第1節(jié) DNA 是主要的遺傳物質
考點一 探索遺傳物質的相關實驗
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。
注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細胞的吞噬，有
利于細菌在宿主體內生活并繁殖。
(2)實驗過程及結果。
結果分析：a.實驗①②對比說明_________________________________；b.實驗②③對比說明___________________________________________；c.實驗②③④對比說明________________________________。
(3)實驗結論：___________________________________________________________________________。
R 型細菌轉化為 S 型細菌
已經(jīng)被加熱殺死的 S 型細菌中，含有
促使 R 型細菌轉化為 S 型細菌的“轉化因子”
2.艾弗里及其同事的肺炎鏈球菌體外轉化實驗
(1)①自變量：不同處理的 S 型細菌的細胞提取物。②因變量：培養(yǎng)基中活細菌的種類。
(2)實驗過程及結果。 ①預處理：將加熱致死的 S 型細菌破碎，去除_______
_____________________，制成細胞提取物。
②轉化實驗。(3)結論。
________才是使 R 型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質。
3.噬菌體侵染大腸桿菌的實驗
噬菌體的蛋白質和 DNA
______________________技術，用 35S、32P 分別標記________________________________。(2)實驗材料：T2 噬菌體和大腸桿菌。
(4)噬菌體的生活方式：____________。
(6)實驗過程。①標記噬菌體。
②侵染大腸桿菌。③攪拌的目的：使吸附在細菌上的_________與______
④離心的目的：讓上清液中析出質量較輕的__________________，沉淀物中留下被侵染的________________。
⑤上清液和沉淀物中放射性結果分析。
(7)細菌裂解，釋放出子代噬菌體，并檢測子代噬菌體放射性?？梢詸z測到_______________，但卻不能檢測到
__________________。
①噬菌體侵染細菌時______進入細菌的細胞中，而
_____________留在細胞外。
②子代噬菌體的各種性狀是通過親代______遺傳的——______才是噬菌體的遺傳物質。
(1)因放射性檢測時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，故 35S(標記蛋白質)和 32P(標記 DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即把實驗分成兩組。
(2)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。
(3)噬菌體侵染細菌的實驗證明了 DNA 是遺傳物質，
但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。
(4)噬菌體侵染細菌實驗中 32P 和 35S 的存在部位如下
(5)肺炎鏈球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗設計的基本思路是設法把 DNA 和蛋白質分開，單獨觀察它們的作用。
考點二 DNA 是主要的遺傳物質1.RNA 是遺傳物質的實驗
(2)實驗過程及現(xiàn)象。
(3)實驗結論：______是煙草花葉病毒的遺傳物質，________不是煙草花葉病毒的遺傳物質。
2.病毒重建及其對煙草葉細胞的感染(1)實驗過程及結果。(2)結果分析與結論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取
決于提供__________的病毒類型。
3.探索遺傳物質的經(jīng)典實驗
【基礎測評】1.易錯診斷(1)赫爾希和蔡斯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) T2 噬菌體。(
(2)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，而離心管沉淀物中留下被
(3)赫爾希和蔡斯實驗表明 DNA 是主要的遺傳物質。
)(4)在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”
(5)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.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，進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示：
A.甲組培養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)皿中只有 R 型菌落，推測轉化物質是 DNAD.該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是 DNA答案：C
3.將 R 型細菌與加熱致死的 S 型細菌混合后，注射到小鼠體內，小鼠死亡。該小鼠體內 S 型、R 型細菌含量變化情況是如圖 1 所示還是如圖 2 所示以及對此相關的敘述，
A.最可能是圖 1，小鼠的免疫調節(jié)致使 R 型細菌數(shù)量
B.最可能是圖 2，小鼠體內的 S 型細菌最初來自 R 型
細菌的轉化，發(fā)生基因重組
C.最可能是圖 1，死亡小鼠體內只能分離出活的 S 型
D.最可能是圖 2，小鼠體內 S 型細菌與 R 型細菌為共
4.若 1 個 35S 標記的大腸桿菌被 1 個 32P 標記的噬菌體
侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(
A.一定有 35S，其中有 1 個含有 32PB.一定有 35S，其中有 2 個含有 32PC.一定有 32P，其中有 1 個含有 35SD.一定有 32P，其中有 2 個含有 35S答案：B
5.某研究性學習小組做了兩組實驗：甲組用 3H、35S標記的 T2 噬菌體去侵染無放射性的大腸桿菌；乙組用無放射性的 T2 噬菌體去侵染用 3H、35S 標記的大腸桿菌。下
A.短時間保溫、攪拌、離心后，甲組上清液放射性很強而沉淀物幾乎無放射性B.短時間保溫、攪拌、離心后，乙組上清液與沉淀物放射性都很強C.甲組子代噬菌體的 DNA 分子中一定不能檢測到 3HD.乙組子代噬菌體的蛋白質與 DNA 分子中都可檢測到 3H答案：D
6.下列關于遺傳物質的說法，錯誤的是(
①真核生物的遺傳物質是 DNA
③細胞核的遺傳物質是 DNA
遺傳物質是 RNA ⑤新型冠狀病毒的遺傳物質是 DNA 或RNA
A.①②③C.②④⑤答案：C
考向 1 肺炎鏈球菌轉化實驗[典例 1](2021 年全國卷Ⅰ)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無毒性的 R 型活細菌與被加熱殺死的 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(jù)上述實驗，結合現(xiàn)有生物學
知識所做的下列推測中，不合理的是(
A.與 R 型菌相比，S 型菌的毒性可能與莢膜多糖有關
B.S 型菌的 DNA 能夠進入 R 型菌細胞指導蛋白質的合
C.加熱殺死 S 型菌使其蛋白質功能喪失而 DNA 功能
D.將 S 型菌的 DNA 經(jīng) DNA 酶處理后與 R 型菌混合，
解析：與 R 型菌相比，S 型菌具有莢膜多糖，S 型菌有毒，故可推測 S 型菌的毒性可能與莢膜多糖有關，A 正確。S 型菌的 DNA 進入 R 型菌細胞后使 R 型菌具有了 S
型菌的性狀，可知 S 型菌的 DNA 進入 R 型菌細胞后指導蛋白質的合成，B 正確。加熱殺死的 S 型菌不會使小白鼠死亡，說明加熱殺死的 S 型菌的蛋白質功能喪失，而加熱殺死的S 型菌的DNA 可以使R 型菌發(fā)生轉化，可知其 DNA功能不受影響，C 正確。將 S 型菌的 DNA 經(jīng) DNA 酶處理后，DNA 被水解為小分子物質，故與 R 型菌混合，不能得到 S 型菌，D 錯誤。
【考向集訓】1.(2021 年江蘇姜堰中學期中)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(
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(fā)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(yǎng)，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。
2.(2021 年廈門外國語學校調研)肺炎鏈球菌轉化實驗
的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(
A.S 型肺炎鏈球菌的菌落表面粗糙，R 型肺炎鏈球菌
B.S 型肺炎鏈球菌的 DNA 經(jīng)加熱后失活，因而注射加
熱致死的 S 型肺炎鏈球菌的小鼠仍存活
C.從病死小鼠中分離得到的只有 S 型肺炎鏈球菌而無
D.該實驗未證明 R 型肺炎鏈球菌轉化為 S 型肺炎鏈球
菌是由 S 型肺炎鏈球菌的 DNA 引起的
解析：有莢膜的 S 型肺炎鏈球菌的菌落表面光滑，無莢膜的 R 型肺炎鏈球菌的菌落表面粗糙，A 錯誤。注射加熱致死的 S 型肺炎鏈球菌后的小鼠仍存活的原因是 S 型肺炎鏈球菌的蛋白質經(jīng)加熱后變性失活，B 錯誤。從病死小鼠中分離得到的有 S 型肺炎鏈球菌也有 R 型肺炎鏈球菌，C 錯誤。該實驗證明存在轉化因子，但沒有證明 R 型肺炎鏈球菌轉化為S 型肺炎鏈球菌是由 S 型肺炎鏈球菌的DNA引起的，D 正確。
考向 2 噬菌體侵染細菌的實驗[典例 2](2020 年山東 3 月聯(lián)考)圖 1、圖 2 表示 T2 噬
菌體侵染大腸桿菌的兩個實驗，不正確的是(圖 1
A.甲處的 T2 噬菌體一定含有放射性B.乙處的 T2 噬菌體不一定含放射性
C.兩個實驗結合起來能證明 DNA 是 T2 噬菌體的遺傳
D.如果培養(yǎng)兩代以上，乙處含放射性的 T2 噬菌體并
解析：甲處 T2 噬菌體是利用被 35S 或32P 標記的大腸桿菌培養(yǎng)出的子代噬菌體，其一定含有放射性，A 正確。T2 噬菌體利用大腸桿菌的原料進行 DNA 的半保留復制，在圖 1 中，子一代噬菌體都含有32P，子二代噬菌體則不一定含有32P，故乙處的 T2 噬菌體不一定含放射性，B 正確。兩個實驗結合不能證明 DNA 是T2 噬菌體的遺傳物質，還需結合用 35S 與32P 標記的 T2 噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌，短時間保溫離心、攪拌后，檢測上清液和沉淀
物中的放射性物質的實驗，C 錯誤。由于 DNA 復制的特點是半保留復制，無論一個 T2 噬菌體復制多少代，含 32P的 T2 噬菌體都為 2 個，即培養(yǎng)兩代以上，乙處含放射性的 T2 噬菌體并不增多，D 正確。
【考向集訓】3.(2019 年江蘇高考)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
A.實驗中可用 15N 代替 32P 標記 DNAB.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
解析：N 在噬菌體外殼蛋白與 DNA 中都存在，要標記 DNA 的特有元素不能用 15N 代替 32P，A 錯誤。噬菌體外殼蛋白是由噬菌體的遺傳物質編碼的，B 錯誤。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。本實驗證明噬菌體的遺傳物質是 DNA，D 錯誤。
4.用 32P 標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，侵染一段時間后攪拌，離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中放射性 32P 約占初始標記噬菌體放射性的 30%，下列相
A.離心后大腸桿菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性來自噬菌體的 DNAC.子代放射性的比例隨噬菌體增殖不斷升高D.大腸桿菌被裂解會影響上清液放射性的比例

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