌体 型 染大肠杆菌且 梨 未释放 沉淀物为包含噬菌 放射 ① 体DNA的大肠杆菌 口性高 ③ 时 过短 子代噬菌体 部分噬菌体未侵染大肠杆菌 离上清液放 过长H部分噬菌体增殖后释放出来 心射性偏高 (1)本实验采用的是放射性同位素标记技术，为 (2)用含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 什么用35S和32P进行标记？ 上清液为噬菌体外壳 放射性高 含35S的 充分 噬菌体 沉淀物为包含噬菌体 与大肠 DNA的大肠杆菌 放射性低 搅 杆菌混 少量含$5S的噬菌 上清液放射性偏低 合、保温 不 体蛋白质外壳吸附 充分 在大肠杆菌表面 沉淀物放射性偏高 :2.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实 (2)为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基 验的比较 来培养T2噬菌体？ 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 分别用除去蛋白质 RNA、脂质、DNA等成分别用同位素35S、32P标 处理 方法 分的S型细菌的细胞提记噬菌体的蛋白质 取物与R型细菌混合 和DNA 培养 ①证明DNA是遗传物 ①证明DNA是遗传物 质，但不能证明蛋白质不 质，而蛋白质等不是遗传 (3)能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P 是遗传物质； 结论 物质： 和35S同时标记噬菌体？ ②说明DNA能控制蛋白 ②说明了遗传物质可发 质的合成： 生可遗传的变异 ③说明DNA能自我复制 [典例1] 下图甲是加热杀死的S型细菌与R型 活菌混合后注射到小鼠体内后两种细菌的含量 变化：图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步 骤。已知体外培养时，S型菌和R型菌增殖速度 相同。则下列有关叙述正确的是 ( ↑含量 噬菌体~)食一蛋白质S) (4)图中T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中需经过 S型细菌 细菌DNA 短时间保温后，再进行②③过程。②③分别代表 R型细菌 搅拌、离心 →上清液 和 过程，其中②的目的是 ,沉淀物 ,③的目的是让 注射后时间培养一定时间 乙 中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的 A.图甲中，BC段R型细菌减少的原因是R型细 沉淀物中留下被侵染的 菌大量转化为S型细菌 58 第三章基因的本质 B.图乙中，培养时间过长或过短都会导致沉淀物 B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 中具有大量的放射性 C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 C.图乙中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌： D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 体与细菌分离 :2.如果用5N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未 D.若用S型细菌DNA与R型活菌进行体外转： 标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分 化，两种细菌数量变化与图甲相似 中，能够找到的带标记元素为 [典例2]如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其 A.可在DNA中找到5N和32P 侵染细菌（无放射性），下列分析正确的是()： B.可在外壳中找到15N和35S A.只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被； C.可在DNA中找到15N和32P、35S 标记 D.可在外壳中找到15N B.子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35S 3.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做 C.子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N 了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示， D.子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、: 下列有关分析正确的是 ( 14N、32S 与大肠杆菌 搅拌后 微点拨 混合培养 离心 上清液a “二看法”判断子代噬菌体标记情况 ⊙ ② 沉淀物b 用5S标记T2噬菌体 细菌心做原料，子代中都应含有放射性标记 看 实验1 标 标记DNA,部分子代中含有放 记 → 射性标记 与大肠杆菌 搅拌后 菌 物 看标记 混合培养 离心 上清液c 体 标记蛋白质，子代中不含有放 ③ ④ 沉淀物d 素 射性标记 用32P标记T2噬菌体 “二看法”判断子 C、H 标记DNA和蛋白质，部分 实验2 代噬菌体标记情况 O、N 子代中含有放射性标记 A.理论上，b和c中不应具有放射性 跟踪训练 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 1.(2022·浙江6月选考)下列关于“噬菌体侵染细： C.实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分 菌的实验”的叙述，正确的是 ( 有关 A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠 D.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是 杆菌 遗传物质 探究点（三） DNA是主要的遗传物质 (2)结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类 核心归纳 型取决于提供RNA的株系。 1.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 2.不同生物的遗传物质 (1)实验过程及现象 细胞生物 非细胞生物 TMV A TMV B 生物类型 真核生物 原核生物 多数病毒少数病毒 降解 降解 核酸种类 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 蛋白A RNAA RNA B 蛋白B 遗传物质 DNA DNA DNA RNA 重组 重组 绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部 感染烟草叶片· 结果 分病毒的遗传物质是RNA 烟草叶出现B型病斑烟草叶出现A型病斑 结论 DNA是主要的遗传物质 B型后代 A型后代 59 生物学必修2 :3.下列有关生物体遗传物质的叙述，错误的是 跟踪训练 ( 1.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV) A.大肠杆菌的遗传物质主要是DNA 遗传物质”的实验过程，由此可以判断 ( B.酵母菌的遗传物质分布在细胞核和细胞质中 →RNA接种E ·感染病毒 C.烟草花叶病毒的遗传物质不含有硫元素 放在水和 TMV苯酚中振荡 →蛋白质接种 未感染病毒 D.HIV的遗传物质初步水解可产生4种核糖核 苷酸 A.水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和RNA B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 微点拨 有关遗传物质的三点提醒 C.侵入烟草细胞的RNA具有遗传效应 (1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如 D.RNA是TMV的主要遗传物质 细胞生物中的RNA。 2.下图为烟草花叶病毒对叶片细胞的感染和病毒： (2)DNA并不是所有生物的遗传物质，如烟草 重建实验示意图，相关叙述正确的是 花叶病毒的遗传物质是RNA。 蛋白A蛋白B NAA (3)一种生物的遗传物质是唯一的，对某种生 b0 降解© 烟草叶片 物不能说“主要遗传物质” 0 感染 【方法技巧】 TMV A RNAA A型后代 RNA B 某些研究者在做肺炎链球菌的体外转化实 蛋白B 蛋白A 分离举验时，将S型细菌的蛋白质、DNA等物质提取 提纯法例分离后，分别与R型细菌混合，缺点是物质纯 烟草叶片 度不能保证100% 感染 噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记DNA和 TMV B RNA B B型后代 放射性 同位素 举蛋白质的特有元素：将病毒的化学物质分开， 标记法 例单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把 A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋 DNA与蛋白质区分开 白酶 病毒方」将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的 重组法法蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒 B.图中B型后代的组成是RNAB和蛋白B 利用酶的专一性，如加入DNA酶，将DNA水 C.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质 原 解，观察起控制作用的物质是否还有控制作 是DNA 酶解法理用，若“是”，则其遗传物质不是DNA;若“否”， 则其遗传物质可能是DNA D.证明RNA是主要的遗传物质 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.如图是某生物模式图，下列相关叙述正确的是 C.赫尔希和蔡斯实验中，离心分离后该生物主要 ( 集中在上清液中 :: D.a的成分是蛋白质，可用含35S的培养基培养 而获得此标记 :2.下列有关遗传物质探索实验的说法，正确的是 ( A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验能证明DNA 是转化因子 A.该生物是地球上最基本的生命系统 B.艾弗里用酶处理S型肺炎链球菌提取物的实 B.该生物在侵染细胞时，只把b注入宿主细胞内 验中，运用了减法原理 60 第三章 基因的本质 C.噬菌体侵染细菌实验中，用同时含5S和32P: TMV HRV 蛋白质外壳 蛋白质外壳 的大肠杆菌培养噬菌体 -RNA -RNA D.验证DNA复制方式的实验中，利用了15N的 放射性 一病斑 型 病斑 3.如图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重： 图(a) 图(b) 组形成杂种病毒丙，丙侵染植物细胞后，在植物 + 细胞内增殖产生的新一代病毒是 1 表示核酸 表示衣壳 B 图(c) 将病毒的RNA和蛋白质分离，使其单独感染植 物；或使不同病毒的RNA与蛋白质之间重新组 合形成“杂种”病毒，然后使其感染植物。回答下 列问题： 4.下列能作为DNA是遗传物质直接证据的是 (1)图(a)、图(b)表现症状不同，其根本原因是 ( A.不同种生物的DNA含有的碱基数目不同 (2)在图(c)中画出叶片A、叶片B、叶片C表现出 B.同种生物的不同细胞中，DNA的结构和含量 的感染症状。 保持一致 (3)从以上感染实验可知，起感染作用的是 C.加热致死的S型细菌能将R型活细菌转化为 S型活细菌 (4)在图(c)右侧的虚线框内画出叶片C中繁殖 D.赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术进行噬菌 产生的子代病毒的图示。 体侵染细菌的实验 (5)以上实验证明 (6)该实验的设计思路是 5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都是以 : RNA为遗传物质的病毒，由于所含RNA不同，因 温馨提示 请做课时分层检测（九） 而侵染后导致的植物症状不同（如下图所示）。 第2节 DNA的结构 【学习目标】1.概述DNA结构的主要特点。2.通过对DNA双螺旋结构模型构建过程进行交流和讨 论，认同交流合作、多学科交叉在科学发展中的作用。3.制作DNA双螺旋结构模型。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 知识梳理 3.新模型的特点 (1)A一T碱基对与G一C碱基对具有相同的形 (一)DNA双螺旋结构模型的构建 状和直径 1.构建者：生物学家 和物理学家 (2)组成的DNA分子具有 2.构建历程 (3)模型与X射线衍射照片推算出的 DNA是以4种 威尔金斯和富兰克林 为单位连接而成的长链 提供的 相符。 (二)DNA的结构 双螺旋和三螺旋结构模型 否定 项目 特点 查哥夫提出在DNA中碱基 数量关系： 排列在内部，脱氧核糖一磷酸骨架 由两条脱氧核苷酸链按 方式盘旋成双 双螺旋结构模型： 整体结构 排列在外部。A与T配对，G与C配对，DNA两条链的方 螺旋结构 向是的 61的基因型均为Aa,所以Ⅲ，个体的基因型为1/3AA或2/3Aa:根据： 在一定条件下能够转化为S型细菌，B正确：将R型活细菌单独注 Ⅱ1患病可知，Ⅲ；的基因型为A,所以Ⅲ2和Ⅲ；基因型相同的概！ 射到小鼠体内，小鼠存活，证明R型活细菌没有毒性，C正确：将加 率为2/3。(3)根据(2)中的分析可得Ⅱ1和Ⅱ，的基因型均为A, 热致死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠能够存活，证明加热致死 所以Ⅲ，的基因型为1/3AA或2/3Aa,其与一个该病女性携带者！ 的S型细道无毒，D正确。] (Aa)婚配，则他们生一个正常孩子的概率是1一2/3×1/4=5/6。·3.B[含有S型活细苗的实验结果会使小鼠死亡，不含有S型活细菌 (4)如果Ⅲ1患有红绿色盲（基因b),其双亲色觉正常，结合(2）中的{ 的实验结果不会使小鼠死亡。①中含有S型活细菌：②中的S型细 分析则其双亲Ⅱ1和Ⅱ2的基因型分别为AaXBY和AaxBXb,若Ⅱ1 菌的DNA被DNA酶分解掉，所以只含有R型细菌：③④中经高温 和Ⅱ2再生一个孩子，两病兼患的概率是1/4×1/4=1/16。 加热后R、S型两种细菌均死亡，所以小鼠不死亡。] 答案(1)常染色体隐性遗传(2)2/3(3)5/6(4)AaxBXb ·探究点（二）》 1/16 问题情境 章末综合提升 (1)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2P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可 1,提示：男性的性染色体不可能来自祖母：女性的色盲基因不可能来！ 以单独地观察它们各自的作用。 自祖父。 (2)提示：因为T2噬菌体是细菌病毒，只有在细菌体内才能进行增 2,提示：不是。若互为等位基因，杂交后代中雌果绳应为朱红眼或白 殖，故应先培养细菌，再用细菌培养T2噬菌体，而不能直接用培养 眼，不可能出现野生型红眼 基培养T2噬菌体。 3.提示：A、a和B、b两对等位基因位于同一对同源染色体上，且部分 (3)提示：不能，因为DNA和蛋白质都含C和()元素。不能用2P 初级性母细胞发生互换，产生四种类型的配子，其比例为42%：8% 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 :8%:42%。 的部位，不能确定是何种元素的放射性。 第三章基因的本质 (4)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 第1节DNA是主要的遗传物质 核心归纳 必备知识·自主梳理 :典例1「解析]甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没 知识梳理 有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，BC段小鼠体内产生相应 (一)蛋白质脱氧核苷酸碱基DNA 的抗体，从而导致R型细菌减少，A错误：用S标记蛋白质外壳，无 (二)1.(1)死亡S型活细菌不死亡死亡S型活细菌、R型活细： 论培养时间过长或过短，搅拌离心后，都不会影响上清液中放射性 菌(2)转化因子2.S型细菌蛋白R型DNADNA 的分布，B错误；图乙中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外 (三)1.DNA蛋白质2.放射性同位素标记3.5S32P高低 壳与细菌分离，C正确：若用S型细菌DNA与R型活菌进行体外转 低高4.有有无无DNA 化，由于没有免疫系统清徐细菌，且转化效率低，则主要是R型菌， (四)1.(1)RNA(2)未被感染被感染(3)RNA2.DNA主要 两种细菌数量变化与图甲不同，D错误 核心探讨 [答案]C (1)C,H,ON(2)大肠杆菌指导子代噬菌体合成的遗传物质来典例2[解析】]DNA分子中含有H,N元素，所以用H、15N、5S标 自亲代噬菌体 (3)不能T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌 记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了：由于3H、15N、5S 体内的病毒 标记的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌，3H、15N标记的噬菌体DNA 关键能力·合作探究 分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体 探究点（一） 的外壳中不能检测到3H、15N、5S:由于H、15N标记了噬菌体DNA 问题情境 分子，所以子代噬茵体的DNA分子中可检测到H、15N:子代噬菌 (1)提示：复基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息：当时对于 体的DNA分子中不含有S。 其他生物大分子的研究，还没有发现与此类似的结构特点。 [答案]C (2)提示：S型细菌的细胞提取物中含有某种物质可以使R型细菌！跟踪训练 转化为S型细菌。 !1.C[实验过程中需单独用2P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌 (3)提示：专一性：减法原理：目的是探究R型细菌转化为S型细菌！ 体的蛋白质，A错误：实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的 是否是因为S型细菌中的DNA。 噬菌体外壳与细菌分离，B错误：大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心 (4)提示：R:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 的目的是沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确：该实验证明噬菌体的 核心归纳 遗传物质是DNA,D错误。] 典例1[解析]本实验中四组都是实验组，不同组别之间可形成对！2.A[5N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有，2P只存在于亲代噬 照：如对比实验1和2的结果，说明不同萌株对小鼠的致死性有差 菌体DNA中，5S只存在于亲代噬菌体蛋白质中：噬菌体侵染细菌， 异，A错误：实验2中注入S型活菌，只能分离出S型细菌，S型细菌 蛋白质外壳没有进入细菌，其DNA进入细荫，以自身DNA为模板， 中存在某种“转化因子”，能将部分R型细菌转化成S型细菌，故在 实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌，B错误：该实 利用细菌提供原料，所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和2P, 验证明了R型细菌转化为S型细菌是因为S型细菌中存在某种转 A正确；由于利用细菌的原料合成蛋白质外壳，所以不能在外壳中 化因子（或活性物质），但未证明该物质就是DNA,C错误：实验2和 找到I5N和35S,B错误：由于蛋白质外壳没有进入细茵，且DNA中 实验3的自变量是S型细菌是否加热，对比实验2和3的结果，说明1 不含有S元素，所以不能在DNA中找到S,C错误：由于利用细菌 加热能使S型细菌失去对小鼠的致死性，D正确。 的原料合成蛋白质外壳，所以不能在外壳中找到N,D错误。] 答案]D 3.A[35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，2P标记的是T2噬菌 典例2「解析四组实验必须相互对照，实验说明活R型肺炎链球 体的DNA,所以离心后，理论上，b和C中不应具有放射性，A正 菌发生了某种类型的转化：该实验结论为加热杀死的S型细菌必然 确：5S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时， 含有某种促使R型细菌转化的“转化因子”，而获得该实验结论的关！ 蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射 键步骤是第四组实验结果，即小鼠死亡并分离出S型活细菌。 性，说明搅拌不充分，B错误：实验中c含有放射性与④过程中培养 [答案]C 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， 跟踪训练 没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。」 1,D「根据肺炎链球萌体内转化实验和体外转化实验结果可知，R型：探究点（三） 菌转化成S型菌在体内和体外培养基中均能实现，A正确：格里菲【跟踪训练 思的体内转化实验证明S型细菌中含有转化因子，能将R型细菌转：1，C[水和苯酚的作用是将TMV中的RNA与蛋白质分离开，A错 化为S型细菌，B正确：艾弗里的体外转化实验单独地、直接地观察 误：能将TMV的蛋白质接种到正常烟草细胞内，B错误：烟草花叶 DNA、蛋白质和多糖等物质的作用，从而证明了DNA是遗传物质！ 病毒的RNA能使正常烟草感染病毒，说明RNA具有遗传效应，C 而蛋白质不是，C正确：艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实· 正确：本实验表明RNA是TMV的遗传物质，而不是表明RNA是 验特异性除去了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，其控制自· TMV的主要遗传物质，D错误。」 变量的方法是“减法原理”，D错误。] ·2,B[据题图分析可知，对烟草花叶病毒进行降解获得了蛋白质A、 2.A[格里菲思的肺炎链球菌转化实验能够证明加热致死的S型细 B,因此该过程不能用蛋白酶处理，A错误：图中B型后代的组成是 菌内存在促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子，不能证明· RNAB和蛋白B,B正确：该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质 DNA是遗传物质，A错误：加热致死的S型细菌与R型活细菌混合 是RNA,C错误，D错误。 注射到小鼠体内，小鼠死亡并分离出S型活细菌，说明R型活细萌，3，A[大肠杆菌为原核生物，其遗传物质是DNA,A错误：酵母菌是 219 真核生物，其遗传物质是DNA,分布在细胞核和细胞质中，B正确：！探究点（二） 烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,不含有硫元素，C正确；HIV的！跟踪训练 遗传物质为RNA,初步水解可产生4种核耨核苷酸，D正确] :1,A[明确DNA的两条链中所含碱基数目相同，且整个DNA中 素养演练·提升技能 A=T,G=C,一条链中A、T、G、C的数量分别等于另一条链中T、 1,C[地球上最基本的生命系统为细胞，而该生物为病毒，无细胞结 A、C、G的数量，由此可得出答案。 构，A错误：该生物在侵染细胞时，只把a(DNA)注入宿主细胞内，B! 错误：赫尔希和蔡斯实验中，离心分离后噬菌体较轻，主要集中在上} AH TH G C 一(H链)1G+C占总 清液中，大肠杆菌较重，集中在沉淀物中，C正确：a的成分是DNA, T A=?C G 一（互补链）J数的46% 用含2P的培养基（含有大肠杆菌）培养而获得此标记，D错误。] 2.B[格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中存在某种转 方法一：假定每条链中有100个碱基，则双链DNA中(G十C)=100X2 化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是转化因 ×46%=92(个)， 子，A错误：在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特 所以A十T=200-92=108(个)。 异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，该实验利用 所以A补十TH=(A十T)一(AH十T补)，且AH=T补=28（个）， 了“减法原理”，B正确：噬菌体侵染细菌实验中，应分别用含5S和 2P的大肠杆菌去培养噬菌体，以获得只含有5S标记的噬菌体和只 所以A#=TH=之[(A+T)-(A+Tn)]=之[108-(28+28)] 含有2P标记的噬萌体，C错误：1N属于稳定性同位素，没有放射 =26(个)。 性，D错误。 即A补占该链全部碱基数的26%。 3.D[杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而！ 方法二：(G十C)占双链DNA的46%，则(A十T)占双链DNA 成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。」 的54%。 4.D[不同种生物的DNA含有的碱基数目不同，同种生物的不同细 胞中，DNA的结构和含量保持一致，不能证明DNA是生物体的遗 因为A十T=2(A补十T补)，G十C=2(G卧十C补)， 传物质，A、B不符合题意：加热致死的S型细菌能将R型活细菌转 A补十T补 化为S型活细菌，只能证明加热致死的S型细菌中含有能将R型活 所以(A十T鄂)十(G十C) 细菌转化为S型活细菌的物质，不能证明DNA是生物体的遗传物 2(A补十T补) 质，C不符合题意：赫尔希和蔡斯利用同位素32P、35S分别标记噬菌 2(A补十T补)十2(G补十C补) 体的DNA、蛋白质，通过噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是遗 A+T 传物质，D符合题意。] (A+T)+(G+C=54%。 5.(1)TMV和HRV具有不同的RNA 即双链中(A十T)的百分数等于每条单链中(A十T)的百分数 : 所以A=54%-28%=26%。] (2)如图： (3)病毒的RNA !2,A[DNA两条链之间遵循碱基互补配对原则，已知其中一条链上 B C 的(A十T)/(G十C)=a,由于两条链之间A=T,C=G,则另一条链 上(A+T)/(G+C)=a,整个DNA分子上(A十T)/(G+C)=a。] (4)如图： (5)TMV和HRV的遗传物质是RNA(6)将病！3.B[DNA分子中鸟噪吟与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的 毒的RNA与蛋白质分离，单独研究其遗传功能 56%,则腺骠吟与胸腺嘧啶的数量之和占全部碱基总数的44%，互 第2节 补碱基之和在单双链中比值相等，因此3链中腺骠岭与胸腺嘧啶的 DNA的结构 数量之和也占该链碱基总数的44%，A正确：根据鸟膘吟和胞嘧啶 必备知识·自主梳理 所占的比例不能确定每条链中鸟嘌岭与胞嘧啶所占的比例，两者不 知识梳理 一定是等分的，B错误：《链中胸腺嘧啶所占的比例是1一56% (一)1.沃森 克里克2.脱氧核苷酸DNA衍射图谱A=T,G=C 碱基相反3.(2)恒定的直径(3)DNA双螺旋结构 28%=16%,则占双链中的比例是16%÷2=8%，C正确；不同生物 (二)反向平行脱氧核糖磷酸氢键TG 的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A十T)/(C十 (三)2.脱氧核苷酸双螺旋 G)的值不同，该比值体现了不同生物DNA分子的特异性，D正确。门 核心探讨 素养演练·提升技能 (1)胸腺嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶腺嘌呤！1.B[威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫发现腺骠 (2)碱基磷酸基团(3)一条单链是从5'端到3'端的，另一条单链！ 岭的量总是等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量： 则是从3'端到5'端的 沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型。] 关键能力·合作探究 2.C[DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成 探究点（一） 双螺旋结构，A正确：DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在 问题情境 外侧，构成基本骨架，B正确：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基 (1)提示：一个或两个；一个或两个：“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核 对，C错误：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式 糖 盘旋成双螺旋结构，D正确。] 3)提示：G与C之间有三个氢能，雨A与T之间只有两个氢能，因3，B[根据DNA分子结构特点，碱基A与T配对，碱基C与G配对， (2)提示：氢键：2个。 此G与C所占的比例越高，DNA分子的稳定性越强。 说明双链DNA中A=T,G=C。结合题千信息“两组所取的卡片都 核心归纳 恰好够搭建模型”，说明前一组制作的DNA模型中A=T=20个，C 典例[解析]题图中只有表示的是一个完整的脱氧核苷酸，A错 =G=40个，共60个碱基对，但它们的排列顺序无法确定。后一组 误：题图中与五碳糖直接相连的碱基只有1个，B正确：②表示的是 制作的DNA模型中A=T=20个，G=C=40个，共60个碱基对， 磷酸二酯键，相邻的脱氧核苷酸通过此键相连接，C正确：脱氧核苷 它们的碱基对排列顺序也无法确定。综合上述分析，前后两组制作 酸中的碱基共有4种，即A、G、C、T,D正确。 的DNA模型的长度相同，但顺序可能不同。] [答案]A :4.D[根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，非互补配对的碱 跟踪训练 基之和占碱基总数的一半。因此，某双链DNA分子中，胞嘧啶(C) 1,C[本题主要考查脱氧核苷酸的结构式。碱基对的形成遵循碱基 占全部碱基的32%，则腺漂岭(A)占全部碱基的50%一32% 互补配对原则，所以与腺嘌呤配对形成氢键的是胸腺密啶，C =18%。] 正确。] :5.解析(1)由图可知，图1中五碳糖为核糖，则图1是腺膘吟核糖核 2.A[制作脱氧核苷酸链时，相邻脱氧核苷酸之间以磷酸和脱氧核糖 相连，A错误：制作脱氧核苷酸时，磷酸连在脱氧核糖的5号碳原子 苷酸，是RNA的基本组成单位之一。(2)①由图2可知，1是磷酸， 上，碱基连在脱氧核糖的1号碳原子上，B正确：制作双链DNA时， 2是脱氧核糖，3是胞嘧啶。②图2是脱氧核苷酸链，与RNA相比 两条链之间的碱基A与T配对，G与C配对，C正确；组成DNA的 特有的碱基是T(胸腺嘧啶)：病毒只含有DNA或RNA一种核酸。 脱氧核苷酸有4种，各组DNA模型的碱基序列往往不同，反映了！ ③DNA分子一般是由2条脱氧核苷酸链组成的，DNA分子两条链 DNA分子的多样性，D正确。 之间的碱基配对方式是A与T配对，G与C配对。 3.C[DNA分子中不含碱基U,A错误：磷酸和含氮碱基都连接在脱1 答案(1)腺嘌呤核糖核苷酸RNA(2)①磷酸脱氧核糖胞 氧核糖上，且分别位于脱氧核糖的两侧，B、D错误。] 嘧啶②胸腺嘧啶病毒③2DNAA一T,G一C 220