資源簡介

(共104張PPT)
第1課時
DNA是主要的遺傳物質
課標要求
概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考點一　肺炎鏈球菌轉化實驗的分析
考點二　噬菌體侵染細菌實驗的分析
考點三　DNA是主要的遺傳物質
內容索引
重溫高考 真題演練
課時精練
考點一
肺炎鏈球菌轉化實驗的分析
注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內生活并繁殖。
項目 S型細菌 R型細菌
菌落 ____ ____
菌體 莢膜 莢膜
致病性 ，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發敗血癥死亡 ___
1.格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗
(1)實驗材料：S型和R型肺炎鏈球菌、小鼠。
歸納 夯實必備知識
光滑
粗糙
有多糖類
無多糖類
有
無
(2)實驗過程與結果
死亡
不死亡
死亡
(3)實驗分析
a.實驗①②對比說明 。
b.實驗②③對比說明 。
c.實驗②③④對比說明 。
d.如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結論？為什么？
R型細菌無致病性，S型細菌有致病性
加熱致死的S型細菌無致病性
R型細菌能轉化為S型細菌
提示　否。因為無對照實驗，不能說明加熱致死后的S型細菌中含有促成R型活細菌轉化成S型活菌的轉化因子。
e.在實驗④中是否所有的R型細菌都轉化成了S型細菌？
提示　不是，發生轉化的只是少部分R型細菌。
(4)實驗結論
加熱致死的S型細菌中含有某種 ，使R型活細菌轉化為S型活細菌。
轉化因子
2.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗
(1)實驗過程及結果
(2)結果分析
a.第①組實驗表明___________________
。
b.第②③④組實驗表明_______________
__________________________________
______________________。
c.第⑤組實驗表明 。
(3)實驗結論： 。
S型細菌的細胞提取物可以促進R型細菌轉化為S型細菌
S型細菌的細胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶處理后仍然具有轉化活性
S型細菌的細胞提取物經DNA酶處理后失去轉化活性
細胞提取物中含有轉化因子，其很可能是DNA
(4)后續研究：艾弗里等人分析了 ，發現這些特性都與 極為相似，于是艾弗里提出：____________________________
_____________。
細胞提取物的理化性質
DNA
DNA才是使R型細菌產生穩定遺
傳變化的物質
在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：
(1)ab段R型細菌數量減少的原因是________
______________________________________
___________。
(2)bc段R型細菌數量增多的原因是_________________________________
_______________________________________________________。
(3)后期出現的大量S型細菌是由 而來的。
拓展 提升科學思維
小鼠體內
形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細
菌數量減少
b點之前，已有少量R型細菌轉化為S
型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖
R型細菌轉化成的S型細菌繁殖
(4)在上述轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時所需轉化因子、原料、能量分別由哪方提供？
提示　所需轉化因子來自S型細菌，而原料和能量均來自R型細菌。
1.(2023·山東青島高三模擬)如圖表示肺炎鏈球菌不同品系間的轉化，在R型細菌轉化為S型細菌的過程中，下列有關敘述錯誤的是
A.加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段
B.轉化產生的S型細菌中的
capS是由R型細菌中的capR
發生基因突變產生的
C.S型細菌因有莢膜的保護，
所以小鼠的免疫系統不易將其清除
D.若將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉化
為R型細菌
√
突破 強化關鍵能力
據圖分析可知，加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段，與R型細菌混合后，其中一個片段與R型細菌DNA重組，A正確；
轉化產生的S型細菌中的capS
是與R型細菌中的capR發生基
因重組產生的，B錯誤；
S型細菌外有莢膜的保護，若
將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉化為R型細菌，D正確。
2.(2023·江蘇蘇州高三調研)為研究R型肺炎鏈球菌轉化為S型肺炎鏈球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，某小組進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示。
下列敘述正確的是
A.甲組培養皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性
B.乙組培養皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質
C.丙組培養皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA
D.該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是DNA
√
甲組中培養一段時間后可發現有極少的R型細菌轉化成了S型細菌，因此甲組培養皿中不僅有S型菌落，也有R型菌落，A錯誤；
乙組培養皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉化中已經排除了蛋白質的干擾，推測轉化物質不是蛋白質，B錯誤；
丙組培養皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型細菌便不發生轉化，故可推測轉化物質是DNA，C正確；
該實驗能證明肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA，D錯誤。
考點二
噬菌體侵染細菌實驗的分析
1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。
(1)T2噬菌體的模式圖
歸納 夯實必備知識
DNA
C、H、O、N、P
蛋白質
C、H、O、N、S等
增殖需要的條件 內容
合成T2噬菌體DNA 模板 的DNA
原料 提供的4種脫氧核苷酸
合成T2噬菌體蛋白質 原料 _________________
場所 _________________

(2)噬菌體的增殖
噬菌體
大腸桿菌
大腸桿菌的氨基酸
大腸桿菌的核糖體
2.實驗方法
，用___、____分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。
3.實驗過程
放射性同位素標記技術
35S
32P
4.實驗結論
(1)直接證明： 。
(2)間接證明：DNA能夠 ，使生物體前后代保持一定的連續性，維持遺傳性狀的穩定性；DNA能夠控制 的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。
(3)上述實驗能否證明蛋白質不是遺傳物質呢？
提示　不能，因為蛋白質沒有進入細菌體內，不能明確其是否有遺傳效應。
DNA是噬菌體的遺傳物質
自我復制
蛋白質
某科研小組在利用噬菌體侵染細菌的實驗中，經攪拌、離心后的實驗數據如圖所示。
(1)分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白
質和DNA，參照如圖被標記的部位分別
是 (填字母編號)。
①②
拓展 提升科學思維
(2)圖中被侵染的細菌的存活率基本
保持在100%，本組數據的意義是
_____________________________。
(3)能否同時用32P和35S標記噬菌體去
侵染大腸桿菌？為什么？
提示　不能，因為放射性檢測時，只能檢測到放射性的存在部位，不能區分是何種元素發生的放射性。
作為對照組，以證明細菌未裂解
(4)實驗過程中攪拌的目的是________________________________，離心的目的是_______________________________________________________
_______________________________________________________________
使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。
(5)在用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若保溫時間過短或過長，會對實驗結果造成什么影響呢？
提示　保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中；保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出子代，經離心后分布于上清液中，造成上清液放射性也較高。
(6)在用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若攪拌不充分，會對實驗結果造成什么影響呢？
提示　攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。
比較肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗
歸納總結
項目 肺炎鏈球菌體外轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗
設計思路 設法將DNA與其他物質分開，單獨、直接地研究它們各自不同的遺傳功能
處理方法 酶解法：將細胞提取物分別用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等處理后再與R型細菌混合培養 同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記噬菌體蛋白質和DNA
比較肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗
歸納總結
檢測方式 觀察菌落類型 檢測放射性同位素存在位置
結論 證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質 證明DNA是遺傳物質，但不能直接證明蛋白質不是遺傳物質
3.(2023·南京名校高三學情調研)在探索遺傳物質的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗，其中一組實驗如圖所示(用32P標記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養物)，下列有關敘述正確的是
A.若不經過步驟②操作，對該組實驗結果無顯著影響
B.若繼續分離出子代噬菌體，其中大部分會含有32P放射性
C.若沉淀物中含有較強放射性、上
清液中幾乎不含放射性，即證明
遺傳物質是DNA
D.若①中培養液里含有32P，則子代
噬菌體的DNA、RNA分子中均會帶有放射性
√
突破 強化關鍵能力
用32P標記的噬菌體做侵染實驗，放射性主要在沉淀中，攪拌是否充分對該組實驗結果(沉淀中的放射性)無顯著影響，A正確；
合成子代噬菌體原料來自大腸桿菌，子代噬菌體中只有少部分含有32P放射性，B錯誤；
分別用被32P、35S標記的兩組噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌，證明DNA是遺傳物質，C錯誤；
子代噬菌體合成DNA、RNA的原料來自大腸桿菌，大腸桿菌不含有放射性，因此子代噬菌體的DNA、RNA分子中不會均有放射性，D錯誤。
4.某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬菌體置于培養液中培養，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和上清液中的放射性。下列分析錯誤的是
A.甲組的上清液含極少量32P標
記的噬菌體DNA，但不產生
只含32P的子代噬菌體
B.甲組被感染的細菌內含有32P
標記的噬菌體DNA，也可產生不含32P的子代噬菌體
C.乙組的上清液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質，也可產生含35S的子代噬菌體
D.乙組被感染的細菌內不含35S標記的噬菌體蛋白質，也不產生含35S的子代噬
菌體
√
35S標記的是噬菌體的蛋白質，噬菌體侵染細菌的時候，蛋白質外殼留在外面，只有DNA注入細菌中，因此乙組的上清液含大量35S標記的噬菌體蛋白質，不會產生含35S的子代噬菌體，C錯誤。
考點三
DNA是主要的遺傳物質
1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗
(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只由 組成)、煙草(高等植物)。
(2)實驗過程：
歸納 夯實必備知識
蛋白質外殼
RNA
蛋白質和RNA
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是 ，不是 。
RNA
蛋白質
2.DNA是主要的遺傳物質
真核生物與原核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA，生物界絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有極少數生物的遺傳物質是RNA，因而 。就生物個體而言，其遺傳物質是唯一的。
DNA是主要的遺傳物質
生物類型 所含核酸 遺傳物質 舉例
細胞 生物 真核生物 DNA和RNA _____ 動物、植物、真菌
原核生物 _____ 細菌
非細胞生物 DNA病毒 僅有DNA _____ T2噬菌體、乙肝病毒
RNA病毒 僅有RNA _____ 煙草花葉病毒、HIV病毒
3.生物體內的核酸種類及遺傳物質
DNA
DNA
DNA
RNA
4.“遺傳物質”探索的3種方法
最近某科研小組在某動物體內發現一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進行了不同研究，得出不同結論。根據實際情況，分析結論是否正確，并說明理由。
(1)甲方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。
拓展 提升科學思維
提示　錯誤；對于逆轉錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉錄，形成DNA，再進行DNA復制、轉錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產生了DNA聚合酶，只能說明該病毒在增殖過程中，進行了DNA復制過程，并不能判定其遺傳物質為DNA。
(2)乙方法是檢測病毒核酸中嘌呤堿基和嘧啶堿基的數量，若嘌呤數≠嘧啶數，則一定為RNA病毒。
提示　錯誤；病毒的遺傳物質是DNA或RNA，而DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈，但在少數病毒體內也發現了單鏈DNA和雙鏈RNA，根據嘌呤數≠嘧啶數，不能判定該病毒的遺傳物質為RNA。
(3)丁方法是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒。
提示　錯誤；雙鏈DNA或RNA的變異頻率低于單鏈DNA或RNA的變異頻率，因此，變異頻率只能作為判定核酸是雙鏈或單鏈的證據之一，不足以確定核酸的類型。
(4)若該科研小組計劃利用放射性同位素標記技術探究該新型病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，請簡述該實驗的設計思路：__________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
用含同位素標記的胸
腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸為原料分別培養活細胞，再用上述標記的兩種細胞培養該病毒，一段時間后分別檢測子代病毒中是否出現放射性
5.(不定項)已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質和RNA組成。如圖是探索HRV的遺傳物質是蛋白質還是RNA的操作流程圖。據圖分析，下列敘述正確的是
A.該實驗的因變量是煙草葉片上出現的不同病斑
B.雜交病毒1和雜交病毒2
產生的原理是基因重組
C.該實驗只能說明TMV、
HRV的遺傳物質是RNA
D.若實驗運用同位素標記
技術，則可以選擇15N進行標記
√
突破 強化關鍵能力
√
該實驗的自變量是不同
病毒，因變量是煙草葉
片上出現的不同病斑，
A正確；
雜交病毒是蛋白質外殼
和核酸重組形成的，不是基因的重組，B錯誤；
題述實驗只能證明HRV和TMV的遺傳物質是RNA，C正確；
病毒的蛋白質外殼和RNA均含有N，故無法用15N將蛋白質外殼和RNA區分開，因此不能選擇15N進行標記，D錯誤。
6.研究發現，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結構也可能是雙鏈結構。以下是探究新病毒的核酸種類和結構類型的實驗方法。
(1)酶解法：通過分離提純技術，提取新病毒的核酸，加入_____________
酶混合培養一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。
(2)侵染法：將_________________培養在含有放射性標記的尿嘧啶的培養基中繁殖數代，之后接種________，培養一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為______病毒。
DNA(DNA水解)
該病毒的宿主細胞
該病毒
RNA
(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結構還是雙鏈結構，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。
①若含有T，且______________________，則說明是單鏈DNA。
②若含有T，且____________________，則最可能是雙鏈DNA。
③若含有U，且______________________，則說明是單鏈RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，則最可能是雙鏈RNA。
A的比例不等于T的比例
A的比例等于T的比例
A的比例不等于U的比例
四
重溫高考 真題演練
1.(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是
A.步驟①中，酶處理時間不宜
過長，以免底物完全水解
B.步驟②中，甲或乙的加入量
不影響實驗結果
C.步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D.步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
1
2
3
4
√
步驟①中，酶處理時間要
足夠長，以使底物完全水
解，A錯誤；
步驟②中，甲或乙的加入
量屬于無關變量，應相同且適宜，否則會影響實驗結果，B錯誤；
步驟④中，液體培養基比固體培養基更有利于細菌轉化，C錯誤；
S型細菌有莢膜，菌落光滑，R型細菌無莢膜，菌落粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態，判斷是否出現S型細菌，D正確。
1
2
3
4
2.(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質，下列關于該實驗的敘述正確的是
A.實驗中可用15N代替32P標記DNA
B.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的
C.噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌
D.實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA
√
1
2
3
4
N是蛋白質和DNA共有的元素，若用15N代替32P標記噬菌體的DNA，則其蛋白質也會被標記，不能區分噬菌體的蛋白質和DNA，A錯誤；
噬菌體的蛋白質外殼是以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌體內的原料編碼合成，B錯誤；
子代噬菌體DNA合成的模板來自親代噬菌體自身的DNA，而合成的原料來自大腸桿菌，C正確；
該實驗證明了噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。
1
2
3
4
3.(2022·湖南，2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發生
A.新的噬菌體DNA合成
B.新的噬菌體蛋白質外殼合成
C.噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNA
D.合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合
1
2
3
4
√
T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內復制，合成新的噬菌體DNA，A正確；
T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質外殼，B正確；
噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉錄出RNA，C錯誤；
合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合，合成蛋白質，D正確。
1
2
3
4
答案　實驗思路：甲組：將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒，培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
乙組：將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒，培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性
4.(2017·全國Ⅰ，29)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出：(1)實驗思路；
1
2
3
4
DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。
1
2
3
4
答案　預期結果及結論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒
(2)預期實驗結果及結論即可(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。
1
2
3
4
1.判斷關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述
(1)S型細菌與R型細菌致病性差異的根本原因是發生了細胞分化(　　)
(2)在艾弗里的實驗中，實驗組分別加入了相應的水解酶，這是利用了自變量控制中的加法原理(　　)
(3)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
(　　)
×
五分鐘　查落實
×
×
2.判斷關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述
(1)用1個含32P標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含32P(　　)
(2)噬菌體侵染細菌的實驗能夠證明DNA控制蛋白質的合成(　　)
(3)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具說服力(　　)
(4)噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數具有放射性(　　)
√
√
√
×
3.判斷關于主要遺傳物質的敘述
(1)細胞生物的遺傳物質的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸
(　　)
(2)細胞核內的遺傳物質是DNA，細胞質內的遺傳物質是RNA(　　)
(3)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是 RNA(　　)
×
×
×
4.填空默寫
(1)(必修2 P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合能轉化產生S型活細菌的原理是 ；實驗結論是在加熱致死的S型細菌中存在 可以使R型細菌轉化為S型細菌。
(2)(必修2 P44)肺炎鏈球菌體外轉化實驗中用到了自變量控制中的_______
___，實驗結論是 。
(3)(必修2 P45)赫爾希和蔡斯利用了 技術，設計并完成了 的實驗，因噬菌體只有頭部的 進入大腸桿菌中，而 外殼留在外面，因而更具說服力。
基因重組
轉化因子
減法原
理
DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質
放射性同位素標記
噬菌體侵染細菌
DNA
蛋白質
(4)實驗誤差分析：①用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含較高放射性的原因是 。
②用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是______
_____，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。
(5)(必修2 P45) 的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，_____
的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。
保溫時間過短或過長
攪拌不
充分
攪拌
離心
(6)(必修2 P46)因為 生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是____
____________；原核生物(如細菌)的遺傳物質是 ，真核生物的遺傳物質是 ，病毒的遺傳物質是 。
絕大多數
主要
的遺傳物質
DNA
DNA
DNA或RNA
五
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1.在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無毒性的R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內，從小鼠體內分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據上述實驗，結合現有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是
A.與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關
B.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質的合成
C.加熱致死S型細菌其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型細菌的DNA經DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.(2023·遼寧大連高三檢測)某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，進行了以下四組實驗。一段時間后，經過攪拌、離心，檢測到子代噬菌體全部都有放射性的實驗有
①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌
②用3H標記的噬菌體侵染未標記的細菌
③用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌
④用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，由于子代蛋白質的原料來自細菌，故子代噬菌體均有放射性，①正確；
由于噬菌體的蛋白質外殼和DNA均含有H元素，故用3H標記的噬菌體中DNA和蛋白質均含有標記，用其侵染未標記的細菌，由于DNA分子是半保留復制 ，且蛋白質不進入細菌，故子代噬菌體只有少數被標記，②錯誤；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
用32P標記的噬菌體只標記噬菌體的DNA，侵染未標記的細菌，由于DNA的半保留復制，子代只有少數噬菌體被標記，③錯誤；
用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌，由于子代噬菌體的原料來自細菌，故子代中均有標記，④正確。
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
11
12
13
3.(2023·山東百師聯盟高三模擬)經過了幾十年的爭論和實驗，生物遺傳物質是什么這個懸而未決的問題得到解決。下列關于人類在探索遺傳物質實驗中的說法，錯誤的是
A.格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗的檢測指標有兩個
B.艾弗里的實驗中，向細胞提取物中添加酶利用了加法原理
C.T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗需分別對蛋白質和DNA進行同位素標記
D.探究煙草花葉病毒遺傳物質的實驗需要將病毒的蛋白質和RNA分離、
純化，分別侵染煙草
√
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格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗的檢測指標一個是看小鼠是否死亡，另一個就是看能否從死亡的小鼠體內分離得到S型活細菌，檢測指標是兩個，A正確；
艾弗里實驗中，向細胞提取物中添加酶去除其中的某種物質，利用了減法原理，B錯誤。
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4.下列有關噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是
A.用乳酸菌替代大腸桿菌進行實驗，可獲得相同的實驗結果
B.32P標記的噬菌體侵染細菌，保溫時間的長短會影響實驗結果
C.子代噬菌體的DNA全部來自親代，蛋白質全部來自大腸桿菌
D.35S標記的噬菌體侵染細菌，沉淀物中出現放射性可能是基因突變造成的
√
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噬菌體專一性侵染大腸桿菌，若本實驗用乳酸菌替代大腸桿菌，則不能得到相同的實驗結果，A錯誤；
子代噬菌體的DNA部分來自親代，部分為新合成的，蛋白質全部是新合成的，C錯誤；
35S標記的噬菌體侵染細菌時，沉淀物中存在少量放射性，可能是攪拌不充分所致，D錯誤。
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5.(2023·江蘇南通高三期中)赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術進行了相關實驗，為生物遺傳物質探索提供了有力的證據。圖示為實驗的部分過程，下列相關敘述正確的是
A.培養獲得含32P的細菌是標記噬菌體DNA的前提
B.過程①時間越長，噬菌體侵染細菌越充分，結果更可靠
C.過程②的目的是使噬菌體的蛋白質與DNA彼此分離
D.過程③沉淀物中放射性高，證明DNA是遺傳物質
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因為T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，故培養獲得含32P的細菌是標記噬菌體DNA的前提，A正確；
過程①保溫時間過長，大腸桿菌會裂解，使其釋放子代噬菌體所在的上清液中帶有放射性，結果不可靠，B錯誤；
過程②攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與其分離，C錯誤；
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過程③沉淀物中放射性高，說明噬菌體的DNA進入了細菌，但不能據此證明DNA是遺傳物質，D錯誤。
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6.科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組，甲組不做處理，乙組加入蛋白酶，丙組加入RNA酶，丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉片上一段時間，觀察并記錄煙草葉片上病斑的數量。能正確表示結果的圖示是
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感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒，煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，在甲、乙、丙、丁四組實驗中，只有丙組加入了RNA酶，破壞了其遺傳物質，故其接種后的子代病斑數量最少，甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質RNA，故這三組實驗病斑數量多且數量應一致，B正確。
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二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
7. (2023·湖南長沙高三檢測)艾弗里肺炎鏈球菌體外轉化實驗的主要過程如下圖。下列相關敘述不正確的是
A.步驟①破碎細胞的目的是釋放核內遺傳物質
B.步驟②去除蛋白質的原理
是氯仿催化蛋白質水解
C.步驟③用多糖水解酶去除
多糖利用了酶的專一性
D.步驟④轉化成功后培養基
上僅出現S型細菌菌落
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肺炎鏈球菌為原核生物，沒有細胞核，A錯誤；
步驟②中氯仿的作用是使蛋白質變性，而不是催化蛋白質水解，B錯誤；
酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學反應，用多糖水解酶去除多糖，利用了酶的專一性，C正確；
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處理后得到的沉淀物為DNA，與R型細菌混合后只有少量轉化為S型細菌，因此步驟④轉化成功后培養基上既出現S型細菌菌落又出現R型細菌菌落，D錯誤。
8.1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術，證明了DNA是遺傳物質，他們所做的兩組實驗結果如表所示。下列說法錯誤的是
A.上述實驗方法與艾弗里
的不同，但二者最關鍵
的設計思路相同
B.甲、乙兩組相互對照可以得出DNA是大多數生物的遺傳物質的結論
C.乙組上清液中含有15%的放射性，可能是攪拌不充分所致
D.將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養，得到的子代噬菌體都不含放射性
噬菌體不同標記組別 放射性檢測結果
上清液中 沉淀物中
甲 35S標記 75% 25%
乙 32P標記 15% 85%
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甲、乙兩組相互對照只能證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質，不能得出DNA是大多數生物的遺傳物質的結論，B錯誤；
乙組用32P標記的是噬菌體的DNA，上清液中含有15%的放射性，可能是有一些噬菌體還未來得及將其DNA注入大腸桿菌，經過攪拌離心后，到了上清液中，而甲組35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，沉淀物中含有25%的放射性，可能是攪拌不充分所致，C錯誤；
甲組用35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時，只將DNA注入大腸桿菌，蛋白質外殼留在外面，所以將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養，得到的子代噬菌體都不含有放射性，D正確。
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9.噬菌體是一類細菌病毒，下列關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是
A.侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、
場所等條件均由細菌提供
B.為確認何種物質注入細菌體內，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋
白質
C.用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于保溫時間過長所以上清
液中會出現少量的放射性
D.若用32P對噬菌體雙鏈DNA進行標記，再轉入未被標記的培養有細菌的普
通培養基中，讓其連續復制n次，則含32P的DNA應占子代DNA總數的1/2n－1
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用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時蛋白質外殼沒有進入細菌，離心后分布在上清液中，保溫時間過長會導致子代噬菌體釋放，而子代噬菌體不含放射性，因此這不影響上清液中的放射性，C錯誤。
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10.(2023·江蘇泰州高三調研)DNA是主要的遺傳物質，下列相關敘述不正確的是
A.格里菲思通過體外轉化實驗證明了DNA是遺傳物質
B.沃森和克里克通過模型構建證明了DNA具有雙螺旋結構
C.梅塞爾森和斯塔爾運用同位素標記技術證明了DNA的半保留復制
D.赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
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格里菲思通過體內轉化實驗提出了轉化因子的概念，但沒有提出DNA是遺傳物質，A錯誤；
模型構建不能證明DNA是雙螺旋結構，沃森和克里克發現了DNA的雙螺旋結構并構建了模型，模型是將他們的發現更好地呈現出來，B錯誤；
赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質，D錯誤。
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三、非選擇題
11.(2023·山東濰坊高三模擬)科學家用去污劑裂解加熱致死的S型肺炎鏈球菌細胞，然后抽取裂解產物依次進行如圖所示的肺炎鏈球菌轉化實驗(S型細菌有莢膜且具有毒性，能使小鼠患敗血癥，R型細菌無莢膜也無毒性)。請回答下列問題：
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(1)題述實驗中，________(填序號)對照能說明S型細菌的DNA是轉化因子。
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①和⑤
實驗①和⑤形成對照，說明DNA水解后失去作用，R型活細菌不能再轉化為S型細菌，從而證明了DNA是遺傳物質。
(2)除了通過觀察注射后小鼠的存活情況來判斷R型和S型細菌外，還可以通過什么方法區別R型細菌和S型細菌？____________________________
________________________________________________________________________________________。
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電子顯微鏡下觀察細菌有無莢膜
(或在固體培養基中培養，觀察菌落特征，若菌落表面光滑，則為S型；若菌落表面粗糙，則為R型)　
R型細菌和S型細菌結構是不同的，在電子顯微鏡下觀察細菌有無莢膜可區分R型細菌和S型細菌，或觀察菌落特征，菌落表面光滑的是有莢膜的S型細菌，菌落表面粗糙的是無莢膜的R型細菌。
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(3)題述實驗利用了酶具有________的特點。與“設法將物質分開，單獨、直接地觀察它們各自作用”的實驗思路相比，本實驗的優勢在于_______
______________________。
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專一性
質純度不足帶來的干擾
避免物
12.如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟和結果，請據圖回答下列問題：
(1)T2噬菌體的化學成分是_____________，用放射性32P標記的是T2噬菌體的______。
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蛋白質和DNA
DNA
T2噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成，其中有磷元素的是DNA。
(2)要獲得32P標記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養，而不能用含32P的培養基直接培養，原因是_____________________________________
_________________________________。
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噬菌體是細菌病毒，不能獨立生活，必須
寄生在活細胞中(其他答案合理亦可)
實驗過程中，通過攪拌可以使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細菌時DNA進入細菌體內，所以沉淀物中放射性很高。
(3)實驗過程中攪拌的目的是__________________________________，離心后放射性較高的是________(填“上清液”或“沉淀物”)。
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使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
沉淀物
(4)接種噬菌體后培養時間過長，發現上清液中放射性增強，最可能的原因是_____________________________________________________。
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培養時間過長，增殖形成的子代噬菌體從細菌體內釋放出來
赫爾希和蔡斯還設計用35S標記的T2噬菌體重復上述實驗，由于35S標記的蛋白質沒有進入細菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
(5)赫爾希和蔡斯還設計了一組實驗，請簡述對照實驗設計：___________
_______________________。
預期的實驗結果是___________________________________。
的T2噬菌體重復上述實驗
用35S標記
上清液放射性很高，沉淀物放射性很低
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13.某研究小組在南極冰層中發現一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，做了如下實驗。請回答下列問題：
(1)材料用具：該病毒核酸提取物，DNA酶，RNA酶，小白鼠，等滲生理鹽水，注射器等。
(2)實驗步驟：
①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干，隨機均分成四組，編號分別為A、B、C、D。
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因為探究病毒的遺傳物質是DNA還是RNA。相應的酶能水解核酸，故應在B處加入該病毒的核酸提取物和DNA酶，而D組作空白對照，應加入等量的生理鹽水。
組別 A B C D
注射溶液 該病毒核酸提取物和RNA酶 該病毒核酸提取物和_______ 該病毒核酸提取物 __________
②將下表補充完整，并將配制溶液分別注射入小白鼠體內。
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DNA酶
生理鹽水
③相同條件下培養一段時間后，觀察比較各組小白鼠的發病情況。
(3)結果預測及結論：
①A、C組發病，_______________，說明DNA是該病毒的遺傳物質。
②___________________________，說明________________________。
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B、D組未發病
B、C組發病，A、D組未發病
RNA是該病毒的遺傳物質
如果A、C組發病，B、D組未發病，說明DNA是該病毒的遺傳物質，因為DNA酶可將DNA水解。如果B、C組發病，A、D組未發病，說明RNA是該病毒的遺傳物質，因為RNA酶可將RNA水解。
(4)從注射的物質看，該探究實驗所依據的生物學原理是_____________；從實驗現象預測和相關判斷看，該實驗依據的生物學原理是___________
_________。
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酶具有專一性
物的性狀
核酸控制生
若該病毒的遺傳物質為DNA，則其徹底水解產物有脫氧核糖、磷酸和4種含氮堿基，共6種。
(5)若該病毒的遺物物質為DNA，則其徹底水解產物有____種。
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6第1課時　DNA是主要的遺傳物質
課標要求　概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考點一　肺炎鏈球菌轉化實驗的分析
1．格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗
(1)實驗材料：S型和R型肺炎鏈球菌、小鼠。
項目 S型細菌 R型細菌
菌落 光滑 粗糙
菌體 有多糖類莢膜 無多糖類莢膜
致病性 有，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發敗血癥死亡 無
注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內生活并繁殖。
(2)實驗過程與結果
(3)實驗分析
a．實驗①②對比說明R型細菌無致病性，S型細菌有致病性。
b．實驗②③對比說明加熱致死的S型細菌無致病性。
c．實驗②③④對比說明R型細菌能轉化為S型細菌。
d．如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結論？為什么？
提示　否。因為無對照實驗，不能說明加熱致死后的S型細菌中含有促成R型活細菌轉化成S型活菌的轉化因子。
e．在實驗④中是否所有的R型細菌都轉化成了S型細菌？
提示　不是，發生轉化的只是少部分R型細菌。
(4)實驗結論
加熱致死的S型細菌中含有某種轉化因子，使R型活細菌轉化為S型活細菌。
2．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗
(1)實驗過程及結果
(2)結果分析
a．第①組實驗表明S型細菌的細胞提取物可以促進R型細菌轉化為S型細菌。
b．第②③④組實驗表明S型細菌的細胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶處理后仍然具有轉化活性。
c．第⑤組實驗表明S型細菌的細胞提取物經DNA酶處理后失去轉化活性。
(3)實驗結論：細胞提取物中含有轉化因子，其很可能是DNA。
(4)后續研究：艾弗里等人分析了細胞提取物的理化性質，發現這些特性都與DNA極為相似，于是艾弗里提出：DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。
在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：
(1)ab段R型細菌數量減少的原因是小鼠體內形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數量減少。
(2)bc段R型細菌數量增多的原因是b點之前，已有少量R型細菌轉化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖。
(3)后期出現的大量S型細菌是由R型細菌轉化成的S型細菌繁殖而來的。
(4)在上述轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時所需轉化因子、原料、能量分別由哪方提供？
提示　所需轉化因子來自S型細菌，而原料和能量均來自R型細菌。
1．(2023·山東青島高三模擬)如圖表示肺炎鏈球菌不同品系間的轉化，在R型細菌轉化為S型細菌的過程中，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段
B．轉化產生的S型細菌中的capS是由R型細菌中的capR發生基因突變產生的
C．S型細菌因有莢膜的保護，所以小鼠的免疫系統不易將其清除
D．若將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉化為R型細菌
答案　B
解析　據圖分析可知，加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段，與R型細菌混合后，其中一個片段與R型細菌DNA重組，A正確；轉化產生的S型細菌中的capS是與R型細菌中的capR發生基因重組產生的，B錯誤；S型細菌外有莢膜的保護，若將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉化為R型細菌，D正確。
2.(2023·江蘇蘇州高三調研)為研究R型肺炎鏈球菌轉化為S型肺炎鏈球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，某小組進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示。
下列敘述正確的是(　　)
A．甲組培養皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性
B．乙組培養皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質
C．丙組培養皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA
D．該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是DNA
答案　C
解析　甲組中培養一段時間后可發現有極少的R型細菌轉化成了S型細菌，因此甲組培養皿中不僅有S型菌落，也有R型菌落，A錯誤；乙組培養皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉化中已經排除了蛋白質的干擾，推測轉化物質不是蛋白質，B錯誤；丙組培養皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型細菌便不發生轉化，故可推測轉化物質是DNA，C正確；該實驗能證明肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA，D錯誤。
考點二　噬菌體侵染細菌實驗的分析
1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。
(1)T2噬菌體的模式圖
(2)噬菌體的增殖
增殖需要的條件 內容
合成T2噬菌體DNA 模板 噬菌體的DNA
原料 大腸桿菌提供的4種脫氧核苷酸
合成T2噬菌體蛋白質 原料 大腸桿菌的氨基酸
場所 大腸桿菌的核糖體
2.實驗方法
放射性同位素標記技術，用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。
3．實驗過程
4．實驗結論
(1)直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質。
(2)間接證明：DNA能夠自我復制，使生物體前后代保持一定的連續性，維持遺傳性狀的穩定性；DNA能夠控制蛋白質的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。
(3)上述實驗能否證明蛋白質不是遺傳物質呢？
提示　不能，因為蛋白質沒有進入細菌體內，不能明確其是否有遺傳效應。
某科研小組在利用噬菌體侵染細菌的實驗中，經攪拌、離心后的實驗數據如圖所示。
(1)分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，參照如圖被標記的部位分別是①②(填字母編號)。
(2)圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明細菌未裂解。
(3)能否同時用32P和35S標記噬菌體去侵染大腸桿菌？為什么？
提示　不能，因為放射性檢測時，只能檢測到放射性的存在部位，不能區分是何種元素發生的放射性。
(4)實驗過程中攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。
(5)在用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若保溫時間過短或過長，會對實驗結果造成什么影響呢？
提示　保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中；保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出子代，經離心后分布于上清液中，造成上清液放射性也較高。
(6)在用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若攪拌不充分，會對實驗結果造成什么影響呢？
提示　攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。
歸納總結　比較肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗
項目 肺炎鏈球菌體外轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗
設計思路 設法將DNA與其他物質分開，單獨、直接地研究它們各自不同的遺傳功能
處理方法 酶解法：將細胞提取物分別用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等處理后再與R型細菌混合培養 同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記噬菌體蛋白質和DNA
檢測方式 觀察菌落類型 檢測放射性同位素存在位置
結論 證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質 證明DNA是遺傳物質，但不能直接證明蛋白質不是遺傳物質
3．(2023·南京名校高三學情調研)在探索遺傳物質的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗，其中一組實驗如圖所示(用32P標記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養物)，下列有關敘述正確的是(　　)
A．若不經過步驟②操作，對該組實驗結果無顯著影響
B．若繼續分離出子代噬菌體，其中大部分會含有32P放射性
C．若沉淀物中含有較強放射性、上清液中幾乎不含放射性，即證明遺傳物質是DNA
D．若①中培養液里含有32P，則子代噬菌體的DNA、RNA分子中均會帶有放射性
答案　A
解析　用32P標記的噬菌體做侵染實驗，放射性主要在沉淀中，攪拌是否充分對該組實驗結果(沉淀中的放射性)無顯著影響，A正確；合成子代噬菌體原料來自大腸桿菌，子代噬菌體中只有少部分含有32P放射性，B錯誤；分別用被32P、35S標記的兩組噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌，證明DNA是遺傳物質，C錯誤；子代噬菌體合成DNA、RNA的原料來自大腸桿菌，大腸桿菌不含有放射性，因此子代噬菌體的DNA、RNA分子中不會均有放射性，D錯誤。
4．某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬菌體置于培養液中培養，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和上清液中的放射性。下列分析錯誤的是(　　)
A．甲組的上清液含極少量32P標記的噬菌體DNA，但不產生只含32P的子代噬菌體
B．甲組被感染的細菌內含有32P標記的噬菌體DNA，也可產生不含32P的子代噬菌體
C．乙組的上清液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質，也可產生含35S的子代噬菌體
D．乙組被感染的細菌內不含35S標記的噬菌體蛋白質，也不產生含35S的子代噬菌體
答案　C
解析　35S標記的是噬菌體的蛋白質，噬菌體侵染細菌的時候，蛋白質外殼留在外面，只有DNA注入細菌中，因此乙組的上清液含大量35S標記的噬菌體蛋白質，不會產生含35S的子代噬菌體，C錯誤。
考點三　DNA是主要的遺傳物質
1．煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗
(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只由蛋白質和RNA組成)、煙草(高等植物)。
(2)實驗過程：
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，不是蛋白質。
2．DNA是主要的遺傳物質
真核生物與原核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA，生物界絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有極少數生物的遺傳物質是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質。就生物個體而言，其遺傳物質是唯一的。
3．生物體內的核酸種類及遺傳物質
生物類型 所含核酸 遺傳物質 舉例
細胞 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 動物、植物、真菌
原核生物 DNA 細菌
非細胞生物 DNA病毒 僅有DNA DNA T2噬菌體、乙肝病毒
RNA病毒 僅有RNA RNA 煙草花葉病毒、HIV病毒
4.“遺傳物質”探索的3種方法
最近某科研小組在某動物體內發現一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進行了不同研究，得出不同結論。根據實際情況，分析結論是否正確，并說明理由。
(1)甲方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。
提示　錯誤；對于逆轉錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉錄，形成DNA，再進行DNA復制、轉錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產生了DNA聚合酶，只能說明該病毒在增殖過程中，進行了DNA復制過程，并不能判定其遺傳物質為DNA。
(2)乙方法是檢測病毒核酸中嘌呤堿基和嘧啶堿基的數量，若嘌呤數≠嘧啶數，則一定為RNA病毒。
提示　錯誤；病毒的遺傳物質是DNA或RNA，而DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈，但在少數病毒體內也發現了單鏈DNA和雙鏈RNA，根據嘌呤數≠嘧啶數，不能判定該病毒的遺傳物質為RNA。
(3)丁方法是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒。
提示　錯誤；雙鏈DNA或RNA的變異頻率低于單鏈DNA或RNA的變異頻率，因此，變異頻率只能作為判定核酸是雙鏈或單鏈的證據之一，不足以確定核酸的類型。
(4)若該科研小組計劃利用放射性同位素標記技術探究該新型病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，請簡述該實驗的設計思路：用含同位素標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸為原料分別培養活細胞，再用上述標記的兩種細胞培養該病毒，一段時間后分別檢測子代病毒中是否出現放射性。
5．(不定項)已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質和RNA組成。如圖是探索HRV的遺傳物質是蛋白質還是RNA的操作流程圖。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．該實驗的因變量是煙草葉片上出現的不同病斑
B．雜交病毒1和雜交病毒2產生的原理是基因重組
C．該實驗只能說明TMV、HRV的遺傳物質是RNA
D．若實驗運用同位素標記技術，則可以選擇15N進行標記
答案　AC
解析　該實驗的自變量是不同病毒，因變量是煙草葉片上出現的不同病斑，A正確；雜交病毒是蛋白質外殼和核酸重組形成的，不是基因的重組，B錯誤；題述實驗只能證明HRV和TMV的遺傳物質是RNA，C正確；病毒的蛋白質外殼和RNA均含有N，故無法用15N將蛋白質外殼和RNA區分開，因此不能選擇15N進行標記，D錯誤。
6．研究發現，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結構也可能是雙鏈結構。以下是探究新病毒的核酸種類和結構類型的實驗方法。
(1)酶解法：通過分離提純技術，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培養一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。
(2)侵染法：將______________培養在含有放射性標記的尿嘧啶的培養基中繁殖數代，之后接種____________，培養一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為________病毒。
(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結構還是雙鏈結構，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。
①若含有T，且_______________________________________________，則說明是單鏈DNA。
②若含有T，且___________________________________________，則最可能是雙鏈DNA。
③若含有U，且_________________________________________，則說明是單鏈RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，則最可能是雙鏈RNA。
答案　(1)DNA(DNA水解)　(2)該病毒的宿主細胞　該病毒　RNA　(3)①A的比例不等于T的比例　②A的比例等于T的比例　③A的比例不等于U的比例
1．(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解
B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結果
C．步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
答案　D
解析　步驟①中，酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A錯誤；步驟②中，甲或乙的加入量屬于無關變量，應相同且適宜，否則會影響實驗結果，B錯誤；步驟④中，液體培養基比固體培養基更有利于細菌轉化，C錯誤；S型細菌有莢膜，菌落光滑，R型細菌無莢膜，菌落粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態，判斷是否出現S型細菌，D正確。
2．(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質，下列關于該實驗的敘述正確的是(　　)
A．實驗中可用15N代替32P標記DNA
B．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的
C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌
D．實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA
答案　C
解析　N是蛋白質和DNA共有的元素，若用15N代替32P標記噬菌體的DNA，則其蛋白質也會被標記，不能區分噬菌體的蛋白質和DNA，A錯誤；噬菌體的蛋白質外殼是以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌體內的原料編碼合成，B錯誤；子代噬菌體DNA合成的模板來自親代噬菌體自身的DNA，而合成的原料來自大腸桿菌，C正確；該實驗證明了噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。
3．(2022·湖南，2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發生(　　)
A．新的噬菌體DNA合成
B．新的噬菌體蛋白質外殼合成
C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNA
D．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合
答案　C
解析　T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內復制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉錄出RNA，C錯誤；合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合，合成蛋白質，D正確。
4．(2017·全國Ⅰ，29)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出：(1)實驗思路；
(2)預期實驗結果及結論即可(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。
答案　(1)實驗思路：甲組：將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒，培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒，培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性
(2)預期結果及結論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒
解析　(1)DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。
1．判斷關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述
(1)S型細菌與R型細菌致病性差異的根本原因是發生了細胞分化(　×　)
(2)在艾弗里的實驗中，實驗組分別加入了相應的水解酶，這是利用了自變量控制中的加法原理(　×　)
(3)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(　×　)
2．判斷關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述
(1)用1個含32P標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含32P
(　√　)
(2)噬菌體侵染細菌的實驗能夠證明DNA控制蛋白質的合成(　√　)
(3)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具說服力(　√　)
(4)噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數具有放射性
(　×　)
3．判斷關于主要遺傳物質的敘述
(1)細胞生物的遺傳物質的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(　×　)
(2)細胞核內的遺傳物質是DNA，細胞質內的遺傳物質是RNA(　×　)
(3)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是 RNA(　×　)
4．填空默寫
(1)(必修2 P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合能轉化產生S型活細菌的原理是基因重組；實驗結論是在加熱致死的S型細菌中存在轉化因子可以使R型細菌轉化為S型細菌。
(2)(必修2 P44)肺炎鏈球菌體外轉化實驗中用到了自變量控制中的減法原理，實驗結論是DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。
(3)(必修2 P45)赫爾希和蔡斯利用了放射性同位素標記技術，設計并完成了噬菌體侵染細菌的實驗，因噬菌體只有頭部的DNA進入大腸桿菌中，而蛋白質外殼留在外面，因而更具說服力。
(4)實驗誤差分析：①用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含較高放射性的原因是保溫時間過短或過長。
②用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。
(5)(必修2 P45)攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。
(6)(必修2 P46)因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質；原核生物(如細菌)的遺傳物質是DNA，真核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA。
課時精練
一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。
1．在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無毒性的R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內，從小鼠體內分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據上述實驗，結合現有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是(　　)
A．與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關
B．S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質的合成
C．加熱致死S型細菌其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響
D．將S型細菌的DNA經DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌
答案　D
2．(2023·遼寧大連高三檢測)某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，進行了以下四組實驗。一段時間后，經過攪拌、離心，檢測到子代噬菌體全部都有放射性的實驗有(　　)
①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌
②用3H標記的噬菌體侵染未標記的細菌
③用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌
④用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案　C
解析　用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，由于子代蛋白質的原料來自細菌，故子代噬菌體均有放射性，①正確；由于噬菌體的蛋白質外殼和DNA均含有H元素，故用3H標記的噬菌體中DNA和蛋白質均含有標記，用其侵染未標記的細菌，由于DNA分子是半保留復制 ，且蛋白質不進入細菌，故子代噬菌體只有少數被標記，②錯誤；用32P標記的噬菌體只標記噬菌體的DNA，侵染未標記的細菌，由于DNA的半保留復制，子代只有少數噬菌體被標記，③錯誤；用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌，由于子代噬菌體的原料來自細菌，故子代中均有標記，④正確。
3．(2023·山東百師聯盟高三模擬)經過了幾十年的爭論和實驗，生物遺傳物質是什么這個懸而未決的問題得到解決。下列關于人類在探索遺傳物質實驗中的說法，錯誤的是(　　)
A．格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗的檢測指標有兩個
B．艾弗里的實驗中，向細胞提取物中添加酶利用了加法原理
C．T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗需分別對蛋白質和DNA進行同位素標記
D．探究煙草花葉病毒遺傳物質的實驗需要將病毒的蛋白質和RNA分離、純化，分別侵染煙草
答案　B
解析　格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗的檢測指標一個是看小鼠是否死亡，另一個就是看能否從死亡的小鼠體內分離得到S型活細菌，檢測指標是兩個，A正確；艾弗里實驗中，向細胞提取物中添加酶去除其中的某種物質，利用了減法原理，B錯誤。
4．下列有關噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是(　　)
A．用乳酸菌替代大腸桿菌進行實驗，可獲得相同的實驗結果
B．32P標記的噬菌體侵染細菌，保溫時間的長短會影響實驗結果
C．子代噬菌體的DNA全部來自親代，蛋白質全部來自大腸桿菌
D．35S標記的噬菌體侵染細菌，沉淀物中出現放射性可能是基因突變造成的
答案　B
解析　噬菌體專一性侵染大腸桿菌，若本實驗用乳酸菌替代大腸桿菌，則不能得到相同的實驗結果，A錯誤；子代噬菌體的DNA部分來自親代，部分為新合成的，蛋白質全部是新合成的，C錯誤；35S標記的噬菌體侵染細菌時，沉淀物中存在少量放射性，可能是攪拌不充分所致，D錯誤。
5．(2023·江蘇南通高三期中)赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術進行了相關實驗，為生物遺傳物質探索提供了有力的證據。圖示為實驗的部分過程，下列相關敘述正確的是(　　)
A．培養獲得含32P的細菌是標記噬菌體DNA的前提
B．過程①時間越長，噬菌體侵染細菌越充分，結果更可靠
C．過程②的目的是使噬菌體的蛋白質與DNA彼此分離
D．過程③沉淀物中放射性高，證明DNA是遺傳物質
答案　A
解析　因為T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，故培養獲得含32P的細菌是標記噬菌體DNA的前提，A正確；過程①保溫時間過長，大腸桿菌會裂解，使其釋放子代噬菌體所在的上清液中帶有放射性，結果不可靠，B錯誤；過程②攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與其分離，C錯誤；過程③沉淀物中放射性高，說明噬菌體的DNA進入了細菌，但不能據此證明DNA是遺傳物質，D錯誤。
6．科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組，甲組不做處理，乙組加入蛋白酶，丙組加入RNA酶，丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉片上一段時間，觀察并記錄煙草葉片上病斑的數量。能正確表示結果的圖示是(　　)
答案　B
解析　感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒，煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，在甲、乙、丙、丁四組實驗中，只有丙組加入了RNA酶，破壞了其遺傳物質，故其接種后的子代病斑數量最少，甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質RNA，故這三組實驗病斑數量多且數量應一致，B正確。
二、選擇題：每小題給出的四個選項中有一個或多個符合題目要求。
7. (2023·湖南長沙高三檢測)艾弗里肺炎鏈球菌體外轉化實驗的主要過程如下圖。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．步驟①破碎細胞的目的是釋放核內遺傳物質
B．步驟②去除蛋白質的原理是氯仿催化蛋白質水解
C．步驟③用多糖水解酶去除多糖利用了酶的專一性
D．步驟④轉化成功后培養基上僅出現S型細菌菌落
答案　ABD
解析　肺炎鏈球菌為原核生物，沒有細胞核，A錯誤；步驟②中氯仿的作用是使蛋白質變性，而不是催化蛋白質水解，B錯誤；酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學反應，用多糖水解酶去除多糖，利用了酶的專一性，C正確；處理后得到的沉淀物為DNA，與R型細菌混合后只有少量轉化為S型細菌，因此步驟④轉化成功后培養基上既出現S型細菌菌落又出現R型細菌菌落，D錯誤。
8．1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術，證明了DNA是遺傳物質，他們所做的兩組實驗結果如表所示。下列說法錯誤的是(　　)
噬菌體不同標記組別 放射性檢測結果
上清液中 沉淀物中
甲 35S標記 75% 25%
乙 32P標記 15% 85%
A.上述實驗方法與艾弗里的不同，但二者最關鍵的設計思路相同
B．甲、乙兩組相互對照可以得出DNA是大多數生物的遺傳物質的結論
C．乙組上清液中含有15%的放射性，可能是攪拌不充分所致
D．將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養，得到的子代噬菌體都不含放射性
答案　BC
解析　甲、乙兩組相互對照只能證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質，不能得出DNA是大多數生物的遺傳物質的結論，B錯誤；乙組用32P標記的是噬菌體的DNA，上清液中含有15%的放射性，可能是有一些噬菌體還未來得及將其DNA注入大腸桿菌，經過攪拌離心后，到了上清液中，而甲組35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，沉淀物中含有25%的放射性，可能是攪拌不充分所致，C錯誤；甲組用35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時，只將DNA注入大腸桿菌，蛋白質外殼留在外面，所以將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養，得到的子代噬菌體都不含有放射性，D正確。
9．噬菌體是一類細菌病毒，下列關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A．侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供
B．為確認何種物質注入細菌體內，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質
C．用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于保溫時間過長所以上清液中會出現少量的放射性
D．若用32P對噬菌體雙鏈DNA進行標記，再轉入未被標記的培養有細菌的普通培養基中，讓其連續復制n次，則含32P的DNA應占子代DNA總數的1/2n－1
答案　C
解析　用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，噬菌體侵染細菌時蛋白質外殼沒有進入細菌，離心后分布在上清液中，保溫時間過長會導致子代噬菌體釋放，而子代噬菌體不含放射性，因此這不影響上清液中的放射性，C錯誤。
10．(2023·江蘇泰州高三調研)DNA是主要的遺傳物質，下列相關敘述不正確的是(　　)
A．格里菲思通過體外轉化實驗證明了DNA是遺傳物質
B．沃森和克里克通過模型構建證明了DNA具有雙螺旋結構
C．梅塞爾森和斯塔爾運用同位素標記技術證明了DNA的半保留復制
D．赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
答案　ABD
解析　格里菲思通過體內轉化實驗提出了轉化因子的概念，但沒有提出DNA是遺傳物質，A錯誤；模型構建不能證明DNA是雙螺旋結構，沃森和克里克發現了DNA的雙螺旋結構并構建了模型，模型是將他們的發現更好地呈現出來，B錯誤；赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質，D錯誤。
三、非選擇題
11．(2023·山東濰坊高三模擬)科學家用去污劑裂解加熱致死的S型肺炎鏈球菌細胞，然后抽取裂解產物依次進行如圖所示的肺炎鏈球菌轉化實驗(S型細菌有莢膜且具有毒性，能使小鼠患敗血癥，R型細菌無莢膜也無毒性)。請回答下列問題：
(1)上述實驗中，____________(填序號)對照能說明S型細菌的DNA是轉化因子。
(2)除了通過觀察注射后小鼠的存活情況來判斷R型和S型細菌外，還可以通過什么方法區別R型細菌和S型細菌？________________________________________________________。
(3)上述實驗利用了酶具有____________的特點。與“設法將物質分開，單獨、直接地觀察它們各自作用”的實驗思路相比，本實驗的優勢在于_________________________________。
答案　(1)①和⑤　(2)電子顯微鏡下觀察細菌有無莢膜(或在固體培養基中培養，觀察菌落特征，若菌落表面光滑，則為S型；若菌落表面粗糙，則為R型)　(3)專一性　避免物質純度不足帶來的干擾
解析　(1)實驗①和⑤形成對照，說明DNA水解后失去作用，R型活細菌不能再轉化為S型細菌，從而證明了DNA是遺傳物質。(2)R型細菌和S型細菌結構是不同的，在電子顯微鏡下觀察細菌有無莢膜可區分R型細菌和S型細菌，或觀察菌落特征，菌落表面光滑的是有莢膜的S型細菌，菌落表面粗糙的是無莢膜的R型細菌。
12．如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟和結果，請據圖回答下列問題：
(1)T2噬菌體的化學成分是_____________，用放射性32P標記的是T2噬菌體的____________
______________________________________________________________________________。
(2)要獲得32P標記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養，而不能用含32P的培養基直接培養，原因是________________________________________________________________。
(3)實驗過程中攪拌的目的是_________________________________________________，離心后放射性較高的是____________(填“上清液”或“沉淀物”)。
(4)接種噬菌體后培養時間過長，發現上清液中放射性增強，最可能的原因是___________
_____________________________________________________________________________。
(5)赫爾希和蔡斯還設計了一組實驗，請簡述對照實驗設計：_________________________。
預期的實驗結果是_____________________________________________________________。
答案　(1)蛋白質和DNA　DNA　(2)噬菌體是細菌病毒，不能獨立生活，必須寄生在活細胞中(其他答案合理亦可)　(3)使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離　沉淀物　(4)培養時間過長，增殖形成的子代噬菌體從細菌體內釋放出來　(5)用35S標記的T2噬菌體重復上述實驗　上清液放射性很高，沉淀物放射性很低
解析　(1)T2噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成，其中有磷元素的是DNA。(3)實驗過程中，通過攪拌可以使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細菌時DNA進入細菌體內，所以沉淀物中放射性很高。(5)赫爾希和蔡斯還設計用35S標記的T2噬菌體重復上述實驗，由于35S標記的蛋白質沒有進入細菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
13．某研究小組在南極冰層中發現一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，做了如下實驗。請回答下列問題：
(1)材料用具：該病毒核酸提取物，DNA酶，RNA酶，小白鼠，等滲生理鹽水，注射器等。
(2)實驗步驟：
①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干，隨機均分成四組，編號分別為A、B、C、D。
②將下表補充完整，并將配制溶液分別注射入小白鼠體內。
組別 A B C D
注射溶液 該病毒核酸提取物和RNA酶 該病毒核酸提取物和________ 該病毒核酸提取物 _________________________________________________
③相同條件下培養一段時間后，觀察比較各組小白鼠的發病情況。
(3)結果預測及結論：
①A、C組發病，____________________，說明DNA是該病毒的遺傳物質。
②______________________________，說明_________________________________________。
(4)從注射的物質看，該探究實驗所依據的生物學原理是____________________；從實驗現象預測和相關判斷看，該實驗依據的生物學原理是___________________________________。
(5)若該病毒的遺物物質為DNA，則其徹底水解產物有____________種。
答案　(2)②DNA酶　生理鹽水　(3)①B、D組未發病　②B、C組發病，A、D組未發病　RNA是該病毒的遺傳物質　(4)酶具有專一性　核酸控制生物的性狀　(5)6
解析　(2)因為探究病毒的遺傳物質是DNA還是RNA。相應的酶能水解核酸，故應在B處加入該病毒的核酸提取物和DNA酶，而D組作空白對照，應加入等量的生理鹽水。(3)如果A、C組發病，B、D組未發病，說明DNA是該病毒的遺傳物質，因為DNA酶可將DNA水解。如果B、C組發病，A、D組未發病，說明RNA是該病毒的遺傳物質，因為RNA酶可將RNA水解。(5)若該病毒的遺傳物質為DNA，則其徹底水解產物有脫氧核糖、磷酸和4種含氮堿基，共6種。第1課時　DNA是主要的遺傳物質
課標要求　概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考點一　肺炎鏈球菌轉化實驗的分析
1．格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗
(1)實驗材料：S型和R型肺炎鏈球菌、小鼠。
項目 S型細菌 R型細菌
菌落
菌體 莢膜 莢膜
致病性 ，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發敗血癥死亡
注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內生活并繁殖。
(2)實驗過程與結果
(3)實驗分析
a．實驗①②對比說明________________________________________。
b．實驗②③對比說明________________________________________。
c．實驗②③④對比說明______________________________________。
d．如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結論？為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
e．在實驗④中是否所有的R型細菌都轉化成了S型細菌？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(4)實驗結論
加熱致死的S型細菌中含有某種________________，使R型活細菌轉化為S型活細菌。
2．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗
(1)實驗過程及結果
(2)結果分析
a．第①組實驗表明____________________________________________________________。
b．第②③④組實驗表明________________________________________________________。
c．第⑤組實驗表明____________________________________________________________。
(3)實驗結論：________________________________________________________________。
(4)后續研究：艾弗里等人分析了________________________，發現這些特性都與________極為相似，于是艾弗里提出：___________________________________________________。
在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：
(1)ab段R型細菌數量減少的原因是______________________________________________。
(2)bc段R型細菌數量增多的原因是______________________________________________。
(3)后期出現的大量S型細菌是由___________________________________________而來的。
(4)在上述轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時所需轉化因子、原料、能量分別由哪方提供？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．(2023·山東青島高三模擬)如圖表示肺炎鏈球菌不同品系間的轉化，在R型細菌轉化為S型細菌的過程中，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段
B．轉化產生的S型細菌中的capS是由R型細菌中的capR發生基因突變產生的
C．S型細菌因有莢膜的保護，所以小鼠的免疫系統不易將其清除
D．若將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉化為R型細菌
2.(2023·江蘇蘇州高三調研)為研究R型肺炎鏈球菌轉化為S型肺炎鏈球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，某小組進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示。
下列敘述正確的是(　　)
A．甲組培養皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性
B．乙組培養皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質
C．丙組培養皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA
D．該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是DNA
考點二　噬菌體侵染細菌實驗的分析
1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。
(1)T2噬菌體的模式圖
(2)噬菌體的增殖
增殖需要的條件 內容
合成T2噬菌體DNA 模板 的DNA
原料 提供的4種脫氧核苷酸
合成T2噬菌體蛋白質 原料
場所
2.實驗方法
________________技術，用________、________分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。
3．實驗過程
4．實驗結論
(1)直接證明：_____________________________________________。
(2)間接證明：DNA能夠__________________，使生物體前后代保持一定的連續性，維持遺傳性狀的穩定性；DNA能夠控制______________的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。
(3)上述實驗能否證明蛋白質不是遺傳物質呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
某科研小組在利用噬菌體侵染細菌的實驗中，經攪拌、離心后的實驗數據如圖所示。
(1)分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，參照如圖被標記的部位分別是______(填字母編號)。
(2)圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數據的意義是__________________。
(3)能否同時用32P和35S標記噬菌體去侵染大腸桿菌？為什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(4)實驗過程中攪拌的目的是____________________________________________，離心的目的是________________________________________________________________________。
(5)在用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若保溫時間過短或過長，會對實驗結果造成什么影響呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(6)在用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若攪拌不充分，會對實驗結果造成什么影響呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
歸納總結　比較肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗
項目 肺炎鏈球菌體外轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗
設計思路 設法將DNA與其他物質分開，單獨、直接地研究它們各自不同的遺傳功能
處理方法 酶解法：將細胞提取物分別用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等處理后再與R型細菌混合培養 同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記噬菌體蛋白質和DNA
檢測方式 觀察菌落類型 檢測放射性同位素存在位置
結論 證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質 證明DNA是遺傳物質，但不能直接證明蛋白質不是遺傳物質
3．(2023·南京名校高三學情調研)在探索遺傳物質的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗，其中一組實驗如圖所示(用32P標記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養物)，下列有關敘述正確的是(　　)
A．若不經過步驟②操作，對該組實驗結果無顯著影響
B．若繼續分離出子代噬菌體，其中大部分會含有32P放射性
C．若沉淀物中含有較強放射性、上清液中幾乎不含放射性，即證明遺傳物質是DNA
D．若①中培養液里含有32P，則子代噬菌體的DNA、RNA分子中均會帶有放射性
4．某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬菌體置于培養液中培養，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和上清液中的放射性。下列分析錯誤的是(　　)
A．甲組的上清液含極少量32P標記的噬菌體DNA，但不產生只含32P的子代噬菌體
B．甲組被感染的細菌內含有32P標記的噬菌體DNA，也可產生不含32P的子代噬菌體
C．乙組的上清液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質，也可產生含35S的子代噬菌體
D．乙組被感染的細菌內不含35S標記的噬菌體蛋白質，也不產生含35S的子代噬菌體
考點三　DNA是主要的遺傳物質
1．煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗
(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只由________________組成)、煙草(高等植物)。
(2)實驗過程：
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是______，不是________。
2．DNA是主要的遺傳物質
真核生物與原核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA，生物界絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有極少數生物的遺傳物質是RNA，因而____________________。就生物個體而言，其遺傳物質是唯一的。
3．生物體內的核酸種類及遺傳物質
生物類型 所含核酸 遺傳物質 舉例
細胞 生物 真核生物 DNA和RNA 動物、植物、真菌
原核生物 細菌
非細胞生物 DNA病毒 僅有DNA T2噬菌體、乙肝病毒
RNA病毒 僅有RNA 煙草花葉病毒、HIV病毒
4.“遺傳物質”探索的3種方法
最近某科研小組在某動物體內發現一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進行了不同研究，得出不同結論。根據實際情況，分析結論是否正確，并說明理由。
(1)甲方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。
______________________________________________________________________________
(2)乙方法是檢測病毒核酸中嘌呤堿基和嘧啶堿基的數量，若嘌呤數≠嘧啶數，則一定為RNA病毒。
______________________________________________________________________________
(3)丁方法是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒。
______________________________________________________________________________
(4)若該科研小組計劃利用放射性同位素標記技術探究該新型病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，請簡述該實驗的設計思路：__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
5．(不定項)已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質和RNA組成。如圖是探索HRV的遺傳物質是蛋白質還是RNA的操作流程圖。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．該實驗的因變量是煙草葉片上出現的不同病斑
B．雜交病毒1和雜交病毒2產生的原理是基因重組
C．該實驗只能說明TMV、HRV的遺傳物質是RNA
D．若實驗運用同位素標記技術，則可以選擇15N進行標記
6．研究發現，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結構也可能是雙鏈結構。以下是探究新病毒的核酸種類和結構類型的實驗方法。
(1)酶解法：通過分離提純技術，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培養一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。
(2)侵染法：將______________培養在含有放射性標記的尿嘧啶的培養基中繁殖數代，之后接種____________，培養一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為________病毒。
(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結構還是雙鏈結構，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。
①若含有T，且_______________________________________________，則說明是單鏈DNA。
②若含有T，且_____________________________________________，則最可能是雙鏈DNA。
③若含有U，且__________________________________________，則說明是單鏈RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，則最可能是雙鏈RNA。
1．(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解
B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結果
C．步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
2．(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質，下列關于該實驗的敘述正確的是(　　)
A．實驗中可用15N代替32P標記DNA
B．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的
C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌
D．實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA
3．(2022·湖南，2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發生(　　)
A．新的噬菌體DNA合成
B．新的噬菌體蛋白質外殼合成
C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNA
D．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合
4．(2017·全國Ⅰ，29)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出：(1)實驗思路；
(2)預期實驗結果及結論即可(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)。
1．判斷關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述
(1)S型細菌與R型細菌致病性差異的根本原因是發生了細胞分化(　　)
(2)在艾弗里的實驗中，實驗組分別加入了相應的水解酶，這是利用了自變量控制中的加法原理(　　)
(3)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(　　)
2．判斷關于噬菌體侵染細菌實驗的敘述
(1)用1個含32P標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含32P
(　　)
(2)噬菌體侵染細菌的實驗能夠證明DNA控制蛋白質的合成(　　)
(3)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具說服力(　　)
(4)噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數具有放射性
(　　)
3．判斷關于主要遺傳物質的敘述
(1)細胞生物的遺傳物質的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(　　)
(2)細胞核內的遺傳物質是DNA，細胞質內的遺傳物質是RNA(　　)
(3)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是 RNA(　　)
4．填空默寫
(1)(必修2 P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合能轉化產生S型活細菌的原理是_______________；實驗結論是在加熱致死的S型細菌中存在_______________可以使R型細菌轉化為S型細菌。
(2)(必修2 P44)肺炎鏈球菌體外轉化實驗中用到了自變量控制中的____________________，實驗結論是_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)(必修2 P45)赫爾希和蔡斯利用了________________技術，設計并完成了______________的實驗，因噬菌體只有頭部的________進入大腸桿菌中，而________外殼留在外面，因而更具說服力。
(4)實驗誤差分析：①用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含較高放射性的原因是________________________。
②用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是________________，有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。
(5)(必修2 P45)________的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，________的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。
(6)(必修2 P46)因為_______________生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是____________；原核生物(如細菌)的遺傳物質是________，真核生物的遺傳物質是______，病毒的遺傳物質是________________。

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