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第1課時(shí)
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
課標(biāo)要求
1.總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探討實(shí)驗(yàn)。
2.認(rèn)同DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
考點(diǎn)一　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析
考點(diǎn)二　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析
考點(diǎn)三　煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)及遺傳物質(zhì)
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課時(shí)精練
考點(diǎn)一
肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析
1.肺炎鏈球菌的類型
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
有
有
無(wú)
無(wú)
2.格里菲斯的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程 結(jié)果分析 結(jié)論
①R型活細(xì)菌 小鼠______ R型細(xì)菌無(wú)致病性 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)可能含有某種_________，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，而且這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的
②S型活細(xì)菌 小鼠______ S型細(xì)菌有致病性
③加熱殺死的S型細(xì)菌 小鼠______ 加熱殺死的S型細(xì)菌已失活，致病性消失
存活
死亡
存活
轉(zhuǎn)化因子
④R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì) 菌 小鼠 _____ ____活細(xì)菌 不是莢膜而是S型活細(xì)菌導(dǎo)致了小鼠死亡，部分R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為_______細(xì)菌，而且轉(zhuǎn)化后的S型活細(xì)菌的后代也是有致病性的 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)可能含有某種_________，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，而且這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的
死亡
S型
S型活
轉(zhuǎn)化因子
延伸思考
(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性？
提示　加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。
延伸思考
(2)資料：R型細(xì)菌生長(zhǎng)到一定階段時(shí)，就會(huì)分泌感受態(tài)因子，這種因子會(huì)誘導(dǎo)感受態(tài)特異蛋白質(zhì)(如自溶素)的表達(dá)，它的表達(dá)使R型細(xì)菌具有與DNA結(jié)合的活性。加熱致死的S型細(xì)菌遺留下來的DNA片段會(huì)與感受態(tài)的R型活細(xì)菌結(jié)合，從而進(jìn)入細(xì)胞，并通過同源重組置換的方式整合到R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
請(qǐng)結(jié)合資料，思考：R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是什么？
提示　轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，即基因重組。
延伸思考
(3)(源于必修2 P41圖2－1－3)格里菲斯在向小鼠體內(nèi)注射加熱后的S型死細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合液的實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：
①ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是___
________________________________
_____________________。
②bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是__________________________
______________________________________________________________。
鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，
致使R型細(xì)菌數(shù)量減少
小
b之前，已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖
延伸思考
③后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由____________________________而來的。
(4)上述實(shí)驗(yàn)中格里菲斯是通過觀察小
鼠的生活情況來判斷R型和S型細(xì)菌，
除此之外，你還可以通過怎樣的方法區(qū)別R型和S型細(xì)菌？
R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖
提示　菌落形態(tài)。
3.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)材料：S型和R型細(xì)菌、培養(yǎng)基。
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縎型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化
因子”是DNA還是蛋白質(zhì)或RNA。
(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
艾弗里的實(shí)驗(yàn)表明，RNA和蛋白質(zhì)降解后與降解前，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的能力_______________，而DNA降解后與降解前，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的能力___________。這些說明在構(gòu)成S型活細(xì)菌的DNA、RNA和蛋白質(zhì)中，__________________________________。
沒有發(fā)生變化
發(fā)生了變化
只有DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌
考向　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析
1.在格里菲斯所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是
A.與R型細(xì)菌相比，S型細(xì)菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)
B.S型細(xì)菌的DNA能夠進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
C.加熱殺死S型細(xì)菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細(xì)菌混合，可以得到S型細(xì)菌
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型細(xì)菌混合，不能得到S型細(xì)菌，D錯(cuò)誤。
2.(2023·江蘇蘇州高三調(diào)研)為研究R型肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，某小組進(jìn)行了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，其基本過程如圖所示。
下列敘述正確的是
A.甲組培養(yǎng)皿中只有
S型菌落，推測(cè)加熱
不會(huì)破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性
B.乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)
C.丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA
D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA
√
甲組中培養(yǎng)一段時(shí)間后可發(fā)現(xiàn)有極少的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，因此甲組培養(yǎng)皿中不僅有S型菌落，也有R型菌落，A錯(cuò)誤；
乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；
丙組培養(yǎng)皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型細(xì)菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA，C正確；
該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二
噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析
1.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌。
(1)T2噬菌體的模式圖
提煉 通讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
DNA
C、H、O、N、P
蛋白質(zhì)
C、H、O、N、S等
(2)噬菌體的增殖
增殖需要的條件 內(nèi)容
模板 ________的DNA
合成T2噬菌體DNA原料 _________提供的4種脫氧核苷酸
合成T2噬菌體蛋白質(zhì) 原料 __________________
場(chǎng)所 __________________
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(shí)驗(yàn)過程
DNA
蛋白質(zhì)外殼
DNA
DNA
延伸思考
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的對(duì)照方法是什么？
提示　對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)。
(2)讓已標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌要經(jīng)過短時(shí)間的保溫，保溫的時(shí)間有什么要求？
提示　全部噬菌體侵染細(xì)菌且未釋放。
(3)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，沉淀物有較高放射性的原因是什么？
提示　可能由于攪拌不充分，有含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。
延伸思考
(4)實(shí)驗(yàn)過程中，兩次涉及大腸桿菌，這兩次涉及的大腸桿菌有什么區(qū)別？
提示　第一次是有標(biāo)記的大腸桿菌，第二次是未被標(biāo)記的大腸桿菌。
(5)能否用3H、14C標(biāo)記噬菌體？
提示　不能，因?yàn)镃、H是DNA和蛋白質(zhì)的共有元素，無(wú)法確認(rèn)被標(biāo)記的是何種物質(zhì)。
延伸思考
(6)能否同時(shí)用32P和35S標(biāo)記噬菌體去侵染大腸桿菌？
提示　不能，因?yàn)榉派湫詸z測(cè)時(shí)，只能檢測(cè)到放射性的存在部位，不能區(qū)分是何種元素發(fā)生的放射性。
(7)盡管艾弗里、赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)方法不同，但其最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路卻有共同之處，你能否具體指出關(guān)鍵之處？
提示　最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。
熱圖分析
某科研小組攪拌、離心后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，則：
①圖中被侵染的細(xì)菌的存活
率基本保持在100%，本組數(shù)
據(jù)的意義是_______________
________________。
②細(xì)胞外的32P含量有30%，原因是____________________________
_______。
③上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是______________
____________________。
作為對(duì)照組，以
證明細(xì)菌未裂解
有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌
大約有20%的噬菌體沒有與細(xì)菌分離
(1)源于必修2 P39“積極思維”：選用細(xì)菌(或病毒)作為探索遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有______(填序號(hào))。
①個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化　②繁殖快
(2)源于必修2 P44“積極思維”：實(shí)驗(yàn)中攪拌和離心的作用是什么？
①②
提示　攪拌是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體和大腸桿菌分離，離心是讓大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中，噬菌體進(jìn)入上清液中。
考向一　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程及延伸
3.為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，一段時(shí)間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
攪拌時(shí)間(min) 1 2 3 4 5
上清液35S百分比(%) 50 70 75 80 80
上清液32P百分比(%) 21 25 28 30 30
被侵染細(xì)菌成活率(%) 100 100 100 100 100
A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離
B.進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間不能短于3 min
C.攪拌5 min時(shí)，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體
D.32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P
√
攪拌時(shí)間(min) 1 2 3 4 5
上清液35S百分比(%) 50 70 75 80 80
上清液32P百分比(%) 21 25 28 30 30
被侵染細(xì)菌成活率(%) 100 100 100 100 100
噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌，由表可知，標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼后，上清液的放射性穩(wěn)定在80%，而不是100%，說明攪拌并不能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離，A錯(cuò)誤；
攪拌5 min時(shí)，被侵染細(xì)菌成活率依然是100%，說明大腸桿菌沒有裂解釋放噬菌體，C錯(cuò)誤；
DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有32P，D錯(cuò)誤。
4.(2023·南京名校高三學(xué)情調(diào)研)在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，其中一組實(shí)驗(yàn)如圖所示(用32P標(biāo)記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養(yǎng)物)，下列有關(guān)敘述正確的是
A.若不經(jīng)過步驟②操作，對(duì)該組實(shí)
驗(yàn)結(jié)果無(wú)顯著影響
B.若繼續(xù)分離出子代噬菌體，其中
大部分會(huì)含有32P放射性
C.若沉淀物中含有較強(qiáng)放射性、上清液中幾乎不含放射性，即證明遺傳
物質(zhì)是DNA
D.若①中培養(yǎng)液里含有32P，則子代噬菌體的DNA、RNA分子中均會(huì)帶
有放射性
√
用32P標(biāo)記的噬菌體做侵染實(shí)驗(yàn)，放射性主要在沉淀中，攪拌是否充分對(duì)該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(沉淀中的放射性)無(wú)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(cuò)誤；
用被32P、35S標(biāo)記的兩組噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，證明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)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(huì)均有放射性，D錯(cuò)誤。
考向二　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的綜合分析
5.在探索遺傳物質(zhì)的道路上，格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等人做出了巨大貢獻(xiàn)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.格里菲斯通過觀察小鼠存活情況判斷S型細(xì)菌的DNA是否導(dǎo)致R型細(xì)
菌的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變
B.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中通過觀察菌落的特征判斷R型細(xì)菌是否向S型細(xì)
菌轉(zhuǎn)化
C.赫爾希和蔡斯通過檢測(cè)離心后試管中上清液和沉淀物放射性差異推測(cè)
侵入細(xì)菌的物質(zhì)
D.格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等人通過一系列的實(shí)驗(yàn)最終證明了
DNA是遺傳物質(zhì)
√
格里菲斯通過觀察小鼠存活情況判斷加熱殺死的S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，A錯(cuò)誤。
6.圖甲是將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化；圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分操作步驟。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.圖甲中，ab對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)，
小鼠體內(nèi)還沒有形成大量
抗R型細(xì)菌的抗體
B.圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化并增殖而來的
C.圖乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性
D.圖乙中，若用32P標(biāo)記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中大部分具有放
射性
√
由于DNA分子的半保留復(fù)制，所以用32P標(biāo)記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中少部分具有放射性，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三
煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)及遺傳物質(zhì)
1.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
出現(xiàn)病斑
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感染煙草的物質(zhì)是_______，而不是蛋白質(zhì)。
RNA
2.病毒重建及其對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染
(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
(2)結(jié)果分析與結(jié)論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取決于提供______的病毒類型。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是______。
RNA
RNA
3.DNA是主要的遺傳物質(zhì)
______是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明__________生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。
DNA
絕大多數(shù)
4.不同生物遺傳物質(zhì)總結(jié)
生物類型 病毒 原核生物 真核生物
體內(nèi)核酸種類 _____________ ___________ DNA和RNA
體內(nèi)堿基種類 ___種 ___種 ___種
體內(nèi)核苷酸種類　 ___種 ___種 ___種
遺傳物質(zhì) ___________ ______ ______
實(shí)例 噬菌體、煙草花葉病毒 藍(lán)細(xì)菌、乳酸菌 植物、動(dòng)物
DNA或RNA
DNA和RNA
4
5
5
4
8
8
DNA或RNA
DNA
DNA
考向　探索遺傳物質(zhì)的思路和方法
7.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(zhì)和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。請(qǐng)據(jù)圖分析下列說法錯(cuò)誤的是
A.本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了對(duì)照原則，無(wú)空白對(duì)
照組
B.實(shí)驗(yàn)過程中重組病毒的后代是HRV
C.該實(shí)驗(yàn)只能說明HRV的遺傳物質(zhì)是RNA
D.若運(yùn)用同位素標(biāo)記法，不能選擇15N標(biāo)記
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
8.(2017·全國(guó)Ⅰ，29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。
假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡(jiǎn)要寫出：(1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)
答案　(1)實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。
(2)結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。
(1)DNA和RNA的化學(xué)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(biāo)記堿基T和堿基U，通過檢測(cè)子代的放射性可知該病毒的類型。
“遺傳物質(zhì)”探索的3種方法
方法規(guī)律
四
重溫高考 真題演練
1.(2020·浙江7月選考，12)下列關(guān)于“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是
A.活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳
B.活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌
C.離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定
遺傳
D.離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S
型菌
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肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，由R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌能穩(wěn)定遺傳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物中的DNA被水解，因此其不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D項(xiàng)正確。
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2.(2020·浙江1月選考，23)某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標(biāo)記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時(shí)間后，分別進(jìn)行攪拌、離心，并檢測(cè)沉淀物和懸浮液中的放射性。下列分析錯(cuò)誤的是
A.甲組的懸浮液含極少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體
B.甲組被感染的細(xì)菌內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA，也可產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體
C.乙組的懸浮液含極少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體
D.乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體
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甲組標(biāo)記的為噬菌體的DNA，
由于噬菌體侵染大腸桿菌并
非高度同步，因此混合培養(yǎng)
適宜時(shí)間后攪拌、離心，甲
組的懸浮液可含極少量32P，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體，A正確；
DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，由于大腸桿菌不能提供32P，因此經(jīng)若干代復(fù)制后，大多數(shù)子代噬菌體的DNA不含32P，B正確；
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乙組標(biāo)記的是噬菌體的蛋白
質(zhì)外殼，而在侵染過程中蛋
白質(zhì)外殼不能進(jìn)入宿主細(xì)胞，
且宿主細(xì)胞不提供35S，因此子代噬菌體均不含35S，C錯(cuò)誤，D正確。
3.(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是
A.步驟①中，酶處理時(shí)間不宜
過長(zhǎng)，以免底物完全水解
B.步驟②中，甲或乙的加入量
不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
C.步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化
D.步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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步驟①中，酶處理時(shí)間要足
夠長(zhǎng)，以使底物完全水解，
A錯(cuò)誤；
步驟②中，甲或乙的加入量
屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B錯(cuò)誤；
步驟④中，液體培養(yǎng)基比固體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；
S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，R型細(xì)菌無(wú)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(xì)胞形態(tài)，判斷是否出現(xiàn)S型細(xì)菌，D正確。
4.(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是
A.實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)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(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
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蛋白質(zhì)和DNA都含有N元素，所以不能用15N代替32P標(biāo)記DNA，A錯(cuò)誤；
噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯(cuò)誤；
噬菌體侵染大腸桿菌后，以自身DNA為模板，以大腸桿菌中的4種脫氧核苷酸為原料，合成子代DNA，C正確；
該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。
一、易錯(cuò)辨析
1.從格里菲斯向小鼠體內(nèi)注射加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌的混合液的實(shí)驗(yàn)中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎鏈球菌只有S型細(xì)菌而無(wú)R型細(xì)菌(　 　)
2.S型細(xì)菌與R型細(xì)菌致病性差異的根本原因是發(fā)生了細(xì)胞分化(　 　)
3.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　 　)
4.為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，同時(shí)用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼(　 　)
五分鐘　查落實(shí)
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5.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體(　 　)
6.赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標(biāo)記的部位組合為①②(　 　)
×
7.用1個(gè)含32P標(biāo)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(gè)含32P(　 　)
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8.T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導(dǎo)致其裂解(　 　)
9.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成(　 　)
10.細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA(　 　)
11.細(xì)菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA(　 　)
×
×
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二、填空默寫
1.格里菲斯實(shí)驗(yàn)中加熱致死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型活細(xì)菌的原理是_________；實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在加熱致死的S型細(xì)菌中存在_________可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
2.(必修2 P43)艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是____________________
_________。
3.(必修2 P44)赫爾希和蔡斯利用了__________________技術(shù)，設(shè)計(jì)并完成了_______________的實(shí)驗(yàn)，因噬菌體只有頭部的______進(jìn)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(zhuǎn)化因子
DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為
S型細(xì)菌
放射性同位素標(biāo)記
噬菌體侵染細(xì)菌
DNA
蛋白質(zhì)
4.實(shí)驗(yàn)誤差分析：(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因是：___________________。
(2)用35S標(biāo)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(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。
5.(必修2 P44)_____的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，_____的目的是讓上清液中析出重量較輕的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(shí)間過短或過長(zhǎng)
攪拌
不充分
攪拌
離心
6.(必修2 P45)由于__________生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是_____
___________；原核生物(如細(xì)菌)的遺傳物質(zhì)是______，真核生物的遺傳物質(zhì)是______，病毒的遺傳物質(zhì)是____________。
絕大多數(shù)
主要
的遺傳物質(zhì)
DNA
DNA
DNA或RNA
五
課時(shí)精練
一、單項(xiàng)選擇題
1.下圖為肺炎鏈球菌不同品系間的轉(zhuǎn)化，在R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的過程中，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是
A.加熱殺死的S型細(xì)菌中的擬核
DNA降解為多個(gè)較短的DNA片段
B.轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型細(xì)菌中的capS是
由R型細(xì)菌中的capR發(fā)生基因突變產(chǎn)生
C.S型細(xì)菌因有莢膜的保護(hù)，所以小鼠的免疫系統(tǒng)不易將其清除
D.若將R型細(xì)菌的DNA與S型細(xì)菌混合，莢膜的存在不利于S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化
為R型細(xì)菌
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2.艾弗里完成肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后，持反對(duì)觀點(diǎn)者認(rèn)為：“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎鏈球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路能反駁上述觀點(diǎn)的是
A.R型細(xì)菌＋抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細(xì)菌
B.R型細(xì)菌＋抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌
C.R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌
D.R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型細(xì)菌
√
3.(2023·江蘇南京中華中學(xué)高三檢測(cè))某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下四組實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后，經(jīng)過攪拌、離心，檢測(cè)到子代噬菌體全部都有放射性的實(shí)驗(yàn)有
①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌
②用3H標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌
③用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌
④用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
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用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，由于子代蛋白質(zhì)的原料來自細(xì)菌，故子代噬菌體均有放射性，①正確；
由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA均含有H元素，故用3H標(biāo)記的噬菌體中DNA和蛋白質(zhì)均含有標(biāo)記，用其侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，由于DNA分子是半保留復(fù)制，且蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌，故子代噬菌體只有少數(shù)被標(biāo)記，②錯(cuò)誤；
用32P標(biāo)記的噬菌體只標(biāo)記噬菌體的DNA，侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，由于DNA的半保留復(fù)制，子代只有少數(shù)噬菌體被標(biāo)記，③錯(cuò)誤；
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用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌，由于子代噬菌體的原料來自細(xì)菌，故子代中均有標(biāo)記，④正確。
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4.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)是人類探索遺傳物質(zhì)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及
A.同位素標(biāo)記技術(shù)
B.微生物培養(yǎng)技術(shù)
C.DNA分離提純技術(shù)
D.差速離心分離技術(shù)
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5.(2023·江蘇揚(yáng)州高三質(zhì)檢)赫爾希和蔡斯完成的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一是噬菌體
A.侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞
B.只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中
C.DNA可用15N同位素標(biāo)記
D.蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記
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噬菌體侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞，但這并不是實(shí)驗(yàn)成功的原因，A錯(cuò)誤；
噬菌體侵染細(xì)菌的過程中實(shí)現(xiàn)了DNA和蛋白質(zhì)的完全分離，這樣可以單獨(dú)地研究二者的功能，B正確；
DNA和蛋白質(zhì)外殼都含有N元素，因此不能用15N標(biāo)記DNA，C錯(cuò)誤；
蛋白質(zhì)外殼不含P元素，不能用32P標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼，D錯(cuò)誤。
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6.(2023·江蘇南通高三期中)赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，為生物遺傳物質(zhì)探索提供了有力的證據(jù)。圖示為實(shí)驗(yàn)的部分過程，下列相關(guān)敘述正確的是
A.培養(yǎng)獲得含32P的細(xì)菌是標(biāo)記噬菌體DNA的前提
B.過程①時(shí)間越長(zhǎng)，噬菌體侵染細(xì)菌越充分，結(jié)果更可靠
C.過程②的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)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(zhì)
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因?yàn)門2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，故培養(yǎng)獲得含32P的細(xì)菌是標(biāo)記噬菌體DNA的前提，A正確；
過程①保溫時(shí)間過長(zhǎng)，大腸桿菌會(huì)裂解，使其釋放子代噬菌體所在的上清液中帶有放射性，結(jié)果不可靠，B錯(cuò)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(cuò)誤；
過程③沉淀物中放射性高，說明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌，但不能據(jù)此證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
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7.(2023·江蘇泰州高三調(diào)研)DNA是主要的遺傳物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是
A.格里菲斯通過體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)
B.沃森和克里克通過模型構(gòu)建證明了DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)
C.米西爾森和斯塔爾運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)證明了DNA的半保留復(fù)制
D.赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
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格里菲斯通過體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出了轉(zhuǎn)化因子的概念，但沒有提出DNA是遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；
模型構(gòu)建不能證明DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)并構(gòu)建了模型，模型是將他們的發(fā)現(xiàn)更好地呈現(xiàn)出來，B錯(cuò)誤；
赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
8.1943年3月，艾弗里在洛克菲勒理事會(huì)上首次介紹了肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程，主要步驟如下。下列相關(guān)敘述正確的是
①用去氧膽酸鹽溶液處理S型菌，再加乙醇得到乳白色沉淀
②用鹽溶液溶解沉淀，再用氯仿抽提去除蛋白質(zhì)，最后加乙醇得到沉淀
③用鹽溶液溶解沉淀，加多糖水解酶處理4～6 h后，再用氯仿抽提并用乙醇沉淀
④用鹽溶液溶解沉淀制得細(xì)胞提取物，加入R型活菌混合培養(yǎng)，觀察到轉(zhuǎn)化成功
A.步驟①中去氧膽酸鹽處理的目的是破碎S型菌細(xì)胞，釋放胞內(nèi)物質(zhì)
B.步驟②運(yùn)用的原理是蛋白質(zhì)不溶于氯仿，DNA不溶于乙醇
C.艾弗里介紹的是肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)使用的是液體培養(yǎng)基
D.若將S型菌的DNA直接注射到正常小鼠體內(nèi)，小鼠會(huì)患敗血癥死亡
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二、多項(xiàng)選擇題
9.對(duì)煙草花葉病發(fā)病機(jī)理的研究導(dǎo)致了病毒這一種新的生物類型的發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。下面是科學(xué)家所做的一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：將患病葉片研磨液注入到正常煙草葉脈中，正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)二：將患病葉片研磨液高溫處理后，則不能使正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)三：將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到濾液，能使正常煙草患病(這種濾液被稱為感染性濾液)。
實(shí)驗(yàn)四：在感染性濾液中加入大量蒸餾水稀釋，也能使正常煙草患病。
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實(shí)驗(yàn)五：將正常葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器得到無(wú)感染性濾液；在感染性濾液中加入與實(shí)驗(yàn)四所加蒸餾水同體積的無(wú)感染性濾液，能使正常煙草患病，且患病程度與實(shí)驗(yàn)四相同。
下列分析不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果說明煙草花葉病可能由非生物因素引起
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果不能排除由細(xì)菌本身引起煙草花葉病的可能性
C.實(shí)驗(yàn)四的結(jié)果說明煙草花葉病很可能由細(xì)菌產(chǎn)生的毒素分子所引起
D.實(shí)驗(yàn)五的結(jié)果說明煙草花葉病的病原體在無(wú)細(xì)胞的濾液中不能增殖
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若為非生物因素引起的，則高溫處理患病葉片研磨液后，應(yīng)該仍能使正常煙草患病，A錯(cuò)誤；
細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。所以將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到的濾液中不含細(xì)菌，故實(shí)驗(yàn)三正常煙草患病不可能由細(xì)菌直接引起，B錯(cuò)誤；
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將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到的濾液中不含細(xì)胞和細(xì)菌，但仍能使煙草患病，若為細(xì)菌產(chǎn)生的毒素引起煙草患病，則加入大量蒸餾水稀釋感染性濾液后可能不會(huì)引起煙草患病，但在感染性濾液中加入大量蒸餾水稀釋，也能使正常煙草患病，所以可能是比細(xì)菌小的病毒引起的煙草患病，C錯(cuò)誤。
10.(2023·江蘇南通高三檢測(cè))艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的主要過程如下圖。下列相關(guān)敘述不正確的是
A.步驟①破碎細(xì)胞的目的是
釋放核內(nèi)遺傳物質(zhì)
B.步驟②去除蛋白質(zhì)的原理
是氯仿催化蛋白質(zhì)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(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上僅出現(xiàn)S型細(xì)菌菌落
√
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√
√
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肺炎鏈球菌為原核生物，沒有細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；
步驟②中氯仿的作用是使蛋白質(zhì)變性，而不是催化蛋白質(zhì)水解，B錯(cuò)誤；
酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，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(xì)菌混合后只有少量轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此步驟④轉(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上既出現(xiàn)S型細(xì)菌菌落又出現(xiàn)R型細(xì)菌菌落，D錯(cuò)誤。
11.下圖是用32P標(biāo)記噬菌體并侵染細(xì)菌的過程，有關(guān)敘述不正確的是
A.過程①32P標(biāo)記的是噬菌體外殼的磷脂分子和內(nèi)部的DNA分子
B.過程②應(yīng)短時(shí)保溫，有利于吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離
C.過程③攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離
D.過程④沉淀物的放射性很高，說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)
√
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√
√
①用32P標(biāo)記噬菌體―→②被標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌―→③攪拌、離心―→④檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性
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噬菌體屬于病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，噬菌體外殼由蛋白質(zhì)組成，不含磷脂分子，A錯(cuò)誤；
過程②應(yīng)適時(shí)保溫，保證噬菌體將DNA全部注入細(xì)菌內(nèi)部，又避免時(shí)間長(zhǎng)了導(dǎo)致細(xì)菌裂解釋放出子代噬菌體，B錯(cuò)誤；
缺少35S標(biāo)記的噬菌體作對(duì)照，不能說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
12.下列四幅圖表示了在“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”(攪拌強(qiáng)度、時(shí)長(zhǎng)等都合理)中相關(guān)含量的變化，下列相關(guān)敘述正確的是
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A.圖甲表示在“32P標(biāo)記的噬菌體侵染
細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”中，上清液放射性含量
的變化
B.圖乙表示在“35S標(biāo)記的噬菌體侵染
細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”中，上清液放射性含量
的變化
C.圖丙表示“艾弗里的肺炎鏈球菌體
外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌
DNA組的R型與S型細(xì)菌的數(shù)量變化
D.圖丁表示“艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌蛋白
質(zhì)和蛋白酶組的R型與S型細(xì)菌的數(shù)量變化
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√
√
√
三、非選擇題
13.在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型細(xì)菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型。R型細(xì)菌由SⅠ突變產(chǎn)生。S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，對(duì)青霉素敏感。R型細(xì)菌無(wú)莢膜，菌落粗糙，對(duì)青霉素敏感。
(1)甲、乙、丙、丁四個(gè)培養(yǎng)基中既無(wú)S型菌落又無(wú)R型菌落出現(xiàn)的是_______。
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丙、丁
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甲中既有S型菌落又有R型菌落，乙中只有R型菌落，丙、丁中由于含有青霉素，所以既無(wú)S型菌落又無(wú)R型菌落出現(xiàn)。
(2)甲培養(yǎng)基中用加熱殺死SⅠ型細(xì)菌和R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，菌落中出現(xiàn)S型菌落，有人認(rèn)為S型細(xì)菌的出現(xiàn)是由于R型菌發(fā)生了基因突變。但該培養(yǎng)基中出現(xiàn)的S型細(xì)菌全為_____型，否定了這種說法。因此，可以確定甲培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型菌的變異類型為_________。
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SⅠ
由于基因突變具有不定向性。若培養(yǎng)基中出現(xiàn)的S型菌全為SⅠ型菌，則轉(zhuǎn)化的變異類型為基因重組。
基因重組
(3)細(xì)菌轉(zhuǎn)化的供體DNA片段中，往往可以攜帶多個(gè)基因，轉(zhuǎn)化的多個(gè)基因可能位于同一DNA片段中，也可能位于不同的DNA片段上。轉(zhuǎn)化的頻率與DNA的濃度有關(guān)，DNA的濃度越高轉(zhuǎn)化頻率越高。為了區(qū)別同時(shí)轉(zhuǎn)化進(jìn)受體細(xì)胞的A、B兩基因是位于同一DNA片段上還是位于不同的DNA片段上，可靠的證據(jù)是觀察DNA濃度降低時(shí)的轉(zhuǎn)化頻率的改變。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論如下：
當(dāng)DNA濃度下降時(shí)，A、B兩基因同時(shí)轉(zhuǎn)化頻率下降的程度______A基因或B基因轉(zhuǎn)化頻率下降的程度，則A、B兩基因位于同一DNA片段上。A、B兩基因同時(shí)轉(zhuǎn)化頻率下降的程度______A基因或B基因轉(zhuǎn)化頻率下降的程度，則A、B兩基因位于不同DNA片段上。
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等于
大于
14.如圖為T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟和結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
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(1)T2噬菌體的化學(xué)成分是______________，用放射性32P標(biāo)記的是T2噬菌體的_______。
蛋白質(zhì)和DNA
DNA
T2噬菌體由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成，其中有磷元素的是DNA。
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(2)要獲得32P標(biāo)記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養(yǎng)，而不能用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，原因是__________________________________
_____________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)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”)。
噬菌體是細(xì)菌病毒，不能獨(dú)立生活，必須寄生在活細(xì)胞中(其他答案合理亦可)
使細(xì)菌表面的T2噬菌體外殼與細(xì)菌分離　
沉淀物
實(shí)驗(yàn)過程中，通過攪拌可以使細(xì)菌表面的T2噬菌體外殼與細(xì)菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，所以沉淀物中放射性很高。
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(4)接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性增強(qiáng)，最可能的原因是______________________________________________________。
(5)赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：__________
________________________。預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是_____________________
_______________。
培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，增殖形成的子代噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來
用35S標(biāo)記
的T2噬菌體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)
淀物放射性很低
赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)用35S標(biāo)記的T2噬菌體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，由于S元素標(biāo)記的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
上清液放射性很高，沉第1課時(shí)　DNA是主要的遺傳物質(zhì)
課標(biāo)要求　1.總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探討實(shí)驗(yàn)。2.認(rèn)同DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
考點(diǎn)一　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析
1．肺炎鏈球菌的類型
2．格里菲斯的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程 結(jié)果分析 結(jié)論
①R型活細(xì)菌小鼠存活 R型細(xì)菌無(wú)致病性 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)可能含有某種轉(zhuǎn)化因子，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，而且這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的
②S型活細(xì)菌小鼠死亡 S型細(xì)菌有致病性
③加熱殺死的S型細(xì)菌小鼠存活 加熱殺死的S型細(xì)菌已失活，致病性消失
④R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌小鼠死亡S型活細(xì)菌 不是莢膜而是S型活細(xì)菌導(dǎo)致了小鼠死亡，部分R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌，而且轉(zhuǎn)化后的S型活細(xì)菌的后代也是有致病性的
延伸思考　
(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性？
提示　加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。
(2)資料：R型細(xì)菌生長(zhǎng)到一定階段時(shí)，就會(huì)分泌感受態(tài)因子，這種因子會(huì)誘導(dǎo)感受態(tài)特異蛋白質(zhì)(如自溶素)的表達(dá)，它的表達(dá)使R型細(xì)菌具有與DNA結(jié)合的活性。加熱致死的S型細(xì)菌遺留下來的DNA片段會(huì)與感受態(tài)的R型活細(xì)菌結(jié)合，從而進(jìn)入細(xì)胞，并通過同源重組置換的方式整合到R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
請(qǐng)結(jié)合資料，思考：R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是什么？
提示　轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，即基因重組。
(3)(源于必修2 P41圖2－1－3)格里菲斯在向小鼠體內(nèi)注射加熱后的S型死細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合液的實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：
①ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少。
②bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是b之前，已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖。
③后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖而來的。
(4)上述實(shí)驗(yàn)中格里菲斯是通過觀察小鼠的生活情況來判斷R型和S型細(xì)菌，除此之外，你還可以通過怎樣的方法區(qū)別R型和S型細(xì)菌？
提示　菌落形態(tài)。
3．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)材料：S型和R型細(xì)菌、培養(yǎng)基。
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縎型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA還是蛋白質(zhì)或RNA。
(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
艾弗里的實(shí)驗(yàn)表明，RNA和蛋白質(zhì)降解后與降解前，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的能力沒有發(fā)生變化，而DNA降解后與降解前，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的能力發(fā)生了變化。這些說明在構(gòu)成S型活細(xì)菌的DNA、RNA和蛋白質(zhì)中，只有DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
考向　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析
1．在格里菲斯所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是(　　)
A．與R型細(xì)菌相比，S型細(xì)菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)
B．S型細(xì)菌的DNA能夠進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
C．加熱殺死S型細(xì)菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響
D．將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細(xì)菌混合，可以得到S型細(xì)菌
答案　D
解析　將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型細(xì)菌混合，不能得到S型細(xì)菌，D錯(cuò)誤。
2. (2023·江蘇蘇州高三調(diào)研)為研究R型肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，某小組進(jìn)行了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，其基本過程如圖所示。
下列敘述正確的是(　　)
A．甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落，推測(cè)加熱不會(huì)破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性
B．乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)
C．丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA
D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA
答案　C
解析　甲組中培養(yǎng)一段時(shí)間后可發(fā)現(xiàn)有極少的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，因此甲組培養(yǎng)皿中不僅有S型菌落，也有R型菌落，A錯(cuò)誤；乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；丙組培養(yǎng)皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型細(xì)菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA，C正確；該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析
1．實(shí)驗(yàn)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(nèi)容
模板 噬菌體的DNA
合成T2噬菌體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(zhì) 原料 大腸桿菌的氨基酸
場(chǎng)所 大腸桿菌的核糖體
2.實(shí)驗(yàn)過程
延伸思考　(1)本實(shí)驗(yàn)采用的對(duì)照方法是什么？
提示　對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)。
(2)讓已標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌要經(jīng)過短時(shí)間的保溫，保溫的時(shí)間有什么要求？
提示　全部噬菌體侵染細(xì)菌且未釋放。
(3)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，沉淀物有較高放射性的原因是什么？
提示　可能由于攪拌不充分，有含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中，兩次涉及大腸桿菌，這兩次涉及的大腸桿菌有什么區(qū)別？
提示　第一次是有標(biāo)記的大腸桿菌，第二次是未被標(biāo)記的大腸桿菌。
(5)能否用3H、14C標(biāo)記噬菌體？
提示　不能，因?yàn)镃、H是DNA和蛋白質(zhì)的共有元素，無(wú)法確認(rèn)被標(biāo)記的是何種物質(zhì)。
(6)能否同時(shí)用32P和35S標(biāo)記噬菌體去侵染大腸桿菌？
提示　不能，因?yàn)榉派湫詸z測(cè)時(shí)，只能檢測(cè)到放射性的存在部位，不能區(qū)分是何種元素發(fā)生的放射性。
(7)盡管艾弗里、赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)方法不同，但其最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路卻有共同之處，你能否具體指出關(guān)鍵之處？
提示　最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。
熱圖分析　某科研小組攪拌、離心后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，則：
①圖中被侵染的細(xì)菌的存活率基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組，以證明細(xì)菌未裂解。
②細(xì)胞外的32P含量有30%，原因是有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌。
③上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是大約有20%的噬菌體沒有與細(xì)菌分離。
(1)源于必修2 P39“積極思維”：選用細(xì)菌(或病毒)作為探索遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有①②(填序號(hào))。
①個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化　②繁殖快
(2)源于必修2 P44“積極思維”：實(shí)驗(yàn)中攪拌和離心的作用是什么？
提示　攪拌是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體和大腸桿菌分離，離心是讓大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中，噬菌體進(jìn)入上清液中。
考向一　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程及延伸
3．為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，一段時(shí)間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(　　)
攪拌時(shí)間(min) 1 2 3 4 5
上清液35S百分比(%) 50 70 75 80 80
上清液32P百分比(%) 21 25 28 30 30
被侵染細(xì)菌成活率(%) 100 100 100 100 100
A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離
B．進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間不能短于3 min
C．?dāng)嚢? min時(shí)，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體
D．32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P
答案　B
解析　噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌，由表可知，標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼后，上清液的放射性穩(wěn)定在80%，而不是100%，說明攪拌并不能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離，A錯(cuò)誤；攪拌5 min時(shí)，被侵染細(xì)菌成活率依然是100%，說明大腸桿菌沒有裂解釋放噬菌體，C錯(cuò)誤；DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有32P，D錯(cuò)誤。
4．(2023·南京名校高三學(xué)情調(diào)研)在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，其中一組實(shí)驗(yàn)如圖所示(用32P標(biāo)記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養(yǎng)物)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．若不經(jīng)過步驟②操作，對(duì)該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)顯著影響
B．若繼續(xù)分離出子代噬菌體，其中大部分會(huì)含有32P放射性
C．若沉淀物中含有較強(qiáng)放射性、上清液中幾乎不含放射性，即證明遺傳物質(zhì)是DNA
D．若①中培養(yǎng)液里含有32P，則子代噬菌體的DNA、RNA分子中均會(huì)帶有放射性
答案　A
解析　用32P標(biāo)記的噬菌體做侵染實(shí)驗(yàn)，放射性主要在沉淀中，攪拌是否充分對(duì)該組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(沉淀中的放射性)無(wú)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(cuò)誤；用被32P、35S標(biāo)記的兩組噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，證明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)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(huì)均有放射性，D錯(cuò)誤。
考向二　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的綜合分析
5．在探索遺傳物質(zhì)的道路上，格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等人做出了巨大貢獻(xiàn)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．格里菲斯通過觀察小鼠存活情況判斷S型細(xì)菌的DNA是否導(dǎo)致R型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變
B．艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中通過觀察菌落的特征判斷R型細(xì)菌是否向S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化
C．赫爾希和蔡斯通過檢測(cè)離心后試管中上清液和沉淀物放射性差異推測(cè)侵入細(xì)菌的物質(zhì)
D．格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等人通過一系列的實(shí)驗(yàn)最終證明了DNA是遺傳物質(zhì)
答案　A
解析　格里菲斯通過觀察小鼠存活情況判斷加熱殺死的S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，A錯(cuò)誤。
6．圖甲是將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化；圖乙是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分操作步驟。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖甲中，ab對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒有形成大量抗R型細(xì)菌的抗體
B．圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化并增殖而來的
C．圖乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性
D．圖乙中，若用32P標(biāo)記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中大部分具有放射性
答案　D
解析　由于DNA分子的半保留復(fù)制，所以用32P標(biāo)記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中少部分具有放射性，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)三　煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)及遺傳物質(zhì)
1．煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感染煙草的物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)。
2．病毒重建及其對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染
(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
(2)結(jié)果分析與結(jié)論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取決于提供RNA的病毒類型。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。
3．DNA是主要的遺傳物質(zhì)
DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。
4．不同生物遺傳物質(zhì)總結(jié)
生物類型 病毒 原核生物 真核生物
體內(nèi)核酸種類 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5種
體內(nèi)核苷酸種類　 4種 8種 8種
遺傳物質(zhì) DNA或RNA DNA DNA
實(shí)例 噬菌體、煙草花葉病毒 藍(lán)細(xì)菌、乳酸菌 植物、動(dòng)物
考向　探索遺傳物質(zhì)的思路和方法
7．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(zhì)和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。請(qǐng)據(jù)圖分析下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了對(duì)照原則，無(wú)空白對(duì)照組
B．實(shí)驗(yàn)過程中重組病毒的后代是HRV
C．該實(shí)驗(yàn)只能說明HRV的遺傳物質(zhì)是RNA
D．若運(yùn)用同位素標(biāo)記法，不能選擇15N標(biāo)記
答案　A
8．(2017·全國(guó)Ⅰ，29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。
假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡(jiǎn)要寫出：(1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)
答案　(1)實(shí)驗(yàn)思路：甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。
(2)結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。
解析　(1)DNA和RNA的化學(xué)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(biāo)記堿基T和堿基U，通過檢測(cè)子代的放射性可知該病毒的類型。
方法規(guī)律　“遺傳物質(zhì)”探索的3種方法
1．(2020·浙江7月選考，12)下列關(guān)于“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是(　　)
A．活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌不能穩(wěn)定遺傳
B．活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的莢膜物質(zhì)使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌
C．離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)也能使部分R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定遺傳
D．離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌
答案　D
解析　肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，由R型菌轉(zhuǎn)化成的S型菌能穩(wěn)定遺傳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的S型菌，B項(xiàng)錯(cuò)誤；離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，C項(xiàng)錯(cuò)誤；離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型菌提取物中的DNA被水解，因此其不能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D項(xiàng)正確。
2．(2020·浙江1月選考，23)某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標(biāo)記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時(shí)間后，分別進(jìn)行攪拌、離心，并檢測(cè)沉淀物和懸浮液中的放射性。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲組的懸浮液含極少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體
B．甲組被感染的細(xì)菌內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA，也可產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體
C．乙組的懸浮液含極少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體
D．乙組被感染的細(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體
答案　C
解析　甲組標(biāo)記的為噬菌體的DNA，由于噬菌體侵染大腸桿菌并非高度同步，因此混合培養(yǎng)適宜時(shí)間后攪拌、離心，甲組的懸浮液可含極少量32P，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體，A正確；DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，由于大腸桿菌不能提供32P，因此經(jīng)若干代復(fù)制后，大多數(shù)子代噬菌體的DNA不含32P，B正確；乙組標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，而在侵染過程中蛋白質(zhì)外殼不能進(jìn)入宿主細(xì)胞，且宿主細(xì)胞不提供35S，因此子代噬菌體均不含35S，C錯(cuò)誤，D正確。
3．(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．步驟①中，酶處理時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免底物完全水解
B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
C．步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化
D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果
答案　D
解析　步驟①中，酶處理時(shí)間要足夠長(zhǎng)，以使底物完全水解，A錯(cuò)誤；步驟②中，甲或乙的加入量屬于無(wú)關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B錯(cuò)誤；步驟④中，液體培養(yǎng)基比固體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，R型細(xì)菌無(wú)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(xì)胞形態(tài)，判斷是否出現(xiàn)S型細(xì)菌，D正確。
4．(2019·江蘇，3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)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(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
答案　C
解析　蛋白質(zhì)和DNA都含有N元素，所以不能用15N代替32P標(biāo)記DNA，A錯(cuò)誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染大腸桿菌后，以自身DNA為模板，以大腸桿菌中的4種脫氧核苷酸為原料，合成子代DNA，C正確；該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。
一、易錯(cuò)辨析
1．從格里菲斯向小鼠體內(nèi)注射加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌的混合液的實(shí)驗(yàn)中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎鏈球菌只有S型細(xì)菌而無(wú)R型細(xì)菌(　×　)
2．S型細(xì)菌與R型細(xì)菌致病性差異的根本原因是發(fā)生了細(xì)胞分化(　×　)
3．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　×　)
4．為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，同時(shí)用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼(　×　)
5．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體(　×　)
6．赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標(biāo)記的部位組合為①②(　√　)
7．用1個(gè)含32P標(biāo)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(gè)含32P(　√　)
8．T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導(dǎo)致其裂解(　×　)
9．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成(　√　)
10．細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA(　×　)
11．細(xì)菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA(　×　)
二、填空默寫
1．格里菲斯實(shí)驗(yàn)中加熱致死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型活細(xì)菌的原理是基因重組；實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在加熱致死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
2．(必修2 P43)艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。
3．(必修2 P44)赫爾希和蔡斯利用了放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，設(shè)計(jì)并完成了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，因噬菌體只有頭部的DNA進(jìn)入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，因而更具說服力。
4．實(shí)驗(yàn)誤差分析：(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因是：保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)。
(2)用35S標(biāo)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(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。
5．(必修2 P44)攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的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 P45)由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)；原核生物(如細(xì)菌)的遺傳物質(zhì)是DNA，真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。
課時(shí)精練
一、單項(xiàng)選擇題
1．下圖為肺炎鏈球菌不同品系間的轉(zhuǎn)化，在R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的過程中，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．加熱殺死的S型細(xì)菌中的擬核DNA降解為多個(gè)較短的DNA片段
B．轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型細(xì)菌中的capS是由R型細(xì)菌中的capR發(fā)生基因突變產(chǎn)生
C．S型細(xì)菌因有莢膜的保護(hù)，所以小鼠的免疫系統(tǒng)不易將其清除
D．若將R型細(xì)菌的DNA與S型細(xì)菌混合，莢膜的存在不利于S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌
答案　B
2．艾弗里完成肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后，持反對(duì)觀點(diǎn)者認(rèn)為：“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎鏈球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路能反駁上述觀點(diǎn)的是(　　)
A．R型細(xì)菌＋抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細(xì)菌
B．R型細(xì)菌＋抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌
C．R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌
D．R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型細(xì)菌
答案　A
3．(2023·江蘇南京中華中學(xué)高三檢測(cè))某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下四組實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后，經(jīng)過攪拌、離心，檢測(cè)到子代噬菌體全部都有放射性的實(shí)驗(yàn)有(　　)
①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌
②用3H標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌
③用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌
④用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案　C
解析　用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，由于子代蛋白質(zhì)的原料來自細(xì)菌，故子代噬菌體均有放射性，①正確；由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA均含有H元素，故用3H標(biāo)記的噬菌體中DNA和蛋白質(zhì)均含有標(biāo)記，用其侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，由于DNA分子是半保留復(fù)制，且蛋白質(zhì)不進(jìn)入細(xì)菌，故子代噬菌體只有少數(shù)被標(biāo)記，②錯(cuò)誤；用32P標(biāo)記的噬菌體只標(biāo)記噬菌體的DNA，侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，由于DNA的半保留復(fù)制，子代只有少數(shù)噬菌體被標(biāo)記，③錯(cuò)誤；用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌，由于子代噬菌體的原料來自細(xì)菌，故子代中均有標(biāo)記，④正確。
4．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)是人類探索遺傳物質(zhì)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及(　　)
A．同位素標(biāo)記技術(shù)
B．微生物培養(yǎng)技術(shù)
C．DNA分離提純技術(shù)
D．差速離心分離技術(shù)
答案　B
5．(2023·江蘇揚(yáng)州高三質(zhì)檢)赫爾希和蔡斯完成的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一是噬菌體(　　)
A．侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞
B．只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中
C．DNA可用15N同位素標(biāo)記
D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記
答案　B
解析　噬菌體侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞，但這并不是實(shí)驗(yàn)成功的原因，A錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的過程中實(shí)現(xiàn)了DNA和蛋白質(zhì)的完全分離，這樣可以單獨(dú)地研究二者的功能，B正確；DNA和蛋白質(zhì)外殼都含有N元素，因此不能用15N標(biāo)記DNA，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)外殼不含P元素，不能用32P標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼，D錯(cuò)誤。
6．(2023·江蘇南通高三期中)赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，為生物遺傳物質(zhì)探索提供了有力的證據(jù)。圖示為實(shí)驗(yàn)的部分過程，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．培養(yǎng)獲得含32P的細(xì)菌是標(biāo)記噬菌體DNA的前提
B．過程①時(shí)間越長(zhǎng)，噬菌體侵染細(xì)菌越充分，結(jié)果更可靠
C．過程②的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)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(zhì)
答案　A
解析　因?yàn)門2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，故培養(yǎng)獲得含32P的細(xì)菌是標(biāo)記噬菌體DNA的前提，A正確；過程①保溫時(shí)間過長(zhǎng)，大腸桿菌會(huì)裂解，使其釋放子代噬菌體所在的上清液中帶有放射性，結(jié)果不可靠，B錯(cuò)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(cuò)誤；過程③沉淀物中放射性高，說明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌，但不能據(jù)此證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
7．(2023·江蘇泰州高三調(diào)研)DNA是主要的遺傳物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．格里菲斯通過體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)
B．沃森和克里克通過模型構(gòu)建證明了DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)
C．米西爾森和斯塔爾運(yùn)用同位素標(biāo)記技術(shù)證明了DNA的半保留復(fù)制
D．赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
答案　C
解析　格里菲斯通過體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出了轉(zhuǎn)化因子的概念，但沒有提出DNA是遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；模型構(gòu)建不能證明DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)并構(gòu)建了模型，模型是將他們的發(fā)現(xiàn)更好地呈現(xiàn)出來，B錯(cuò)誤；赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
8．1943年3月，艾弗里在洛克菲勒理事會(huì)上首次介紹了肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程，主要步驟如下。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
①用去氧膽酸鹽溶液處理S型菌，再加乙醇得到乳白色沉淀
②用鹽溶液溶解沉淀，再用氯仿抽提去除蛋白質(zhì)，最后加乙醇得到沉淀
③用鹽溶液溶解沉淀，加多糖水解酶處理4～6 h后，再用氯仿抽提并用乙醇沉淀
④用鹽溶液溶解沉淀制得細(xì)胞提取物，加入R型活菌混合培養(yǎng)，觀察到轉(zhuǎn)化成功
A．步驟①中去氧膽酸鹽處理的目的是破碎S型菌細(xì)胞，釋放胞內(nèi)物質(zhì)
B．步驟②運(yùn)用的原理是蛋白質(zhì)不溶于氯仿，DNA不溶于乙醇
C．艾弗里介紹的是肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)使用的是液體培養(yǎng)基
D．若將S型菌的DNA直接注射到正常小鼠體內(nèi)，小鼠會(huì)患敗血癥死亡
答案　A
二、多項(xiàng)選擇題
9．對(duì)煙草花葉病發(fā)病機(jī)理的研究導(dǎo)致了病毒這一種新的生物類型的發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。下面是科學(xué)家所做的一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：將患病葉片研磨液注入到正常煙草葉脈中，正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)二：將患病葉片研磨液高溫處理后，則不能使正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)三：將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到濾液，能使正常煙草患病(這種濾液被稱為感染性濾液)。
實(shí)驗(yàn)四：在感染性濾液中加入大量蒸餾水稀釋，也能使正常煙草患病。
實(shí)驗(yàn)五：將正常葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器得到無(wú)感染性濾液；在感染性濾液中加入與實(shí)驗(yàn)四所加蒸餾水同體積的無(wú)感染性濾液，能使正常煙草患病，且患病程度與實(shí)驗(yàn)四相同。
下列分析不正確的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)一、二的結(jié)果說明煙草花葉病可能由非生物因素引起
B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果不能排除由細(xì)菌本身引起煙草花葉病的可能性
C．實(shí)驗(yàn)四的結(jié)果說明煙草花葉病很可能由細(xì)菌產(chǎn)生的毒素分子所引起
D．實(shí)驗(yàn)五的結(jié)果說明煙草花葉病的病原體在無(wú)細(xì)胞的濾液中不能增殖
答案　ABC
解析　若為非生物因素引起的，則高溫處理患病葉片研磨液后，應(yīng)該仍能使正常煙草患病，A錯(cuò)誤；細(xì)菌濾器是一種孔徑小于細(xì)菌的過濾裝置，細(xì)菌及比細(xì)菌大的細(xì)胞都不能通過。所以將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到的濾液中不含細(xì)菌，故實(shí)驗(yàn)三正常煙草患病不可能由細(xì)菌直接引起，B錯(cuò)誤；將患病葉片研磨液經(jīng)過細(xì)菌濾器后得到的濾液中不含細(xì)胞和細(xì)菌，但仍能使煙草患病，若為細(xì)菌產(chǎn)生的毒素引起煙草患病，則加入大量蒸餾水稀釋感染性濾液后可能不會(huì)引起煙草患病，但在感染性濾液中加入大量蒸餾水稀釋，也能使正常煙草患病，所以可能是比細(xì)菌小的病毒引起的煙草患病，C錯(cuò)誤。
10. (2023·江蘇南通高三檢測(cè))艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的主要過程如下圖。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．步驟①破碎細(xì)胞的目的是釋放核內(nèi)遺傳物質(zhì)
B．步驟②去除蛋白質(zhì)的原理是氯仿催化蛋白質(zhì)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(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上僅出現(xiàn)S型細(xì)菌菌落
答案　ABD
解析　肺炎鏈球菌為原核生物，沒有細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；步驟②中氯仿的作用是使蛋白質(zhì)變性，而不是催化蛋白質(zhì)水解，B錯(cuò)誤；酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，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(xì)菌混合后只有少量轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此步驟④轉(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上既出現(xiàn)S型細(xì)菌菌落又出現(xiàn)R型細(xì)菌菌落，D錯(cuò)誤。
11．下圖是用32P標(biāo)記噬菌體并侵染細(xì)菌的過程，有關(guān)敘述不正確的是(　　)
①用32P標(biāo)記噬菌體―→②被標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌―→③攪拌、離心―→④檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性
A．過程①32P標(biāo)記的是噬菌體外殼的磷脂分子和內(nèi)部的DNA分子
B．過程②應(yīng)短時(shí)保溫，有利于吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離
C．過程③攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離
D．過程④沉淀物的放射性很高，說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)
答案　ABD
解析　噬菌體屬于病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，噬菌體外殼由蛋白質(zhì)組成，不含磷脂分子，A錯(cuò)誤；過程②應(yīng)適時(shí)保溫，保證噬菌體將DNA全部注入細(xì)菌內(nèi)部，又避免時(shí)間長(zhǎng)了導(dǎo)致細(xì)菌裂解釋放出子代噬菌體，B錯(cuò)誤；缺少35S標(biāo)記的噬菌體作對(duì)照，不能說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。
12．下列四幅圖表示了在“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”(攪拌強(qiáng)度、時(shí)長(zhǎng)等都合理)中相關(guān)含量的變化，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖甲表示在“32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”中，上清液放射性含量的變化
B．圖乙表示在“35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”中，上清液放射性含量的變化
C．圖丙表示“艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌DNA組的R型與S型細(xì)菌的數(shù)量變化
D．圖丁表示“艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中R型細(xì)菌＋S型細(xì)菌蛋白質(zhì)和蛋白酶組的R型與S型細(xì)菌的數(shù)量變化
答案　ABC
三、非選擇題
13．在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型細(xì)菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型。R型細(xì)菌由SⅠ突變產(chǎn)生。S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，對(duì)青霉素敏感。R型細(xì)菌無(wú)莢膜，菌落粗糙，對(duì)青霉素敏感。
(1)甲、乙、丙、丁四個(gè)培養(yǎng)基中既無(wú)S型菌落又無(wú)R型菌落出現(xiàn)的是______________________。
(2)甲培養(yǎng)基中用加熱殺死SⅠ型細(xì)菌和R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，菌落中出現(xiàn)S型菌落，有人認(rèn)為S型細(xì)菌的出現(xiàn)是由于R型菌發(fā)生了基因突變。但該培養(yǎng)基中出現(xiàn)的S型細(xì)菌全為______________型，否定了這種說法。因此，可以確定甲培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型菌的變異類型為________________________________________________________________________。
(3)細(xì)菌轉(zhuǎn)化的供體DNA片段中，往往可以攜帶多個(gè)基因，轉(zhuǎn)化的多個(gè)基因可能位于同一DNA片段中，也可能位于不同的DNA片段上。轉(zhuǎn)化的頻率與DNA的濃度有關(guān)，DNA的濃度越高轉(zhuǎn)化頻率越高。為了區(qū)別同時(shí)轉(zhuǎn)化進(jìn)受體細(xì)胞的A、B兩基因是位于同一DNA片段上還是位于不同的DNA片段上，可靠的證據(jù)是觀察DNA濃度降低時(shí)的轉(zhuǎn)化頻率的改變。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論如下：
當(dāng)DNA濃度下降時(shí)，A、B兩基因同時(shí)轉(zhuǎn)化頻率下降的程度______________A基因或B基因轉(zhuǎn)化頻率下降的程度，則A、B兩基因位于同一DNA片段上。A、B兩基因同時(shí)轉(zhuǎn)化頻率下降的程度______________A基因或B基因轉(zhuǎn)化頻率下降的程度，則A、B兩基因位于不同DNA片段上。
答案　(1)丙、丁　(2)SⅠ　基因重組　(3)等于　大于
解析　(1)甲中既有S型菌落又有R型菌落，乙中只有R型菌落，丙、丁中由于含有青霉素，所以既無(wú)S型菌落又無(wú)R型菌落出現(xiàn)。(2)由于基因突變具有不定向性。若培養(yǎng)基中出現(xiàn)的S型菌全為SⅠ型菌，則轉(zhuǎn)化的變異類型為基因重組。
14．如圖為T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟和結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)T2噬菌體的化學(xué)成分是______________，用放射性32P標(biāo)記的是T2噬菌體的________________________________________________________________________。
(2)要獲得32P標(biāo)記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養(yǎng)，而不能用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，原因是________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)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(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性增強(qiáng)，最可能的原因是________________________________________________________________________。
(5)赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：______________________。
預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是_____________________________________________。
答案　(1)蛋白質(zhì)和DNA　DNA　(2)噬菌體是細(xì)菌病毒，不能獨(dú)立生活，必須寄生在活細(xì)胞中(其他答案合理亦可)　(3)使細(xì)菌表面的T2噬菌體外殼與細(xì)菌分離　沉淀物　(4)培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，增殖形成的子代噬菌體從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來　(5)用35S標(biāo)記的T2噬菌體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)　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(zhì)外殼和DNA組成，其中有磷元素的是DNA。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，通過攪拌可以使細(xì)菌表面的T2噬菌體外殼與細(xì)菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，所以沉淀物中放射性很高。(5)赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)用35S標(biāo)記的T2噬菌體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，由于S元素標(biāo)記的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。

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