資源簡介

(共58張PPT)
第3章
基因的本質
第1節　DNA是主要的遺傳物質
課內探究·名師點睛
指點名津·撥云見日
教材問題·解疑答惑
鞏固訓練·課堂達標
夯基提能作業
基礎知識·雙基夯實
課程要求
核心素養
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
1．通過分析圖示，理解證明DNA是遺傳物質實驗的原理和過程。(科學思維)
2．通過類比分析，掌握不同生物遺傳物質種類。(科學思維)
知識導圖
基礎知識·雙基夯實
一、肺炎鏈球菌的轉化實驗
1．肺炎鏈球菌的類型(連線)
2．肺炎鏈球菌轉化實驗的兩個階段
(1)格里菲思的體內轉化實驗：
不
死亡　
S型活細菌　
不死亡　
S型活細菌　
轉化因子　
(2)艾弗里的體外轉化實驗：
S型　
R型　
DNA　
二、噬菌體侵染細菌的實驗
1．T2噬菌體的結構與代謝
蛋白質　
DNA　
寄生　
2．實驗過程
35S　
32P　
35S　
32P　
高　
低　
低　
高　
3．實驗結果及結論
親代噬菌體
寄主細胞內
子代噬菌體
實驗結論
32P標記DNA
_____
_____
______是
遺傳物質
35S標記蛋白質
_____
_____
有　
有　
無　
無　
DNA　
三、DNA是主要的遺傳物質
1．RNA是遺傳物質的實驗證據
(1)煙草花葉病毒的組成：
(2)侵染實驗：
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是______。
RNA　
蛋白質　
不感染病毒　
感染病毒　
RNA　
2．DNA是主要的遺傳物質
連線生物類型與遺傳物質的種類：
〔活學巧練〕
判斷下列敘述的正誤
(1)格里菲思的實驗結果沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質。
(　　)
(2)用含35S的噬菌體侵染細菌，經離心后，可在沉淀物中發現大量的放射性物質。
(　　)
(3)可用含32P的培養基培養T2噬菌體，以使其DNA帶上放射性。
(　　)
(4)DNA是所有生物的遺傳物質。
(　　)
(5)酵母菌的遺傳物質主要是DNA。
(　　)
√　
×　
×　
×　
×　
〔思考〕
1．格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗中，R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合注射到小鼠體內后，從死亡小鼠中是否只分離出S型活細菌？
提示：不是，分離出S型活細菌和R型活細菌，且R型活細菌數量多。
2．T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，能否用14C和18O標記噬菌體？能否用32P和35S同時標記噬菌體？
提示：不能，因為DNA和蛋白質都含C和O。不能用32P和35S同時標記噬菌體，因為檢測放射性時不能檢測出是哪種標記元素產生的。
3．酵母菌細胞質內的遺傳物質是什么？
提示：DNA。
〔學霸記憶〕
1．格里菲思實驗的結論：加熱殺死的S型細菌中含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的“轉化因子”。
2．艾弗里實驗的結論：DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，即DNA是遺傳物質。
3．噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA才是遺傳物質。
4．由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，因此說DNA是主要的遺傳物質。
課內探究·名師點睛
1．肺炎鏈球菌體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較
一
肺炎鏈球菌的轉化實驗
要點歸納
項目
體內轉化實驗
體外轉化實驗
培養細菌
在小鼠體內
體外培養基
實驗對照
R型細菌與S型細菌的致病性對照
S型細菌各組成成分的作用進行對照
項目
體內轉化實驗
體外轉化實驗
巧妙構思
用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗來說明確實發生了轉化
將某種物質用酶解法去除，直接地、單獨地觀察該物質在實驗中所起的作用
實驗結論
S型細菌體內有轉化因子
S型細菌的DNA是遺傳物質
聯系
①所用材料相同
②體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸
③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則
[特別提醒]　并非所有的R型細菌都被轉化
(1)轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。
(2)R型細菌轉化為S型細菌是基因重組的結果。
(3)由于DNA的熱穩定性比蛋白質要高，所以加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質永久變性失活，但其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。
(4)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗中，每個實驗組都通過添加特定的酶特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，利用了自變量控制中的“減法原理”。
(5)格里菲思的實驗證明了S型細菌體內含有某種轉化因子，但并沒有證明轉化因子是哪種物質。艾弗里的實驗則證明了轉化因子是S型細菌體內的DNA。
2．自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。
(1)加法原理：與常態相比，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就是利用了“加法原理”。
(2)減法原理：與常態比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，就是利用了“減法原理”。
(2020·江蘇省姜堰中學期中)某生物興趣小組為了驗證艾弗里關于肺炎鏈球菌轉化實驗的結論，設計了如下實驗，其中不能獲得活的S型細菌的是
(　　)
典例剖析
典例
1
?
將加熱致死的S型肺炎鏈球菌破碎后，設法去除絕大部分糖類、蛋白質和脂質，制成細胞提取液并均分到編號為①②③④的四支試管中備用
甲組
將①號試管中的提取液與R型活細菌混合培養
A．甲組　　
B．乙組　　
C．丙組　　
D．丁組
?
將加熱致死的S型肺炎鏈球菌破碎后，設法去除絕大部分糖類、蛋白質和脂質，制成細胞提取液并均分到編號為①②③④的四支試管中備用
乙組
在②號試管的提取液中加入蛋白酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
丙組
在③號試管的提取液中加入DNA酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
丁組
在④號試管的提取液中加入RNA酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
[答案]　
C
[解析]　制備的細胞提取液中含有S型細菌的DNA、蛋白質等物質，S型細菌的DNA可使R型細菌發生轉化，DNA酶可催化DNA水解，將含S型細菌的DNA的細胞提取液用DNA酶處理一段時間后與R型活細菌混合培養，R型細菌不能轉化為S型細菌，故丙組實驗不能獲得活的S型細菌。蛋白酶可催化蛋白質水解，RNA酶可催化RNA水解，分析甲、乙、丁三組實驗，這三組實驗均含有S型細菌的DNA，因此這三組實驗都能獲得活的S型細菌。
(2020·濟南月考)下列關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述，正確的是
(　　)
A．加熱殺死后的S型細菌中DNA全部失去活性
B．加熱殺死后的S型細菌能使小鼠的體細胞發生轉化
C．加入S型細菌的DNA后，只有部分R型細菌轉化成了S型細菌
D．在轉化過程中，加熱殺死后的S型細菌中的DNA沒有進入R型活細菌中
變式訓練1
C　
[解析]　加熱殺死后的S型細菌中DNA沒有失去活性，A錯誤；加熱殺死后的S型細菌能使R型細菌發生轉化，B錯誤；加入S型細菌的DNA后，只有部分R型細菌轉化成了S型細菌，C正確；在轉化過程中，加熱殺死后的S型細菌中的DNA能進入R型活細菌中，D錯誤
1．T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程：
二
噬菌體侵染細菌的實驗
要點歸納
2．“二看法”判斷子代噬菌體標記情況
(2020·青島高一檢測)某校生物研究性學習小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，實驗過程如圖所示，下列有關分析正確的是
(　　)
典例剖析
典例
2
A．理論上，b和c中不應具有放射性
B．實驗中b含少量放射性與①過程中培養時間過長或過短有關
C．實驗中c含有放射性與④過程中攪拌不充分有關
D．該實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
[答案]　
A　
[解析]　35S標記的是T2噬菌體的蛋白質外殼，32P標記的是T2噬菌體的DNA，所以離心后，理論上，b和c中不應具有放射性，A正確；35S標記的是T2噬菌體的蛋白質外殼，T2噬菌體侵染細菌時，蛋白質外殼留在外面，經攪拌后與細菌分開，所以若b中含有放射性，說明攪拌不充分，B錯誤；實驗中c含有放射性與④過程中培養時間過長或過短有關，C錯誤；該實驗只證明了DNA是遺傳物質，沒有證明蛋白質不是遺傳物質，D錯誤。
(2020·赤峰期末)有關32P標記的T2噬菌體侵染細菌的實驗，敘述正確的是
(　　)
A．該實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的
B．攪拌的目的是讓上清液析出重量較輕的T2噬菌體
C．離心的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
D．保溫時間過長或過短都會導致上清液放射性偏高
變式訓練2
D　
[解析]　噬菌體是病毒，不能在培養基上獨立生存，因此不能用含32P的培養基直接標記噬菌體，應該先用含32P的培養基培養大腸桿菌，再用被32P標記的大腸桿菌培養噬菌體，A錯誤。噬菌體侵染細菌的實驗中，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體外殼與細菌分離，離心的目的是使培養液分層，形成上清液和沉淀物，B、C錯誤。用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，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，使上清液出現放射性；保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性含量升高，D正確。
不同生物的遺傳物質
三
DNA是主要的遺傳物質
要點歸納
?
細胞生物
非細胞生物
真核生物
原核生物
多數病毒
少數病毒
核酸種類
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遺傳物質
DNA
DNA
DNA
RNA
結果
絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質是RNA
結論
DNA是主要的遺傳物質
[易錯提示]　對于整個生物界來說，由于絕大多數生物的遺傳物質都是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質；對于某一種具體的生物來說，其遺傳物質要么是DNA，要么是RNA，不能說某種生物的遺傳物質主要是DNA。
DNA是主要的遺傳物質是指
(　　)
A．遺傳物質的主要載體是染色體
B．多數生物的遺傳物質是DNA
C．細胞里的DNA大部分在染色體上
D．染色體在遺傳中起主要作用
[解析]　生物的遺傳物質是DNA或RNA，因多數生物的遺傳物質是DNA，故DNA是主要的遺傳物質。
B　
典例剖析
典例
3
(2020·安徽蚌埠期末)下列關于DNA是主要的遺傳物質的敘述，正確的是
(　　)
A．所有生物的遺傳物質都是DNA
B．煙草花葉病毒、T2噬菌體的遺傳物質均為RNA
C．動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質都是RNA
D．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA
變式訓練3
D　
[解析]　真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA，少數病毒的遺傳物質是RNA，A錯誤，D正確；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，T2噬菌體的遺傳物質為DNA，B錯誤；動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，細菌和DNA病毒的遺傳物質也是DNA，C錯誤。
指點迷津·撥云見日
一、噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析
1．子代噬菌體的組成物質來源分析：
(1)從蛋白質外殼方面：由寄主細胞提供原料氨基酸，在寄主細胞的核糖體上合成，與親代噬菌體的蛋白質外殼無關。
(2)從DNA方面：由親代噬菌體提供，利用寄主細胞提供的脫氧核苷酸，通過復制的方式，合成子代噬菌體的DNA。
(3)從子代噬菌體方面：釋放的眾多子代噬菌體中，只有少數含有親代噬菌體DNA，其余子代噬菌體的DNA均由寄主細胞提供原料合成，不含親代噬菌體的DNA。
2．上清液和沉淀物放射性分析：
(1)32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌：
(2)35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌：
用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經培養、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是
(　　)
A．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體
B．攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離
C．離心時間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌
D．32P標記了噬菌體蛋白質外殼，離心后存在于上清液中
典例
4
A　
[解析]　噬菌體侵染大腸桿菌后，如果保溫時間過長，就會使大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，使上清液中也出現放射性；攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體的蛋白質外殼未與細菌分離，而32P標記噬菌體的DNA，因此上清液中不會出現較多的放射性；離心時間過長，不會出現上述實驗現象；蛋白質的元素組成主要是C、H、O、N，因此不用32P標記蛋白質外殼。
二、肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較
?
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、直接研究它們各自不同的遺傳功能
處理方法
用加酶的方法分別去除S型菌的DNA、多糖、蛋白質等，再與R型菌混合培養
同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA
結論
①證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質
②說明了遺傳物質可發生可遺傳的變異
①證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質
②說明DNA能控制蛋白質的合成
③說明DNA能自我復制
(2020·福建廈門模擬)下列關于肺炎鏈球菌的體內、體外轉化實驗，以及T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的敘述，正確的是
(　　)
A．三個實驗的設計思路是一致的
B．三個實驗都用到了同位素標記法
C．三個實驗都不能得出蛋白質不是遺傳物質的結論
D．三個實驗所涉及生物的遺傳物質都是DNA
典例
5
D　
[解析]　三個實驗的設計思路不一樣，A錯誤；肺炎鏈球菌的體內和體外轉化實驗都沒有用到同位素標記法，B錯誤；肺炎鏈球菌的體外轉化實驗可證明蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；題述三個實驗所涉及的生物有T2噬菌體、小鼠、大腸桿菌、肺炎鏈球菌，它們的遺傳物質都是DNA，D正確。
教材問題·解疑答惑
?問題探討?P42
1．提示：遺傳物質必須穩定，能夠儲存大量的遺傳信息，可以準確地復制出自己，傳遞給下一代等。
2．提示：這是一道開放性題目，答案并不唯一，只要提出正確的思路即可。
?思考·討論?P46
1．提示：以細菌和病毒作為實驗材料，具有的優點是：(1)個體很小，結構簡單，容易看出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化；細菌是單細胞生物，病毒無細胞結構，只有核酸和蛋白質外殼。(2)繁殖快，細菌20～30
min就可以繁殖一代，病毒短時間內可大量復制。
2．提示：控制單一變量。細胞提取物的純度不夠。
3．提示：艾弗里采用的主要技術手段有細菌的培養技術、物質提取技術等。赫爾希采用的主要技術手段有噬菌體的培養技術、同位素標記技術以及物質的分離技術等。
科學成果的取得必須有技術手段做保證，技術的發展需要以科學原理為基礎，因此，科學與技術是相互支持、相互促進的。
?練習與應用?P47
一、概念檢測
1．D　DNA控制蛋白質的合成。
2．A　赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA是遺傳物質。
二、拓展應用
1．提示：噬菌體在侵染大腸桿菌時，進入大腸桿菌細胞內的是DNA，而蛋白質外殼卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌中的氨基酸為原料來合成蛋白質外殼的。
2．提示：肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明，作為遺傳物質至少要具備以下幾個條件：能夠準確地復制自己；能夠指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有儲存遺傳信息的能力，結構比較穩定等。第3章　第1節
A組基礎題組
一、單選題
1．加熱殺死的S型細菌能促成R型細菌發生轉化。這個事實能證明(　C　)
A．S型細菌的蛋白質和DNA的結構都很穩定
B．S型細菌的蛋白質的結構特別穩定
C．S型細菌的DNA結構比蛋白質的結構穩定
D．任何條件都不能破壞S型細菌DNA的結構
[解析]　加熱殺死的S型細菌仍能促成R型細菌發生轉化，說明S型細菌的蛋白質雖然失去了活性，但DNA仍具有生物活性，說明S型細菌的DNA結構比蛋白質的結構穩定。
2．(2020·棗莊三中高一第一次學情調查)科學家格里菲思和艾弗里所做的肺炎鏈球菌的轉化實驗是為了(　C　)
A．證明DNA是主要的遺傳物質，RNA也有遺傳的作用
B．篩選肺炎鏈球菌的藥物
C．證明DNA是生物的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
D．證明DNA的結構是雙螺旋結構
[解析]　肺炎鏈球菌的轉化實驗只證明了DNA是遺傳物質，沒有證明DNA是主要的遺傳物質，也沒有證明RNA有遺傳的作用，A錯誤；肺炎鏈球菌的轉化實驗中沒有涉及藥物的使用故沒有篩選肺炎雙球菌的藥物，B錯誤；艾弗里所做的肺炎鏈球菌轉化實驗證明DNA是生物的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質，C正確；肺炎鏈球菌的轉化實驗無法證明DNA的結構是雙螺旋結構，只能證實DNA的基本單位核苷酸不是遺傳物質，D錯誤。故選C。
3．(2020·河北承德第一中學高一下學期網課測試)用同位素35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，然后用標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，則進入大腸桿菌體內的是(　B　)
A．35S　　
B．32P
C．35S和32P　　
D．35S和32P都不進入
[解析]　據分析可知：噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌中，蛋白質外殼留在細菌外。因此，用同位素35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，然后用標記的噬菌體做侵染大腸桿菌的實驗，進入細菌體內的有32P。故選B。
4．下圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗，實驗表明這種病原體(　A　)
A．寄生于細胞內，通過RNA遺傳
B．可單獨生存，通過蛋白質遺傳
C．寄生于細胞內，通過蛋白質遺傳
D．可單獨生存，通過RNA遺傳
[解析]　分析題圖可知這種病原體由RNA和蛋白質組成，應為RNA病毒，其只有寄生在活細胞內利用細胞內的營養及環境條件才能表現出生命現象；由圖解可知，該生物的RNA能將親代病毒的特征遺傳給后代，而蛋白質不能，所以RNA是這種病原體的遺傳物質。
5．關于T2噬菌體的敘述，正確的是(　D　)
A．T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素
B．T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中
C．RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質
D．T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖
[解析]　核酸中不含硫元素，故A錯誤。T2噬菌體不能寄生在酵母菌細胞中，故B錯誤。任何生物的遺傳物質只能是DNA或RNA其中的一種，T2噬菌體的遺傳物質是DNA，故C錯誤。T2噬菌體作為病毒，只能利用宿主細胞的物質進行增殖，D正確。
6．(2020·甘肅省天水市第一中學高一期末)下列關于生物遺傳物質的敘述中，哪一項是正確的(　D　)
A．細胞生物的遺傳物質是DNA，非細胞生物的遺傳物質是RNA
B．真核生物的遺傳物質是DNA，原核生物的遺傳物質是RNA
C．噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
D．病毒的遺傳物質是DNA或RNA
[解析]　細胞生物的遺傳物質是DNA，非細胞生物的遺傳物質是DNA或RNA，A項錯誤；真核生物與原核生物的遺傳物質都是DNA，B項錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質，C項錯誤；病毒只含有一種核酸：DNA或RNA，因此病毒的遺傳物質是DNA或RNA，D項正確。
二、非選擇題
7．(2020·河北承德第一中學高一下學期網課測試)根據所學知識，回答下列與噬菌體侵染細菌實驗有關的問題。
(1)赫爾希和蔡斯利用同位素標記法完成了著名的噬菌體侵染細菌實驗，下圖是實驗的部分步驟：
寫出上述實驗的部分操作過程，
第一步，用__35S__標記噬菌體的蛋白質外殼，如何實現對噬菌體的蛋白質外殼的標記？請簡要說明步驟：__先將大腸桿菌置于含35S標記的培養基中進行培養，再用噬菌體侵染已標記的大腸桿菌__。
第二步：上述標記的噬菌體與沒有標記過的大腸桿菌混合
第三步：保溫一定時間后，攪拌，離心。攪拌的目的是__使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離__，離心的目的是__讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒__。
(2)噬菌體侵染細菌之后，合成新的噬菌體蛋白質外殼需要__C__。
A．細菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌體的DNA及其氨基酸
C．噬菌體的DNA和細菌的氨基酸
D．細菌的DNA及其噬菌體的氨基酸
(3)上述實驗中，不能用15N來標記菌體DNA或蛋白質，理由是__DNA和蛋白質中均含有N元素__。
[解析]　(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，采用的方法是同位素標記法，即用32P和35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質。由于噬菌體是病毒，不能在培養基中獨立生存，因此為了獲得含35S的噬菌體，應先將大腸桿菌在含35S的培養基上培養，再用噬菌體去侵染該大腸桿菌。實驗中攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒。(2)噬菌體侵染細菌的過程中，合成新噬菌體的蛋白質外殼所需原料和酶來自細菌，模板來自噬菌體，A錯誤；模板來自噬菌體，氨基酸原料來自細菌，B錯誤；噬菌體侵染細菌的過程中，只有DNA進入細菌，所以指導蛋白質合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料和酶，由細菌提供，C正確；指導蛋白質合成的DNA來自噬菌體，氨基酸原料來自細菌，D錯誤。故選C。(3)上述實驗中，不能用15N來標記噬菌體DNA，理由是DNA和蛋白質中均有N元素。
B組能力題組
一、單選題
1．在20世紀30年代以前，大多數科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質，直到1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗提供了強有力的證據，人們才確信DNA是遺傳物質。下列有關敘述錯誤的是(　C　)
A．蛋白質被認為是遺傳物質的原因之一是蛋白質中氨基酸排列順序多種多樣
B．人們對于蛋白質分子組成的認識早于對脫氧核糖核酸分子組成的認識
C．格里菲思以確鑿的實驗證據，向遺傳物質是蛋白質的觀點提出了挑戰
D．赫爾希和蔡斯的實驗不能證明DNA是主要的遺傳物質
[解析]　蛋白質分子中氨基酸的排列順序多種多樣，與生物體遺傳信息的多樣性相符，是人們認為蛋白質是遺傳物質的原因之一，A正確；在人們認識到DNA分子是由脫氧核苷酸構成的之前，人們已經認識到蛋白質是由氨基酸構成的，B正確；格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗并沒有說明DNA是轉化因子，通過確鑿的實驗證據向遺傳物質是蛋白質的觀點提出挑戰的是美國科學家艾弗里，C錯誤；赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質，但不能證明DNA是主要的遺傳物質，D正確。故選C。
2．(2020·河北承德第一中學高一下學期網課測試)某人在瓊脂固體培養基上利用肺炎鏈球菌做了一系列實驗，實驗結果如下圖所示。下列說法中正確的是(　D　)
A．該實驗是格里菲思進行的實驗
B．該實驗證明了S型菌體內的DNA是遺傳物質
C．1、2、3組實驗是該實驗的對照組，培養基上能長出R型菌落的是1
D．第3組與第4組對照說明了S型菌體內有某種物質能使R型菌轉化成S型菌
[解析]　該實驗是艾弗里進行的肺炎鏈球菌體外轉化實驗，A錯誤；該實驗證明了S型菌體內的DNA是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，B錯誤；1、2、3組實驗是該實驗的對照組，培養基上能長出R型菌落的是1和4，C錯誤；第3組沒有細菌出現，第4組加入了S型死細菌和R型活細菌，則出現了S型活細菌和R型活細菌，兩者對照說明了S型菌體內有某種物質能使R型菌轉化成S型菌，D正確，所以選D。
3．(2020·河北省保定市易縣中學高一月考)下列有關探索DNA是遺傳物質實驗的敘述正確的是(　D　)
A．格里菲思在小鼠體內通過肺炎鏈球菌的轉化實驗證明DNA是遺傳物質
B．艾弗里分別提取S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等物質，通過R型細菌的體外培養證明了DNA是主要的遺傳物質
C．赫爾希、蔡斯用35S和32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA是遺傳物質
D．艾弗里和赫爾希、蔡斯的實驗思路都是將DNA和蛋白質分開，直接地、單獨地去觀察各自的作用
[解析]　格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質，A錯誤；艾弗里通過提純、分離S型細菌的蛋白質、DNA、多糖等物質證明DNA是遺傳物質，B錯誤；赫爾希和蔡斯用放射性同位素35S標記了一部分噬菌體的蛋白質，并用放射性同位素32P標記了另一部分噬菌體的DNA，然后，用被標記的T2噬菌體分別去侵染細菌，證明了DNA是遺傳物質，而選項中沒有指明是分成兩組，C錯誤；艾弗里、赫爾希等人的實驗方法不同，但是最關鍵的實驗設計思路是相同的，將DNA和蛋白質分開，單獨觀察其作用，D正確。故選D。
4．(2019·海南高考)下列實驗及結果中，能作為直接證據說明“核糖核酸是遺傳物質”的是(　B　)
A．紅花植株與白花植株雜交，F1為紅花，F2中紅花︰白花＝3︰1
B．病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲
C．加熱殺死的S型肺炎雙(鏈)球菌與R型活菌混合培養后可分離出S型活菌
D．用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性
[解析]　紅花植株與白花植株雜交，F1為紅花，F2中紅花︰白花＝3︰1，并不能直接證明核酸是遺傳物質，A錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲，可證明RNA(核糖核酸)是遺傳物質，B正確；加熱殺死的S型肺炎鏈球菌與R型活菌混合培養后可分離出S型活菌，只能證明加熱殺死的S型細菌中含有某種促使R型細菌轉化為S型細菌的“轉化因子”，并不能證明該轉化因子是何種物質，C錯誤；用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性，由于外殼蛋白沒有進入大腸桿菌細胞內，不能證明遺傳物質是何種成分，D錯誤。
二、不定項選擇題
5．(2020·河北省保定市易縣中學高一月考)下圖為“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗的部分過程示意圖，以探究噬菌體的遺傳物質。圖中親代噬菌體用32P標記，被侵染的大腸桿菌未被標記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列敘述錯誤的是(　BCD　)
A．要達到實驗目的，還要設計一組用35S標記噬菌體的實驗
B．用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌后，子代噬菌體多數具有放射性
C．保溫時間盡量延長會提高噬菌體侵染大腸桿菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降
D．用含32P的無機培養基培養噬菌體，得到含32P標記的噬菌體
[解析]　S元素是噬菌體蛋白質的標志元素，所以需要設計一組用35S標記噬菌體的實驗探究蛋白質的作用，A正確；32P標記噬菌體的DNA，由于DNA的復制是半保留復制，新合成的DNA都不含放射性，所以子代噬菌體只有少數具有放射性，B錯誤；保溫時間盡量延長會使子代噬菌體從細菌細胞內釋放出來，影響實驗結果，C錯誤；噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能獨立生活，所以不能將普通噬菌體放在含32P的培養基中培養，D錯誤。故選BCD。
6．下列關于遺傳物質探究經典實驗的說法，正確的是(　CD　)
A．格里菲思實驗中死亡小鼠體內均可發現R型細菌和S型細菌
B．加熱處理的S型細菌不能導致小鼠死亡的原因是DNA結構遭破壞而失活
C．用32P標記的煙草花葉病毒感染煙草細胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性
D．32P標記的噬菌體侵染細菌后，保溫時間過短會使離心后上清液中出現放射性
[解析]　格里菲思所做的“肺炎鏈球菌轉化實驗”有四組，其中有一組是用活的S型細菌感染小鼠，則小鼠死亡后其體內只有S型細菌，A錯誤；加熱處理的S型細菌與活的R型細菌混合能導致小鼠死亡，而只有加熱處理的S型細菌不能導致小鼠死亡，其原因是蛋白質變性導致S型細菌死亡，DNA熱穩定性較高，加熱處理不會使DNA結構遭破壞而失活，B錯誤；用32P標記的煙草花葉病毒感染煙草細胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性，C正確；被32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌后，若保溫時間過短，部分噬菌體未侵染到大腸桿菌內，經離心后出現在上清液中，會導致離心后上清液中出現放射性，D正確。
三、非選擇題
7．如圖為用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，據圖回答下列問題：
(1)根據上述實驗對下列問題進行分析：錐形瓶中的培養液用來培養__大腸桿菌__，其內的營養成分中是否含有32P？__不含有__。
(2)本實驗需要進行攪拌和離心，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__讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌__。
(3)對下列可能出現的實驗誤差進行分析：
①測定發現，在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養時間較短，有部分噬菌體__沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養液中__。
②當接種噬菌體后培養時間過長，發現在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體__從大腸桿菌體內釋放出來__。
(4)赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，參照如圖被標記部位分別是__①②__(填數字編號)。
[解析]　(1)圖中錐形瓶中的培養液用于培養大腸桿菌，用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌時，錐形瓶內的營養成分中不能含有32P；(2)本實驗需要進行攪拌和離心，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密度較小的噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌；(3)①測定發現，在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養時間較短，有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養液中；②當接種噬菌體后培養時間過長，發現在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內釋放出來；(4)赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，那么35S在組成蛋白質中的氨基酸的R基上，即圖中的①，32P在DNA的組成單位脫氧核苷酸的磷酸基團上，即圖中②。第3章　第1節
1．艾弗里體外轉化實驗證明，促使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子是(　B　)
A．S型細菌的蛋白質　　
B．S型細菌的DNA
C．R型細菌的DNA　　
D．S型細菌的莢膜多糖
[解析]　艾弗里通過體外轉化實驗證明，促使R型菌轉化為S型菌的是S型菌的DNA。
2．某研究人員模擬肺炎鏈球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗：
①R型細菌的DNA＋DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠　②S型細菌的DNA＋DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠　③R型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌的DNA→注射入小鼠　④S型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌的DNA→注射入小鼠
以上4個實驗中小鼠的情況依次是(　B　)
A．存活、存活、存活、死亡　　
B．死亡、存活、存活、存活
C．死亡、死亡、存活、存活　　
D．存活、死亡、存活、死亡
[解析]　含有S型細菌的會使小鼠死亡，不含有S型細菌的不會使小鼠死亡。①中含有S型細菌；②中的S型細菌的DNA被DNA酶分解掉，所以只含有R型細菌；③④中經高溫加熱后R、S型兩種細菌均死亡，所以小鼠不死亡。
3．(2020·山東學考)艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗不能證實的是(　D　)
A．DNA是遺傳物質
B．蛋白質不是遺傳物質
C．莢膜多糖不是遺傳物質
D．染色體是遺傳物質的主要載體
[解析]　艾弗里將S型菌的DNA、蛋白質和莢膜多糖提取出來，分別與R型菌混合，只有DNA與R型菌混合后出現S型菌落，可證明DNA是遺傳物質，蛋白質和莢膜多糖不是遺傳物質；肺炎鏈球菌為原核生物，不具有染色體。
4．噬菌體侵染細菌后形成子代噬菌體，則子代噬菌體的蛋白質外殼的原料來自(　B　)
A．子代噬菌體外殼　　
B．細菌的化學成分
C．親代噬菌體外殼　　
D．噬菌體的化學成分
[解析]　噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，而合成子代噬菌體所需的原料、能量、酶等均由細菌提供。
5．(不定項選擇題)以下是赫爾希和蔡斯實驗的過程和結果，關于此實驗的分析和結論正確的是(　ABD　)
A．上清液的主要成分是細菌的培養基和噬菌體蛋白質外殼，沉淀物的主要成分是細菌菌體
B．此實驗表明DNA是遺傳物質
C．①實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌
D．②實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌
[解析]　上清液主要成分是細菌的培養基和噬菌體蛋白質外殼，質量較重的沉淀物的主要成分是細菌菌體，A項正確。此實驗表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在外面，DNA才是真正的遺傳物質。B項正確。①實驗不能說明噬菌體的標記部分進入了細菌，因為噬菌體蛋白質外殼不能進入細菌，進入細菌體內的只有噬菌體的DNA。C項錯誤，D項正確。
6．如圖是某實驗小組重復赫爾希和蔡斯“噬菌體侵染細菌實驗”的部分實驗過程圖解，請據圖回答下列問題：
(1)選擇噬菌體作為實驗材料，是因為它的結構簡單，且化學成分上只含有__蛋白質和DNA__。
(2)獲得被32P標記的噬菌體的具體方法是__先將大腸桿菌在含32P的培養基上培養，再用噬菌體去侵染32P標記的大腸桿菌__；實驗中，進行攪拌的目的是__使吸附在細菌上的噬菌體(外殼)與細菌分離__。
(3)按正常實驗步驟進行時，試管的上清液中檢測到的放射性(32P)很低，若在上清液中檢測到的放射性(32P)很高，其原因可能是__保溫時間過長或者過短__。
(4)據此實驗該小組得出DNA是遺傳物質的結論，但有人認為上述操作還不足以得出此結論，請根據所學知識補充相應實驗內容：__增設一組對照實驗，用35S標記的噬菌體重復上述過程，最后檢測放射性的分布位置__。
[解析]　(1)選擇噬菌體作為實驗材料，是因為它的結構簡單，且化學成分上只含有蛋白質和DNA。(2)由于噬菌體是病毒，不能在培養基中獨立生存，因此為了獲得含32P的噬菌體，應先將大腸桿菌在含32P的培養基上培養，再用噬菌體去侵染32P標記的大腸桿菌；進行攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體(外殼)與細菌分離。(3)按正常實驗步驟進行時，若在上清液中檢測到的放射性(32P)很高，說明有一部分含32P的噬菌體進入上清液，可能的原因是保溫時間過長或者過短。(4)由于該實驗缺乏對照組，應增設一組對照實驗，用35S標記的噬菌體重復上述過程，最后檢測放射性的分布位置。?
第3章　基因的本質
第1節　DNA是主要的遺傳物質
課程要求
核心素養
知識導圖
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
1．通過分析圖示，理解證明DNA是遺傳物質實驗的原理和過程。(科學思維)2．通過類比分析，掌握不同生物遺傳物質種類。(科學思維)
基礎知識·雙基夯實
一、肺炎鏈球菌的轉化實驗
1．肺炎鏈球菌的類型(連線)
2．肺炎鏈球菌轉化實驗的兩個階段
(1)格里菲思的體內轉化實驗：
(2)艾弗里的體外轉化實驗：
二、噬菌體侵染細菌的實驗
1．T2噬菌體的結構與代謝
2．實驗過程
3．實驗結果及結論
親代噬菌體
寄主細胞內
子代噬菌體
實驗結論
32P標記DNA
__有__
__有__
__DNA__是遺傳物質
35S標記蛋白質
__無__
__無__
三、DNA是主要的遺傳物質
1．RNA是遺傳物質的實驗證據
(1)煙草花葉病毒的組成：
(2)侵染實驗：
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是__RNA__。
2．DNA是主要的遺傳物質
連線生物類型與遺傳物質的種類：
〔活學巧練〕
判斷下列敘述的正誤
(1)格里菲思的實驗結果沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質。(　√　)
(2)用含35S的噬菌體侵染細菌，經離心后，可在沉淀物中發現大量的放射性物質。(　×　)
(3)可用含32P的培養基培養T2噬菌體，以使其DNA帶上放射性。(　×　)
(4)DNA是所有生物的遺傳物質。(　×　)
(5)酵母菌的遺傳物質主要是DNA。(　×　)
〔思考〕
1．格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗中，R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合注射到小鼠體內后，從死亡小鼠中是否只分離出S型活細菌？
提示：不是，分離出S型活細菌和R型活細菌，且R型活細菌數量多。
2．T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，能否用14C和18O標記噬菌體？能否用32P和35S同時標記噬菌體？
提示：不能，因為DNA和蛋白質都含C和O。不能用32P和35S同時標記噬菌體，因為檢測放射性時不能檢測出是哪種標記元素產生的。
3．酵母菌細胞質內的遺傳物質是什么？
提示：DNA。
〔學霸記憶〕
1．格里菲思實驗的結論：加熱殺死的S型細菌中含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的“轉化因子”。
2．艾弗里實驗的結論：DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，即DNA是遺傳物質。
3．噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA才是遺傳物質。
4．由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，因此說DNA是主要的遺傳物質。
課內探究·名師點睛
知識點?　肺炎鏈球菌的轉化實驗
要點歸納　
1．肺炎鏈球菌體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較
項目
體內轉化實驗
體外轉化實驗
培養細菌
在小鼠體內
體外培養基
實驗對照
R型細菌與S型細菌的致病性對照
S型細菌各組成成分的作用進行對照
巧妙構思
用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗來說明確實發生了轉化
將某種物質用酶解法去除，直接地、單獨地觀察該物質在實驗中所起的作用
實驗結論
S型細菌體內有轉化因子
S型細菌的DNA是遺傳物質
聯系
①所用材料相同②體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則
[特別提醒]　并非所有的R型細菌都被轉化
(1)轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。
(2)R型細菌轉化為S型細菌是基因重組的結果。
(3)由于DNA的熱穩定性比蛋白質要高，所以加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質永久變性失活，但其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。
(4)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗中，每個實驗組都通過添加特定的酶特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，利用了自變量控制中的“減法原理”。
(5)格里菲思的實驗證明了S型細菌體內含有某種轉化因子，但并沒有證明轉化因子是哪種物質。艾弗里的實驗則證明了轉化因子是S型細菌體內的DNA。
2．自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。
(1)加法原理：與常態相比，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就是利用了“加法原理”。
(2)減法原理：與常態比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，就是利用了“減法原理”。
典例剖析　
典例1　(2020·江蘇省姜堰中學期中)某生物興趣小組為了驗證艾弗里關于肺炎鏈球菌轉化實驗的結論，設計了如下實驗，其中不能獲得活的S型細菌的是(　C　)
將加熱致死的S型肺炎鏈球菌破碎后，設法去除絕大部分糖類、蛋白質和脂質，制成細胞提取液并均分到編號為①②③④的四支試管中備用
甲組
將①號試管中的提取液與R型活細菌混合培養
乙組
在②號試管的提取液中加入蛋白酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
丙組
在③號試管的提取液中加入DNA酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
丁組
在④號試管的提取液中加入RNA酶，處理一段時間后與R型活細菌混合培養
A．甲組　　
B．乙組　　
C．丙組　　
D．丁組
[解析]　制備的細胞提取液中含有S型細菌的DNA、蛋白質等物質，S型細菌的DNA可使R型細菌發生轉化，DNA酶可催化DNA水解，將含S型細菌的DNA的細胞提取液用DNA酶處理一段時間后與R型活細菌混合培養，R型細菌不能轉化為S型細菌，故丙組實驗不能獲得活的S型細菌。蛋白酶可催化蛋白質水解，RNA酶可催化RNA水解，分析甲、乙、丁三組實驗，這三組實驗均含有S型細菌的DNA，因此這三組實驗都能獲得活的S型細菌。
┃┃變式訓練1__■
(2020·濟南月考)下列關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述，正確的是(　C　)
A．加熱殺死后的S型細菌中DNA全部失去活性
B．加熱殺死后的S型細菌能使小鼠的體細胞發生轉化
C．加入S型細菌的DNA后，只有部分R型細菌轉化成了S型細菌
D．在轉化過程中，加熱殺死后的S型細菌中的DNA沒有進入R型活細菌中
[解析]　加熱殺死后的S型細菌中DNA沒有失去活性，A錯誤；加熱殺死后的S型細菌能使R型細菌發生轉化，B錯誤；加入S型細菌的DNA后，只有部分R型細菌轉化成了S型細菌，C正確；在轉化過程中，加熱殺死后的S型細菌中的DNA能進入R型活細菌中，D錯誤。
知識點?　噬菌體侵染細菌的實驗
要點歸納　
1．T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程：
2．“二看法”判斷子代噬菌體標記情況
典例剖析　
典例2　(2020·青島高一檢測)某校生物研究性學習小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，實驗過程如圖所示，下列有關分析正確的是(　A　)
A．理論上，b和c中不應具有放射性
B．實驗中b含少量放射性與①過程中培養時間過長或過短有關
C．實驗中c含有放射性與④過程中攪拌不充分有關
D．該實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
[解析]　35S標記的是T2噬菌體的蛋白質外殼，32P標記的是T2噬菌體的DNA，所以離心后，理論上，b和c中不應具有放射性，A正確；35S標記的是T2噬菌體的蛋白質外殼，T2噬菌體侵染細菌時，蛋白質外殼留在外面，經攪拌后與細菌分開，所以若b中含有放射性，說明攪拌不充分，B錯誤；實驗中c含有放射性與④過程中培養時間過長或過短有關，C錯誤；該實驗只證明了DNA是遺傳物質，沒有證明蛋白質不是遺傳物質，D錯誤。
┃┃變式訓練2__■
(2020·赤峰期末)有關32P標記的T2噬菌體侵染細菌的實驗，敘述正確的是(　D　)
A．該實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的
B．攪拌的目的是讓上清液析出重量較輕的T2噬菌體
C．離心的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
D．保溫時間過長或過短都會導致上清液放射性偏高
[解析]　噬菌體是病毒，不能在培養基上獨立生存，因此不能用含32P的培養基直接標記噬菌體，應該先用含32P的培養基培養大腸桿菌，再用被32P標記的大腸桿菌培養噬菌體，A錯誤。噬菌體侵染細菌的實驗中，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體外殼與細菌分離，離心的目的是使培養液分層，形成上清液和沉淀物，B、C錯誤。用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，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，使上清液出現放射性；保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性含量升高，D正確。
知識點?　DNA是主要的遺傳物質
要點歸納　
不同生物的遺傳物質
細胞生物
非細胞生物
真核生物
原核生物
多數病毒
少數病毒
核酸種類
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遺傳物質
DNA
DNA
DNA
RNA
結果
絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質是RNA
結論
DNA是主要的遺傳物質
[易錯提示]　對于整個生物界來說，由于絕大多數生物的遺傳物質都是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質；對于某一種具體的生物來說，其遺傳物質要么是DNA，要么是RNA，不能說某種生物的遺傳物質主要是DNA。
典例剖析　
典例3　DNA是主要的遺傳物質是指(　B　)
A．遺傳物質的主要載體是染色體
B．多數生物的遺傳物質是DNA
C．細胞里的DNA大部分在染色體上
D．染色體在遺傳中起主要作用
[解析]　生物的遺傳物質是DNA或RNA，因多數生物的遺傳物質是DNA，故DNA是主要的遺傳物質。
┃┃變式訓練3__■
(2020·安徽蚌埠期末)下列關于DNA是主要的遺傳物質的敘述，正確的是(　D　)
A．所有生物的遺傳物質都是DNA
B．煙草花葉病毒、T2噬菌體的遺傳物質均為RNA
C．動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質都是RNA
D．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA
[解析]　真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA，少數病毒的遺傳物質是RNA，A錯誤，D正確；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，T2噬菌體的遺傳物質為DNA，B錯誤；動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，細菌和DNA病毒的遺傳物質也是DNA，C錯誤。
指點迷津·撥云見日
一、噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析
1．子代噬菌體的組成物質來源分析：
(1)從蛋白質外殼方面：由寄主細胞提供原料氨基酸，在寄主細胞的核糖體上合成，與親代噬菌體的蛋白質外殼無關。
(2)從DNA方面：由親代噬菌體提供，利用寄主細胞提供的脫氧核苷酸，通過復制的方式，合成子代噬菌體的DNA。
(3)從子代噬菌體方面：釋放的眾多子代噬菌體中，只有少數含有親代噬菌體DNA，其余子代噬菌體的DNA均由寄主細胞提供原料合成，不含親代噬菌體的DNA。
2．上清液和沉淀物放射性分析：
(1)32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌：
(2)35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌：
典例4　用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經培養、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是(　A　)
A．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體
B．攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離
C．離心時間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌
D．32P標記了噬菌體蛋白質外殼，離心后存在于上清液中
[解析]　噬菌體侵染大腸桿菌后，如果保溫時間過長，就會使大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，使上清液中也出現放射性；攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體的蛋白質外殼未與細菌分離，而32P標記噬菌體的DNA，因此上清液中不會出現較多的放射性；離心時間過長，不會出現上述實驗現象；蛋白質的元素組成主要是C、H、O、N，因此不用32P標記蛋白質外殼。
二、肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較
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、直接研究它們各自不同的遺傳功能
處理方法
用加酶的方法分別去除S型菌的DNA、多糖、蛋白質等，再與R型菌混合培養
同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA
結論
①證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質②說明了遺傳物質可發生可遺傳的變異
①證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質②說明DNA能控制蛋白質的合成③說明DNA能自我復制
典例5　(2020·福建廈門模擬)下列關于肺炎鏈球菌的體內、體外轉化實驗，以及T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的敘述，正確的是(　D　)
A．三個實驗的設計思路是一致的
B．三個實驗都用到了同位素標記法
C．三個實驗都不能得出蛋白質不是遺傳物質的結論
D．三個實驗所涉及生物的遺傳物質都是DNA
[解析]　三個實驗的設計思路不一樣，A錯誤；肺炎鏈球菌的體內和體外轉化實驗都沒有用到同位素標記法，B錯誤；肺炎鏈球菌的體外轉化實驗可證明蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；題述三個實驗所涉及的生物有T2噬菌體、小鼠、大腸桿菌、肺炎鏈球菌，它們的遺傳物質都是DNA，D正確。
教材問題·解疑答惑
?問題探討?P42
1．提示：遺傳物質必須穩定，能夠儲存大量的遺傳信息，可以準確地復制出自己，傳遞給下一代等。
2．提示：這是一道開放性題目，答案并不唯一，只要提出正確的思路即可。
?思考·討論?P46
1．提示：以細菌和病毒作為實驗材料，具有的優點是：(1)個體很小，結構簡單，容易看出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化；細菌是單細胞生物，病毒無細胞結構，只有核酸和蛋白質外殼。(2)繁殖快，細菌20～30
min就可以繁殖一代，病毒短時間內可大量復制。
2．提示：控制單一變量。細胞提取物的純度不夠。
3．提示：艾弗里采用的主要技術手段有細菌的培養技術、物質提取技術等。赫爾希采用的主要技術手段有噬菌體的培養技術、同位素標記技術以及物質的分離技術等。
科學成果的取得必須有技術手段做保證，技術的發展需要以科學原理為基礎，因此，科學與技術是相互支持、相互促進的。
?練習與應用?P47
一、概念檢測
1．D　DNA控制蛋白質的合成。
2．A　赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA是遺傳物質。
二、拓展應用
1．提示：噬菌體在侵染大腸桿菌時，進入大腸桿菌細胞內的是DNA，而蛋白質外殼卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌中的氨基酸為原料來合成蛋白質外殼的。
2．提示：肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明，作為遺傳物質至少要具備以下幾個條件：能夠準確地復制自己；能夠指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有儲存遺傳信息的能力，結構比較穩定等。

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