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第16课时　遗传物质的探究历程
一、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思（斯）的体内转化实验
（1）实验材料：两种肺炎链球菌
类别 菌落 菌体 有无致病性
S型细菌 表面　　　 　　　　多糖类的荚膜 　　　
R型细菌 表面　　　 　　　　多糖类的荚膜 　　　
（2）格里菲思（斯）的实验过程及现象
①　　　 小鼠体内小鼠不死亡
②S型活细菌小鼠体内小鼠死亡，体内有　　　
③加热杀死的S型细菌小鼠体内小鼠　　　
④小鼠体内小鼠　　　　，体内有　　　 　　　　
（3）结论：加热杀死的S型细菌中含有　　　　，可将无致病性的R型活细菌转化成有致病性的S型活细菌。
2.艾弗里的体外转化实验
Ⅰ－人教版
（1）设计思路：利用减法原理，将加热杀死的S菌破碎，设法去除绝大多数的　　　　　　　，制成细胞提取物；再分别加入对应的水解酶，直接地、单独地观察它们的作用。
（2）实验过程
①有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物→R型细菌＋S型细菌。
②有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋蛋白酶→　　　　　　　。
③有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋RNA酶→　　　　　　　。
④有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋酯酶→　　　　　　　。
⑤有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋DNA酶→　　　　　　。
（3）结论：　　　　才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即　　　　是转化因子。
Ⅱ－苏教版实验过程
①第1组实验
②第2组实验
二、噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体
结构
代谢特点 专门　　　　在大肠杆菌体内，不能独立进行　　　　
增殖特点 在自身　　　　的作用下，利用　　　　体内的物质合成自身的组成成分
2.实验方法：　　　　　　　。
3.实验过程及结果
（1）标记大肠杆菌：在分别含有　　　　和　　　　的培养基中培养大肠杆菌，获得分别含35S和32P的大肠杆菌。
（2）标记T2噬菌体：用分别含　　　　和　　　　的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
（3）噬菌体侵染大肠杆菌
项目 含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌 含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌
搅拌、离心后 上清液 放射性高 放射性低
沉淀物 放射性低 放射性高
细菌裂解后释放出的T2噬菌体 检测不到　　　　标记的蛋白质 检测到　　　　标记的DNA
4.实验分析
（1）T2噬菌体侵染细菌时，　　　　进入细菌的细胞中，而　　　　留在外面。
（2）子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的　　　　来遗传的。
5.实验结论：　　　　才是真正的遗传物质。
三、RNA是遗传物质的实验证据
1.烟草花叶病毒
2.侵染过程
3.结论
烟草花叶病毒的　　　　控制其性状，即　　　　是遗传物质。
四、DNA是主要的遗传物质
1.有细胞结构的生物，既含有DNA又含有RNA，其遗传物质是　　　　。
2.无细胞结构的生物是　　　　，由于只含有DNA或RNA，它们的遗传物质是　　　　。如：烟草花叶病毒、禽流感病毒、艾滋病病毒、冠状病毒的遗传物质是　　　　，T2噬菌体的遗传物质是　　　　。
3.结论：因为绝大多数生物的遗传物质是　　　　，只有少数病毒的遗传物质是　　　　，因此说DNA是　　　　的遗传物质。
@典题精练
【例1】（2024届常州三中合格考）肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是（　　）
A.荚膜　　B.S型细菌的蛋白质　　
C.R型细菌的DNA　　D.S型细菌的DNA
【例2】（2024届盐城市合格考）T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，下列有关同位素对T2噬菌体成分标记的叙述，正确的是（　　）
A.35S标记DNA　　B.14C标记蛋白质　　
C.32P标记DNA　　D.15N标记蛋白质
【例3】（2023届江苏省合格考）肺炎链球菌转化实验中，能使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”是（　　）
A.蛋白质　　B.DNA　　C.多糖　　D.氨基酸
@过关训练
一、选择题
1.（2024届江苏合格考冲刺）下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（　　）
A.R型肺炎链球菌转化成S型的过程中染色体结构发生了改变
B.R型和加热杀死后的S型肺炎链球菌单独注射都不会使小鼠死亡
C.S型菌的DNA和R型菌混合培养，后代既有S型菌，也有R型菌
D.肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA是“转化因子”
2.（2023届盐城市合格考）在“噬菌体侵染细菌”的实验中，对噬菌体的核酸进行标记的最佳元素是（　　）
A.18O　　B.14C　　C.32P　　D.3H
3.（2024届东海高级中学合格考）在探究噬菌体遗传物质的实验中，32P用于标记（　　）
A.细菌的蛋白质　　B.噬菌体的DNA
C.噬菌体的蛋白质　　D.噬菌体的DNA和蛋白质
4.（2024届百校联考合格考）在“噬菌体侵染细菌”的实验中，赫尔希和蔡斯使用了放射性同位素35S和32P进行物质标记，以证明（　　）
A.DNA是遗传物质　　B.蛋白质是遗传物质
C.S是构成核酸的主要元素　　D.P是构成蛋白质的主要元素
5.（2023届盐城市合格考）新型冠状病毒无细胞结构，主要由蛋白质和RNA组成，它的遗传物质是（　　）
A.DNA　　B.多糖　　C.蛋白质　　D.RNA
6.下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（　　）
A.R型菌在加入S型菌的蛋白质或荚膜多糖后不出现转化现象
B.转化效率与所提取的S型菌的DNA纯度等有关
C.若用DNA聚合酶处理S型菌的DNA，仍可能将R型菌转化为S型菌
D.用S型细菌去除荚膜后变成的“R型菌”感染小鼠，小鼠不会患败血症
7.（2021届广东省合格考）艾弗里在肺炎链球菌转化实验中，用加热致死的S型细菌制成提取液，将其加入到含有R型细菌的培养基中，再加入不同的酶，实验结果如下表。下列叙述正确的是（　　）
组别 1 2 3 4 5
酶 无 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶
得到的菌落 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型
A.该实验应用“减法原理”控制自变量　　B.该实验属于对比实验，无空白对照组
C.第2组实验证明了蛋白质是遗传物质　　D.第5组实验证明了DNA不是遗传物质
8.在噬菌体侵染细菌实验中，不用氧的同位素18O标记噬菌体蛋白质和核酸的理由是（　　）
A.蛋白质含O，核酸不含O　　B.核酸含O，蛋白质不含O
C.蛋白质和核酸都不含O　　D.蛋白质和核酸都含O
9.（2024届江苏合格考冲刺）肺炎链球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如下图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.在死亡的小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌
B.曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C.小鼠体内S型细菌的出现是R型细菌突变的结果
D.若将加热杀死的S型细菌换成S型细菌的DNA，其余条件不变，小鼠体内两种细菌的含量变化情况仍可用上图表示
10.（2020届山东省合格考）在对遗传物质的探索历程中，许多科学家作出了突出贡献。下列叙述正确的是（　　）
A.萨顿通过阐明基因和染色体行为之间的平行关系，证明了基因位于染色体上
B.格里菲思通过肺炎链球菌转化实验，证明了DNA是该转化过程的转化因子
C.艾弗里将S型细菌提取物与R型活菌混合培养，只得到S型细菌的菌落
D.赫尔希和蔡斯在证明DNA是遗传物质的实验中，运用了同位素标记的方法
11.能证明RNA是遗传物质的实验是（　　）
A.烟草花叶病毒侵染实验　　
B.噬菌体侵染细菌实验
C.豌豆杂交实验　　
D.肺炎链球菌的转化实验
12.（2024届江苏省合格考仿真）下列有关“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的异同点的叙述，正确的是（　　）
A.实验材料都是原核生物
B.都利用了放射性同位素标记法
C.都能证明DNA是主要的遗传物质
D.实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开，单独观察其作用
13.（2024届江苏省合格考仿真）下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是（　　）
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA
二、非选择题
14.1952年赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）与肺炎链球菌相比，以噬菌体作为实验材料的优点是　　　　　　　　　　。
（2）要获得分别被32P和35S标记的噬菌体，第一步是　　　　　　　　　　　　　　，第二步是噬菌体分别侵染　　　　标记的大肠杆菌。
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测“被侵染的细菌”的存活率，以及上清液中的放射性，实验结果如图所示：
①搅拌的目的是　　　　　　　　　　。当搅拌时间少于1 min时，上清液中35S和32P的放射性较低，而搅拌时间足够长以后，上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由此证明了　　　　进入细菌，　　　　没有进入细菌。
②图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明　　　　　　　　　　　　　　，否则细胞外　　　　放射性会增高。
第16课时　遗传物质的探究历程
【考点填空】
一、1.（1）光滑　有　有　粗糙　无　无　（2）①R型活细菌　②S型活细菌　③不死亡　
④死亡　S型活细菌　有致病性的S型细菌
（3）转化因子
2.Ⅰ（1）糖类、蛋白质和脂质　（2）②R型细菌＋S型细菌　③R型细菌＋S型细菌　④R型细菌＋S型细菌　⑤R型细菌　（3）DNA　DNA
Ⅱ①S型细菌＋R型细菌　②R型细菌　R型细菌　R型细菌
二、1.寄生　生命活动　遗传物质　大肠杆菌
2.放射性同位素标记法
3.（1）35S　32P　（2）32P　35S　（3）35S　32P
4.（1）DNA　蛋白质外壳　（2）DNA
5.DNA
三、3.RNA　RNA
四、1.DNA
2.病毒　DNA或RNA　RNA　DNA
3.DNA　RNA　主要
【典题精练】
【例1】D　【解析】S型细菌的DNA分子是转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，即DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质，D符合题意。
【例2】C　【解析】分别用35S标记T2噬菌体的蛋白质，32P标记T2噬菌体的DNA。
【例3】B　【解析】艾弗里的体外转化实验证明了DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
【过关训练】
1.A　【解析】肺炎链球菌为原核细胞，无染色体，不能发生染色体结构改变，A错误。
2.C　【解析】噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，两种物质共有的元素是C、H、O、N，只有P是DNA特有的元素，C正确。
3.B
4.A
5.D　【解析】病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，其核酸只有DNA或RNA，因此新型冠状病毒的遗传物质是RNA。
6.D　【解析】S型细菌丢失荚膜后变成“R型菌”，遗传物质并未发生改变，感染小鼠后增殖仍然是S型菌，会使小鼠患败血症，D错误。
7.A　【解析】艾弗里体外转化实验应用“减法原理”控制自变量，A正确；该实验属于对照实验，其中第1组为空白对照，B错误；第2组实验中蛋白质被蛋白酶分解后仍出现S型细菌，说明蛋白质不是遗传物质，C错误；第5组实验中DNA被DNA酶水解后只出现R型细菌，没有发生转化作用，说明被分解的DNA是遗传物质，D错误。
8.D　【解析】氧元素是DNA和蛋白质的共有元素，因此不用氧的同位素18O标记噬菌体的蛋白质和核酸，D正确。
9.C　【解析】小鼠体内S型细菌的出现是S型细菌的DNA进入R型细菌体内，并与R型细菌的DNA发生基因重组的结果，C错误。
10.D　【解析】萨顿通过阐明基因和染色体行为之间的平行关系，提出了基因位于染色体上的假说，但没有证明基因位于染色体上，A错误；格里菲思通过肺炎链球菌转化实验，证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是该转化过程的转化因子，B错误；艾弗里将S型细菌提取物与R型活菌混合培养，得到S型细菌的菌落，也得到了R型细菌的菌落，C错误；赫尔希和蔡斯在证明DNA是遗传物质的实验中，运用了同位素标记的方法，D正确。
11.A　【解析】烟草花叶病毒是RNA病毒，通过侵染实验证明了RNA是遗传物质，A正确；噬菌体是由蛋白质和DNA组成的病毒，不能证明RNA是遗传物质，B错误；豌豆杂交实验研究的是真核生物核内基因的传递规律，C错误；肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
12.D　【解析】两个实验都设法将蛋白质和DNA分开，分别观察两者在遗传中的作用，只是分离DNA和蛋白质的方法不同，D正确。
13.D　【解析】真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA，D正确。
14.（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）
（2）用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌
　被32P和35S　（3）①将噬菌体和细菌分离开　DNA　蛋白质　②细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来　32P
【解析】（1）噬菌体没有细胞结构，且成分简单，只含有DNA和蛋白质，所以是证实哪一种物质是遗传物质的很好的实验材料。（2）噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此通过用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌的方法获得被32P和35S标记的噬菌体，然后用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。（3）①搅拌的目的是将噬菌体和细菌分离，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面，即留在沉淀物中，从而使得上清液中的放射性较低。由于32P标记的是噬菌体的DNA，35S标记的是噬菌体的蛋白质，实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。②图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来，否则细胞外32P放射性会增高。

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