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(共73张PPT)
生物一轮复习精讲精练课件
2024年人教版
第18讲　DNA是主要的遗传物质
　
核心素养 生命观念 DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应
科学思维 分析总结肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程，培养逻辑分析能力
科学探究 分析人类对遗传物质探索的实验设计思路
考点
肺炎链球菌的转化实验
01
02
噬菌体侵染细菌实验
03
生物体内遗传物质的分析
04
重温高考，明考向
肺炎链球菌的转化实验
考点梳理与疑难突破
1.肺炎链球菌的类型
有
有
无
无
2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验
　　
仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚
死亡
不死亡
R型活细菌
死亡
R型细菌无毒性，
S型细菌有毒性
被加热杀死的S型细
菌无毒性
R型细菌可转化为
S型细菌
转化因子
提醒　发生转化的只是少部分R型细菌。
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验
涉及细菌培养技术、
物质提纯和鉴定技术等
蛋白质、RNA、
脂质没有转化作用
DNA
DNA
1. S型肺炎链球菌可以使人和小鼠患败血症而死亡，具有毒性。
( )
×
2. 格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。( )
×
3. 艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定、同位素标记与细菌体外培养等技术。( )
×
4. 艾弗里的体外转化实验通过观察菌落的形态来判断是否发生转化。( )
√
5. DNA酶可分解从S型活菌中提取的DNA，从而不能使R型细菌发生转化。( )
√
教材深挖拓展
1. 在体内转化实验中，如果没有第三组实验，_______（填“能”或“不能”）得出格里菲思的结论，原因是____________________________________________________________________________________。
不能
无对照实验,不能说明加热后杀死的S型细菌含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子
2. 如果由你设计完成体内转化实验，应该注意哪些无关变量对实验的影响？
[答案] 四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用R型活菌菌液、S型活菌菌液的浓度及注射量应该相同。
3.格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、
R型细菌含量的变化情况如图所示，则：
(1)ab段R型细菌数量减少的原因是______________________
______________________________________。
(2)bc段R型细菌数量增多的原因是______________________
___________________________________________________
____________________。
(3)后期出现的大量S型细菌是由______________________________而来的。
小鼠体内形成大量的抗
R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b之前，已有少量R型
细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造
成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
疑难突破
1.比较肺炎双球菌体内和体外转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 小鼠体内培养 培养基体外培养
实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照
实验结果 1）小鼠死亡 2）体内分离出R型活菌和S型活菌 培养基上出现R型和S型菌落
实验结论 已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌 DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是
项目 体内转化实验 体外转化实验
联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；②体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA；③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则 续表
2.肺炎双球菌转化实验的六个注意点
1）加热并没有使DNA完全失去活性：加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
2）并非所有的R型细菌都能被转化，只是少部分R型细菌被转化成了S型细菌。
3）肺炎双球菌体外转化实验的思路是直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能，体内转化实验的思路不是分离并单独观察各自作用。
4）转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
5）体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠致死。
6）两实验都未用同位素标记法。
考向一　围绕肺炎链球菌转化实验，考查科学探究能力
1. 肺炎链球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成荚膜多糖的S型菌，下列叙述正确的是
( )
A. R型菌转化为S型菌后DNA中嘌呤碱基总比例不会发生改变
B. 整合到R型菌内DNA分子片段能直接表达合成荚膜多糖
C. 从S型菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
D. 肺炎双球菌体外转化实验与体内转化实验的设计思路一致
A
命题规律探究
[解析] R型菌和S型菌的DNA都是双链结构，遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后，其DNA中的嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占50%，A正确；整合到R型菌内的DNA分子片段，直接表达产物是蛋白质，而不是荚膜多糖，B错误；艾弗里实验证明从S型菌中提取的DNA可以使无毒的R型菌转化为有毒的S型菌，导致小鼠死亡，而不是S型菌的DNA导致小鼠死亡，C错误；肺炎双球菌体外转化实验设计的关键思路是把DNA和蛋白质分开研究，设法单独观察其作用，而肺炎双球菌体内转化实验不是，D错误。
2.(2023·广东深圳调研)艾弗里的实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，得出这一结论的关键是(　　)
A.用S型活细菌和加热杀死的S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B.用加热杀死的S型细菌与无致病性的R型细菌混合后注射到小鼠体内，检测小鼠体内S型细菌的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌
D.分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培养R型细菌，观察是否发生转化
D
【解析】　艾弗里实验的关键是分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌的细胞提取物后加入含R型细菌的培养基中，细胞提取物仍然具有转化活性，D正确。
3. [2023北京海淀区期中]为研究将R型肺炎双球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质，研究者进行了如图所示的转化实验。对本实验的分析，不正确的是
( )
A. 本实验通过酶解去除单一成分进行研究
B. 甲、乙组培养基中只有S型菌落出现
C. 蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性
D. 本实验结果表明DNA使R型菌发生转化
B
[解析] 发生转化的细菌占少数，所以甲、乙组培养基中有R型和少量S型菌落出现，B错误。
考向二 肺炎双球菌体内、外转化实验的比较与拓展应用
4. [2023山东威海模拟]艾弗里完成肺炎链球菌体外转化实验后，持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型（这种对青霉素的抗性不是由荚膜产生的）。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( )
A. R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌
B. R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌
C. R型菌＋S型菌DNA→预期出现S型菌
D. R型菌+S型菌DNA→预期出现抗青霉素的R型菌
A
[解析] R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌，该实验证明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状（无抗药性）也会发生转化，而且抗青霉素的S型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因。因此，该实验结果表明题述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的，A正确，B、C、D错误。
噬菌体侵染细菌的实验
考点梳理与疑难突破
1.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌
1）T2噬菌体的结构及生活方式
2）实验方法：_____________________，用35S、32P分别标记噬菌体的_________和_______。
放射性同位素标记法
蛋白质
DNA
DNA
P
外壳
S
寄生
不用14C和18O，也不能用35S、32P标记同一噬菌体
3)噬菌体的增殖
增殖需要的条件 内容 模板 噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA原料 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸
场所 大肠杆菌的核糖体
2）已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
对比实验(相互对照)
提示　搅拌的目的是把吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；
离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
3）实验结果分析
分组 结果 结果分析
对比实验（相互对照） 含32P的噬菌体+细菌 上清液中几乎无32P，32P主要分布在沉淀物中 32P—DNA进入了宿主细胞
含35S的噬菌体+细菌 沉淀物中无35S，35S主要分布在上清液中 35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面
(1)噬菌体侵染细菌时，________进入细菌细胞中，而____________留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的________遗传的。
DNA
蛋白质外壳
DNA
4）结论
________是T2噬菌体的遗传物质。
DNA
1. T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的RNA病毒。( )
2. 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。( )
3. 离心管内的沉淀物中主要是被感染的大肠杆菌。( )
4. 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。
( )
×
×
√
√
教材深挖拓展
1. 噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是___________________________________，离心的目的是________________________________________________________________________________。
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌
2. 实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，而不选择14C和18O进行标记，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
仅蛋白质分子中含S，P几乎都存在于DNA分子中。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法判断被标记的是哪种物质
3. 噬菌体侵染细菌实验中，以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料的优点是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳；②繁殖快，细菌20~30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖
4. ）结合教材两大经典实验，尝试总结DNA作为遗传物质具备的条件有哪些？
提示:①能够精确地复制自己；②能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；③具有储存大量遗传信息的潜在能力；④结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代等。
5.(科学探究)写出用32P标记的T2噬菌体的步骤：
(1)用含32P的培养基培养大肠杆菌，获得被32P标记的大肠杆菌；(2)再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA中含有32P标记的噬菌体。
疑难突破
1.T2噬菌体的培养
不能用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体。因为T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养。
2.T2噬菌体的标记
不能用35S和32P标记同一T2噬菌体，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是哪种元素的放射性。
3.再次噬菌体侵染
该实验涉及两次噬菌体侵染细菌。第一次是标记噬菌体的过程，即用未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌；第二次是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
4.噬菌体侵染细菌实验的上清液和沉淀物放射性分析
1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,若上清液中出现了较高的放射性,可能的原因：
①保温时间过短,有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。
②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性升高。
2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实验中含有少量放射性的原因：
搅拌不充分，搅拌、离心后,仍有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现了少量的放射性。
5.比较噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验
比较项目 噬菌体侵染细菌实验 肺炎双球菌体外转化实验
设计思路 设法将_______和___________分开,单独研究它们各自不同的功能 处理方法 放射性同位素标记法:分别标记_______和_________中特殊元素 直接分离法:分离S型细菌的_______________,分别与R型细菌混合培养
检测结果的方式 检测_________________ 观察_____________
结论 DNA是遗传物质 DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质
DNA
其他物质
DNA
蛋白质
多种组成物质
有放射性的位置
菌落的类型
命题规律探究
考向1　巧借噬菌体侵染细菌实验，考查科学探究能力
1. [2023湖南长沙高三联考]如图为“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的流程图，有关该实验的表述正确的是( )
A. 实验中噬菌体是用含35S的培养基直接培养标记的
B. 35S标记的是噬菌体的蛋白质，32P标记的是大肠杆菌的DNA
C. 35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若搅拌不充分，上清液中的放射性会降低
D. 32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
C
[解析] 噬菌体是病毒，只能用活细胞培养，不能用培养基直接培养，A错误；32P标记的是噬菌体的DNA，B错误；35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若搅拌不充分，含35S的噬菌体蛋白质外壳会随大肠杆菌进入沉淀物中，从而导致上清液中的放射性降低，C正确；32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间过长或过短都会增强上清液的放射性，D错误。
2.(不定项)(2023·山东济南二模)下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法正确的是(　　　)
A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体
B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养
C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长
D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供
ABC
【解析】　DNA为半保留复制，子代噬菌体的DNA中一条单链来自亲代，则子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体，A正确；T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其不能独立生活，所以需要用35S标记的大肠杆菌培养，才能获得35S标记的T2噬菌体，B正确；用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果培养时间过长，会导致细菌裂解释放出T2噬菌体，从而使上清液中放射性较高，C正确；大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D错误。
3. [2023山东教科所二模]为研究搅拌时间对实验结果的影响，科研人员用分别被35S和32P标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性，实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
搅拌时间/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
被侵染细菌成活率/% 100 100 100 100 100
A. 通过搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离
B. 进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间不能短于3 min
C. 搅拌5 min时，上清液含32P的原因是大肠杆菌裂解释放噬菌体
D. 32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体都含32P
B
[解析] 上清液35S百分比都没有达到100%，说明通过搅拌不能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，A错误；进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间短于3 min，上清液35S百分比较小，达到4 min后，上清液35S百分比不再增大，说明搅拌时间不能短于3 min，B正确；被侵染细菌成活率为100%，说明被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体，放射性物质还在沉淀物中，搅拌5 min时，上清液含32P的原因是有部分含有32P标记的噬菌体没有侵染细菌，C错误；32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体中只有少数含32P，D错误。
题后悟道·方法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
考向2　结合噬菌体侵染细菌实验拓展考查科学探究能力
4. 如图1中的噬菌斑（白色区域），是在长满大肠杆菌的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的不长细菌的透明圈，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线（如图2），下列叙述错误的是( )
图1
图2
A. 培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B. 曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C. 限制c～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
D. 曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
D
[解析] 噬菌体必须寄生在细菌中，依赖细菌提供繁殖所需的原料，培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A正确；曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，为噬菌体繁殖准备物质基础，B正确；限制c～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解，C正确；曲线b～c段所对应的时间内噬菌体数量扩大了10倍，而不是繁殖了10代，D错误。
5. 如图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌体内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )
A. 可在培养基中加入3H－尿嘧啶用以标记RNA
B. 参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物
C. 第0 min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录
D. 随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制
C
[解析] 尿嘧啶是RNA特有的碱基，可以用3H－尿嘧啶标记RNA，A正确；能与
DNA杂交的RNA为相应DNA的转录产物，B正确；在第0 min时，大肠杆菌还没有被T4噬菌体感染，所以在大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA，C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加，和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D正确。
6.(2023·陕西汉中重点中学联考)在证明DNA是遗传物质的过程中，格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是
(　　)
A.艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内
B.艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNA
C.艾弗里的实验中得到的R型活细菌被32P标记后可以用来培养T2噬菌体
D.赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断
C
【解析】　用S型细菌的细胞提取物与R型活菌混合培养，出现了S型菌，分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性，用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性，说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内，从而证明了格里菲思提出的“转化因子”是DNA，A、B正确；T2噬菌体只能专门寄生在大肠杆菌中，C错误；赫尔希和蔡斯的实验中离心后的上清液和沉淀物中都有放射性，只是放射性强度差别较大，故赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D正确。
生物体内的遗传物质分析
考点梳理与疑难突破
1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
提醒　烟草花叶病毒(TMV)的增殖方式与噬菌体增殖方式类似，TMV裸露的RNA可以通过植物叶片摩擦形成6的微伤口进入植物细胞。没有蛋白质衣壳的保护，感染的频率比较低。一旦TMV的RNA能顺利进入烟草的细胞内，就能像噬菌体一样繁殖，产生新的TMV，从而让烟草植株感染。
正常
RNA
患病
遗传物质
蛋白质
2.汇总常见生物的遗传物质
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例或范围
细胞生物 真核生物 DNA和RNA _______ 动物、植物、真菌等
原核生物 _______ 细菌、蓝藻、放线菌等
非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA _______ 乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒、腺病毒等
RNA 病毒 仅有RNA _______ 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等
结论：_______是主要的遗传物质，因为实验证明___________生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。
DNA
DNA
DNA
RNA
DNA
绝大多数
是对整个生物界而言，就生物个体而言，其遗传物质是唯一的
1. 烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA。( )
×
2. 细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNA。( )
×
3. 绝大多数生物的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA。( )
√
4. 由A、U、C三种碱基组成的核苷酸在洋葱根细胞中有5种，在HIV中有3种。
( )
√
疑难突破
注：TMV为烟草花叶病毒，HRV为车前草病毒。
2）结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提供RNA的病毒类型。
1.利用“病毒重建及其对烟草叶细胞的感染”探究病毒的遗传物质
1）实验过程及结果
2.探索“遗传物质”的思路和方法
1）探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将该物质与其他物质分开，单独看作用。
②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。
2）4种方法
命题规律探究
考向一　结合探究遗传物质的思路与方法，考查科学思维能力
1. [2022辽宁大连一模]下列对遗传物质探索历程的叙述，错误的是( )
A. 因氨基酸的排列顺序多样可能蕴含遗传信息，最初认为遗传物质是蛋白质
B. 在肺炎双球菌的转化实验中，R型细菌转化的实质是发生了基因重组
C. 噬菌体侵染细菌实验更有说服力，是因为将蛋白质与DNA完全分开研究
D. 格里菲思发现R型活菌转化为S型活菌后，提出DNA是遗传物质
D
[解析] 最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸多种排列顺序可能蕴含遗传信息，A正确；在肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组，即S型细菌的DNA插入到R型细菌的DNA上，B正确；噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA能完全分开，C正确；格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型菌转化为S型菌，艾弗里实验证明DNA是遗传物质，D错误。
2.(2023·贵州贵阳摸底)如图表示科研人员探究烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此可以判断(　　)
A
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.蛋白质是使TMV产生稳定遗传变化的物质
C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程
D.TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同
【解析】　分析实验过程图可知，将TMV放在水和苯酚中振荡，可使RNA和蛋白质分离开，A正确；据图可知，RNA是使TMV产生稳定遗传变化的物质，B错误；此实验不能说明TMV的RNA侵入烟草细胞后进行了逆转录过程，C错误；据题中信息可知，TMV的遗传物质是单链RNA，因此，TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数不一定相同，D错误。
3. [2023天津七校联考]一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述错误的是 ( )
A. 先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中
B. 先将甲、乙两组病毒分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中
C. 再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中
D. 一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型
B
[解析] 病毒没有细胞结构，不能在培养基中生存，B错误。
考向二 结合生物的遗传物质的判断与分析
3. 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出：
1） 实验思路
[答案] 思路
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
2） 预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
[答案] 结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即RNA病毒；反之为DNA病毒。
[解析] 该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。该实验设计的目的是确定新病毒是DNA病毒还是RNA病毒，因为RNA和DNA含有的特有碱基分别是尿嘧啶和胸腺嘧啶，所以两种病毒增殖所需的原料不同。结合题目所要求的方法（放射性同位素标记法）和所给的材料（体外培养的宿主细胞）分析，可利用含有放射性标记的尿嘧啶（甲组）和胸腺嘧啶（乙组）分别培养宿主细胞，之后分别接种新病毒，培养一段时间后收集病毒检测其放射性。若为RNA病毒，甲组收
组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙组收集的病毒则无放射性；若为DNA病毒，乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲组收集的病毒则无放射性。
探究遗传物质的方法
(1)探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。
②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性或同位素标记法。
(2)探究方法
1．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（　　）A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C
【解析】T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
2．（2022年6月·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
C
【详解】实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
10．（2022年1月·浙江·高考真题）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
D
【详解】步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定
4. [2021全国乙卷，5，6分]在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )
A. 与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B. S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C. 加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D. 将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
D
[解析] 与R型菌相比，S型菌有毒且菌体有荚膜多糖，推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；加热杀死的S型菌的转化因子进入R型菌中，并将部分R型菌转化成了S型菌，因为加热后蛋白质会变性而DNA热稳定性高，所以加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响，C正确；由于蛋白质功能丧失而DNA结构和功能仍能保持，因此推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；DNA酶可以把S型菌的DNA水解，因此S型菌的DNA经DNA酶处理后的产物不能将R型菌转化成S型菌，D错误。
5.(2021·1月浙江选考，15)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是(　　)
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
【解析】　孟德尔的单因子杂交实验提出了分离定律，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了白眼基因位于性染色体上，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；肺炎链球菌离体转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D正确。
D
6.(2019·江苏卷，3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【解析】　蛋白质和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；DNA的复制为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
C

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