第三章 第一节 核酸是遗传物质(课件 学案 练习)高中生物学 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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第三章 第一节 核酸是遗传物质(课件 学案 练习)高中生物学 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质
知识点一 DNA是遗传物质的直接证据
1.(2024·温州高一月考)格里菲思和艾弗里两位科学家利用肺炎链球菌对遗传物质展开探索。下列叙述正确的是(  )
A.R型菌的菌体外面有荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落
B.两位科学家均设法分开DNA和蛋白质,让其单独作用进行对比
C.格里菲思实验证明S型肺炎链球菌的DNA能使R型菌发生转化
D.艾弗里实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
2.(2024·长兴一中高一月考)S型肺炎链球菌的某种“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⑤中,通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
D.步骤④中,进入R型菌的S型菌DNA表达的产物是荚膜
  (2024·宁波鄞州区高一月考)阅读下列材料,完成3~4小题。
  T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的化学组成中60%是蛋白质,40%是DNA。下图表示噬菌体侵染细菌实验的过程。
3.下列关于该实验的叙述,正确的是(  )
A.噬菌体中只含核糖体一种细胞器
B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要遗传物质
D.为达到预期实验效果,噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好
4.若有一组用放射性32P标记的噬菌体进行实验,下列说法正确的是(  )
A.要获得32P标记的噬菌体可用含32P的培养基培养
B.32P标记的是噬菌体的蛋白质
C.该组实验结果是悬浮液中放射性很低,沉淀物中放射性很高
D.子代噬菌体都和亲代噬菌体一样全含32P
5.(2024·乐清一中高一月考)科研人员分别用35S、32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养一段时间,充分搅拌离心后检测两组离心管悬浮液与沉淀物中放射性强度,发现其中一组某个部位的放射性较强且与培养时长无关,推测该组噬菌体的放射性标记物及放射性较强的部位分别是(  )
A.35S标记的蛋白质、沉淀物
B.32P标记的DNA、沉淀物
C.35S标记的蛋白质、悬浮液
D.32P标记的DNA、悬浮液
6.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,科学家们做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表细菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的叙述正确的是(  )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两组相互对照
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而细菌的遗传遵循基因分离定律
D.若本组实验B(悬浮液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
7.人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。表格为赫尔希、蔡斯噬菌体侵染大肠杆菌的实验,分析并回答问题:
编号 实验过程和操作 结果
A组 含35S噬菌体+未被标记的大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,离心→检测放射性
B组 含32P噬菌体+未被标记的大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,离心→检测放射性
(1)A组和B组实验中,35S标记了噬菌体的    ,32P标记了噬菌体的    。该实验中,    (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是                   。
(2)在赫尔希和蔡斯实验中,A组放射性检测的结果为:悬浮液放射性    (填“高”或“低”),沉淀物放射性    (同上)。在该实验中搅拌的目的是                 ,若A组实验操作时搅拌不充分,则会使沉淀物放射性            。
(3)该实验证明了DNA是遗传物质,则其彻底水解产物有    种。
知识点二 有些病毒的遗传物质是RNA
8.(2024·衢州衢江区高一月考)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均可以感染烟草,将HRV 的RNA与TMV的蛋白质结合到一起,组成一个重组病毒。用这个重组病毒去感染烟草,则在烟草体内分离出来的子代病毒有(  )
A.TMV的蛋白质和HRV的RNA B.TMV的RNA和HNA的蛋白质
C.HRV的蛋白质和HRV的RNA D.TMV的蛋白质和TMV的RNA
9.(2024·绍兴高一期中)烟草花叶病毒重建和感染的实验示意图如下。下列叙述正确的是(  )
A.烟草花叶病毒中的核苷酸有8种
B.图中A型后代的外壳是蛋白质B
C.若用DNA酶处理该病毒,会使其失去感染力
D.该实验证明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
10.(2024·台州路桥区高一期末)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的理解,正确的是(  )
A.对豌豆植株而言,DNA是主要的遗传物质
B.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
C.细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA
D.细胞生物的遗传物质是DNA,部分病毒的遗传物质也是DNA
11.(2024·金华金东区高一月考)在1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述错误的是(  )
A.过程②和④表明存在一种促使R型活菌转化成S型活菌的活性物质
B.从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡
C.从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,只会产生光滑型菌落
D.若过程②改为S型菌的DNA与R型活菌混合,则鼠2死亡的时间可能提前
12.(2024·温州高一月考)检测指标应当能够科学地反映因变量。下列所述实验中,若要得出相应的结论,对应的检测指标错误的是(  )
选项 实验名称 实验结论 检测指标
A 肺炎链球菌活体转化实验 S型菌存在的“转化因子”能使R型菌转化为S型菌 检测小鼠的存活情况,并从死亡小鼠体内分离出S型菌
B 肺炎链球菌离体转化实验 DNA是遗传物质 观察平板中菌落的特征
C T2噬菌体侵染细菌实验 DNA是遗传物质 检测沉淀物、悬浮液及子代噬菌体的放射性
D 烟草花叶病毒感染实验 RNA是遗传物质 检测烟草的叶片细胞中是否含有RNA
13.(2024·海宁一中高一月考)某研究小组进行噬菌体侵染细菌实验中,经搅拌、离心后检测放射性强度,实验数据如图所示。下列叙述中错误的是(  )
A.若32P标记的噬菌体侵染细菌,悬浮液出现较强的放射性与搅拌是否充分无关
B.若35S标记的噬菌体侵染细菌,沉淀物中出现较强的放射性与保温时间长短无关
C.悬浮液中35S先增大后保持在约80%,搅拌4 min后仍有约20%的噬菌体没有与细菌脱离
D.搅拌4 min后,细胞外32P含量约30%是因为培养时间过长,细菌裂解释放子代噬菌体
14.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如图所示。下列说法中错误的是(  )
A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D.该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质
15.(2024·瑞安一中高一月考)某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图,据图回答下列问题。
(1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是      。将上述a~f以正确的时间顺序排列(a为子代噬菌体):                (用字母和箭头表示)。
(2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是            。以32P标记组为例,搅拌离心应发生在图中过程e~f之间,如果在过程f之后搅拌离心,可能出现的异常现象是              。
(3)下列曲线中,用来表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系图,最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)    。
A.甲组—悬浮液—①
B.乙组—悬浮液—②
C.甲组—沉淀物—③
D.乙组—沉淀物—④
(4)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上悬浮液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性,而实验的实际最终结果显示:在离心后的悬浮液中,也具有一定的放射性,而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。
①在理论上,悬浮液放射性应该为0,其原因是                         。
②噬菌体侵染细菌实验证明了                                。
16.(2024·温州瓯海区高一月考)阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:S型肺炎链球菌能引起小鼠得败血症,R型菌则不能。英国科学家格里菲思进行了肺炎链球菌转化实验。加热杀死的S型菌不能引起小鼠得病,而加热杀死的S型菌与活的R型菌混合之后注入到小鼠体内能引起小鼠得病,并在得病的小鼠体内分离出了活的S型菌。
材料二:美国科学家艾弗里等人为了弄清楚究竟是什么物质将R型菌转化成了S型菌,又进行了肺炎链球菌的离体转化实验。他们从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质、荚膜,用离心的方法将它们分离,然后分别与活的R型菌混合,进行液体悬浮培养。最终结果证明了DNA 是促使R型菌转化为S型菌的物质。
材料三:T2噬菌体是一种专门侵染细菌的病毒,由DNA和蛋白质两种物质组成。赫尔希和蔡斯根据T2噬菌体侵染细菌的过程,利用放射性同位素标记巧妙地设计实验证明了DNA是遗传物质。
(1)从材料一能得出的结论是                 。
(2)根据材料二填空
A.蛋白质+R型菌→R型菌
B.荚膜+R型菌→    C.DNA+R型菌→      D.DNA+        +R型菌→R型菌
(3)材料三中使用同位素对噬菌体进行标记时,为了区分DNA和蛋白质应使用     标记DNA,使用      标记蛋白质。将标记好的噬菌体与细菌混合培养一段时间后,为了将噬菌体与细菌分离开来,应先      后离心。 若标记的是DNA,离心后将在     中检测到较强的放射性。
(4)材料二和材料三实验中共同的关键思路是                            。
第一节 核酸是遗传物质
1.D R型菌的菌体外面无荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落,A错误;格里菲思做的是活体转化实验,没有设法分开DNA和蛋白质,B错误;格里菲思实验证明S型肺炎链球菌存在转化因子使得R型菌可以转变为S型菌,但没有证明转化因子是DNA,C错误;艾弗里进行了离体转化实验,实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质,D正确。
2.C 步骤①中,酶处理的时间应足够长,以使底物完全水解,A错误;甲或乙的加入量为无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;荚膜的主要成分是多糖,并非S型菌DNA的表达产物,D错误。
3.D 噬菌体是病毒,不含核糖体,A错误;搅拌的目的是把细菌和留在细菌表面的噬菌体残留部分分开,B错误;噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离,故能充分证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,C错误;噬菌体与细菌混合培养的时间过长会导致细菌裂解,子代噬菌体释放,影响实验结果,因此,噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好,D正确。
4.C 噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因此不能用培养基直接培养噬菌体,A错误;蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S,DNA的元素组成是C、H、O、N、P,因此,32P标记的是噬菌体的DNA,B错误;32P标记的是T2噬菌体的DNA分子,故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中,即悬浮液中放射性很低,而沉淀物中的放射性很高,C正确;32P标记的是亲代噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时只有DNA进入并作为模板控制子代噬菌体合成,DNA分子进行半保留复制,而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供,子代噬菌体不都和亲代噬菌体一样全含32P,D错误。
5.C 用35S标记噬菌体的蛋白质,经侵染离心后其蛋白质外壳在悬浮液中,且放射性强度与培养时长无关,A错误,C正确;用32P标记的DNA,经侵染离心后其DNA侵入大肠杆菌,分布在沉淀物中,但若培养时间过短(还有未侵入大肠杆菌的DNA)或培养时间过长(大肠杆菌释放出子代噬菌体),则悬浮液中放射性增强,B、D错误。
6.B 由题干信息可知,图中亲代噬菌体已用32P标记,则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记,A错误;要证明DNA是遗传物质,还应设计一组用35S标记噬菌体的实验,二者互为对照实验,B正确;细菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律,C错误;若本组实验B(悬浮液)中出现放射性,可能是实验时间较长,细菌裂解导致的,也可能是实验时间过短,部分噬菌体的DNA未侵入细菌,经搅拌、离心到悬浮液中的,但不影响实验结论,D错误。
7.(1)蛋白质 DNA 不能 在DNA和蛋白质中都含有N元素,且15N无放射性 (2)高 低 使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离 增强 (3)6
解析:(1)S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,所以A组和B组实验中,35S标记了噬菌体的蛋白质,32P标记了噬菌体的DNA。由于噬菌体的DNA和蛋白质中都含有N元素,若用15N来标记噬菌体,则DNA和蛋白质外壳都会被标记,不能区分噬菌体的蛋白质和DNA,且15N无放射性,因此不能用15N来标记。(2)由于35S标记了噬菌体的蛋白质,且蛋白质外壳不能进入细菌,所以在赫尔希和蔡斯的实验中,A组放射性检测的结果为悬浮液放射性高,沉淀物放射性低(几乎没有放射性)。在该实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离。若A组实验操作时搅拌不充分,则会使含35S标记的蛋白质外壳没有完全与细菌分开,会使沉淀物放射性增强。(3)DNA彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和A、T、G、C四种碱基,共6种。
8.C 由于RNA病毒中的遗传物质是RNA,重组病毒的RNA来自HRV,因此用这个病毒去感染烟草,在烟草细胞内分离出来的病毒与HRV相同,即在烟草体内分离出来的子代病毒有HRV的蛋白质和HRV的RNA,C正确。
9.D 烟草花叶病毒中的核酸是RNA,其中的核苷酸共有4种,A错误;图中A型后代的RNA来自TMV A,故其蛋白质外壳是蛋白质A,B错误;该病毒的遗传物质是RNA,酶具有专一性,故若用DNA酶处理该病毒,不会使其失去感染力,C错误;该实验的子代与提供RNA的亲本相同,证明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,D正确。
10.D 豌豆植株的遗传物质是DNA,A错误;不管真核生物,还是原核生物,其遗传物质都是DNA,B错误;细胞的遗传物质是DNA,或者说,不管细胞核还是细胞质,遗传物质都是DNA,C错误;有细胞结构的生物遗传物质是DNA,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,D正确。
11.B 单独注射加热杀死的S型菌的鼠3存活,单独注射S型活菌的小鼠死亡,只注射R型活菌的小鼠存活,而从鼠2血液中能提取到S型活菌,故过程②和④的结果可表明存在一种促使R型活菌转化成S型活菌的活性物质,A正确;从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌包括R型菌和S型菌,其中只有S型菌能使小鼠死亡,B错误;将S型活菌与加热杀死的R型菌混合注入小鼠,小鼠死亡,从鼠5体内只可分离出S型活菌,在培养基上培养,只会产生光滑型菌落,C正确;若过程②改为S型菌的DNA与R型活菌混合,则R型菌转化为S型菌的效率提高,所以小鼠死亡的时间可能提前,D正确。
12.D S型菌具有致病性,所以感染了S型菌的小鼠会死亡,并且能从注射了加热杀死的S型菌和R型活菌的小鼠体内分离出S型菌,因此可以得出结论S型菌存在的“转化因子”能使R型菌转化为S型菌,A正确;不同类型的肺炎链球菌的菌落特征不同,可根据菌落特征判断平板中有几种肺炎链球菌,从而可判断能将R型菌转化为S型菌的物质是否为DNA,B正确;T2噬菌体侵染细菌实验是利用同位素标记法将噬菌体的DNA和蛋白质彻底分开,T2噬菌体侵染细菌只有遗传物质进入细菌,经过离心可将T2噬菌体的蛋白质外壳和细菌分开,所以可以通过检测沉淀物、悬浮液及子代噬菌体的放射性,得出DNA是遗传物质,C正确;烟草的叶片细胞中本就含有RNA,并不能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,可将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开,分别感染烟草叶片,检测叶片细胞是否被烟草花叶病毒感染,从而判断RNA是否为遗传物质,D错误。
13.D 32P标记的噬菌体侵染细菌组,若搅拌不充分,噬菌体外壳没有与细菌分离,则噬菌体外壳会进入到沉淀物中,由于噬菌体外壳本身没有被标记,故悬浮液出现较强的放射性与搅拌是否充分无关,A正确;35S标记的是噬菌体的外壳蛋白,噬菌体的DNA进入细菌体内,若保温时间过短,部分噬菌体的DNA没有进入细菌,由于噬菌体的DNA没有标记,不影响沉淀物的放射性;若保温时间过长,子代噬菌体释放出来,由于噬菌体的DNA没有标记,不影响沉淀物的放射性,因此沉淀物中出现较强的放射性与保温时间长短无关,B正确;悬浮液中35S先增大后保持在80%左右,原因是有20%左右的噬菌体没有与细菌分离,C正确;搅拌4 min后,细胞外32P含量为30%左右是因为有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌,D错误。
14.D a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,没有出现病斑,说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用,A正确;b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,出现病斑,说明其具有感染作用,B正确;c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶出现病斑,并能从中分离出HRV,说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,C正确;该实验证明HRV的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和TMV的RNA不是遗传物质,D错误。
15.(1)DNA、RNA  d→e→b→f→c→a (2)区分DNA和蛋白质分子 悬浮液中具有较强的放射性 (3)B (4)①噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,悬浮液中只含噬菌体的蛋白质外壳 ②DNA是遗传物质
解析:(1)T2噬菌体的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;题图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此正确的时间顺序为d→e→b→f→c→a。(2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质分子;以32P标记组为例,搅拌离心应发生在题图中过程e~f之间,如果在过程f之后搅拌离心,细菌会裂解,释放出子代T2噬菌体,所以可能出现的异常现象是悬浮液中具有较强的放射性。(3)甲组为用35S标记的T2噬菌体侵染细菌,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在悬浮液中,放射性强度与保温时间长短没有关系,A、C错误;乙组用32P标记的T2噬菌体侵染细菌,32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于悬浮液中,这会使悬浮液的放射性增强,沉淀物中放射性减弱,B正确,D错误。(4)①沉淀物中是较重的大肠杆菌,悬浮液中是较轻的噬菌体。噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA注入大肠杆菌内,搅拌离心后未标记的蛋白质外壳在悬浮液中,被侵染的含32P的大肠杆菌在沉淀物中。故理论上悬浮液放射性应该为0。②噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
16.(1)加热杀死的S型菌中存在“转化因子” (2)R型菌  R型菌+S型菌  DNA酶 (3)32P  35S  搅拌  沉淀物 (4)将各种物质分开,单独地观察它们的作用
解析:(1)材料一:加热杀死的S型菌不能引起小鼠得病,而加热杀死的S型菌与活的R型菌混合之后注入到小鼠体内能引起小鼠得病,并在得病的小鼠体内分离出了活的S型菌。自变量是注入小鼠体内菌的类型,因变量是小鼠是否患病、是否能分离出S型菌,可得出结论:加热杀死的S型菌中存在“转化因子”,使活的R型菌转化为S型菌。(2)材料二实验的自变量是加入物质的种类,因变量是是否分离出S型菌。根据实验结论,可知B组分离出R型菌;C组分离出R型菌和S型菌;D组加入DNA和DNA酶,DNA酶将DNA水解,不能发生转化,故只分离出R型菌。(3)由于DNA的元素组成是C、H、O、N、P,蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S,可分别用32P标记DNA,35S标记蛋白质。噬菌体感染细菌时,先将DNA注入细菌,蛋白质外壳吸附在细菌表面,为了将噬菌体外壳与细菌分离,需要先搅拌后离心。若标记的是DNA,DNA进入细菌细胞,细菌细胞离心后进入沉淀物,将在沉淀物中检测到较强的放射性。(4)材料二和材料三的共同思路是想办法将各种物质(主要是DNA和蛋白质)分开,单独地观察它们在遗传中的作用。
5 / 5第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质
导学 聚焦 1.阐明DNA是遗传物质的证据。 2.阐明RNA是遗传物质的证据
知识点(一) DNA是遗传物质的直接证据
1.染色体的化学成分
由    、蛋白质和少量RNA组成,其中蛋白质又分为    和    。
2.肺炎链球菌转化实验
(1)实验材料
(2)活体肺炎链球菌转化实验
小提醒:(1)仅部分R型菌转化为S型菌。
(2)R型活菌+加热杀死的S型菌混合注射进小鼠体内,从小鼠体内既能分离出R型菌,也能分离出S型菌。
(3)离体细菌转化实验
小提醒:(1)用离心的方法将荚膜多糖、蛋白质等分离。
(2)DNA不仅可以引起细菌的转化,而且纯度越高,转化效率就越高。
3.噬菌体侵染细菌的实验分析
(1)实验材料:T2噬菌体
(2)实验方法——同位素标记法
可以用    和    分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳,从而将T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳区分开来。
(3)实验过程及结果
(4)结果分析
①大多数    标记的噬菌体在感染细菌时,放射性蛋白质附着在宿主细胞的外面;②    标记的噬菌体感染细菌时,放射性同位素主要进入宿主细胞内,并且能在子代噬菌体中检测到    。
(5)实验结论
在噬菌体中,保证亲代与子代之间具有连续性的物质是    ,即    是遗传物质。
4.判断下列相关表述的正误
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明遗传物质是DNA。(  )
(2)R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,可导致小鼠死亡,这就证明了DNA是遗传物质。(  )
(3)在噬菌体侵染细菌的实验中,采用同位素标记技术,在侵染实验前要获得同时含有32P与35S标记的噬菌体,才能进行实验。(  )
(4)噬菌体侵染细菌实验中搅拌和离心是为了把DNA和蛋白质分开。(  )
(5)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,若实验中搅拌不充分,会造成沉淀物中有较高的放射性。(  )
(6)用含35S的T2噬菌体侵染细菌,经离心后,可在沉淀物中发现大量的放射性物质。(  )
探讨一 分析活体肺炎链球菌转化实验过程,提高理解能力
1.自然界中有两种不同类型的肺炎链球菌:S型肺炎链球菌有荚膜,菌落大而光滑;R型肺炎链球菌没有荚膜,菌落小而粗糙。S型肺炎链球菌有致病性,侵染小鼠会使小鼠患病死亡;R型肺炎链球菌无致病性,不会导致小鼠患病。1928年,英国细菌学家格里菲思利用小鼠完成了肺炎链球菌转化实验。
请回答下列问题:
(1)将有生物活性的R型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明了什么?
(2)将有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠死亡,说明了什么?
(3)将没有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明了什么?
(4)将有生物活性的R型肺炎链球菌和没有生物活性的S型肺炎链球菌同时注入小鼠体内,小鼠死亡,说明了什么?
探讨二 分析离体细菌转化实验结果,提高实验分析能力
2.在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型菌的1、2、3、4四个试管中,依次加入从活的S型菌中提取的DNA、DNA+DNA酶、蛋白质、荚膜多糖,经过培养。请回答下列问题:
(1)哪个试管中会存在R型菌?哪个试管中会存在S型菌?
(2)用DNA酶处理S型菌的细胞提取液之后再与R型活菌混合培养,为什么培养皿中只有R型菌?
(3)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够找到哪些被标记的元素?
探讨三 分析噬菌体侵染细菌实验过程,提高实验探究能力
3.1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下图是实验的部分过程:
(1)请完善以上实验的部分操作过程:
第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记?请简要说明实验的设计思路。
第二步:用35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的             。
第三步:一定时间后,在搅拌器中搅拌,再进行离心。
(2)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体DNA和蛋白质外壳的原料来自      。
(3)如果只有图中实验结果并不能说明遗传物质是DNA,请完善设计。
1.关于肺炎链球菌转化实验的几点说明
(1)活体肺炎链球菌转化实验
①能证明转化因子可耐受高温和加热的作用原理
加热后,转化因子仍具有转化能力,可以证明转化因子可耐受高温。
②加热会使蛋白质变性失活,这种失活不可逆
由于蛋白质失活,酶等生命体系失去其相应功能,细菌死亡。加热时,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低时,DNA的结构会恢复,进而恢复活性。
③并非所有的R型菌都能被转化
由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,所以转化过程中并不是所有的R型菌都能被转化成S型菌,只是小部分R型菌被转化成S型菌。
④不能简单认为S型菌的DNA使小鼠死亡
S型菌与R型菌混合培养时,S型菌的DNA进入R型菌体内。结果在S型菌DNA的控制下,利用R型菌体内的化学成分合成了S型菌的DNA和蛋白质,从而组装成了具有毒性的S型菌。
(2)离体细菌转化实验
①R型菌发生转化,这种变异是一种可遗传变异,原理是S型菌的DNA与R型菌的DNA发生了基因重组。
②离体细菌转化实验的成功与否与DNA的纯度存在比较大的关联,DNA纯度越高,成功的可能性越大。
2.噬菌体侵染细菌实验的细节分析
(1)搅拌和离心的目的
(2)培养含放射性标记的T2噬菌体不能用培养基直接培养,因为噬菌体没有细胞结构,必须在宿主细胞中增殖,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(3)因检测放射性时只能检测到部位,不能确定是何种元素的放射性,所以35S和32P不能同时标记在一组噬菌体上,而是对两组分别标记。
(4)由于做任何实验均存在一定的误差,因此,采用32P标记组会在悬浮液中出现少许放射性,35S标记组会在沉淀物中出现少许放射性。
3.比较肺炎链球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验
上述两个实验的设计思路相同,都是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
1.(2024·绍兴高一月考)下图为肺炎链球菌离体转化实验示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.该实验是发现细菌转化现象的最早证据来源
B.四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌
C.用于裂解和分离的S型肺炎链球菌需经加热杀死处理
D.预计4号试管中会出现R型和S型两种肺炎链球菌
2.下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图,下列叙述正确的是(  )
A.实验中的噬菌体是用含32P的培养基培养获得
B.如果离心前混合时间过长,会导致悬浮液中放射性升高
C.若实验中搅拌器搅拌不充分,则悬浮液中的放射性会增高
D.该组实验证明DNA是遗传物质
知识点(二) 有些病毒的遗传物质是RNA
1.实验材料
烟草花叶病毒,简称“TMV”:由一条    链和蛋白质外壳组成。
2.烟草花叶病毒的感染实验
(1)过程及结果
(2)结论
    是烟草花叶病毒的遗传物质,   不是遗传物质。
3.烟草花叶病毒的重建实验
(1)过程及结果
(2)结果分析
重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供    的株系,而不是提供    的株系。
(3)实验结论
在只有RNA而没有DNA的病毒中,      是遗传物质。RNA病毒,例如冠状病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒等。
4.生物的遗传物质
(1)大部分生物的遗传物质是    。
(2)部分病毒的遗传物质是    ,如烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV、脑炎病毒、小儿麻痹病毒、流感病毒等。
5.判断下列相关表述的正误
(1)用烟草花叶病毒(TMV)的RNA感染烟草,就可出现感染病毒的症状。(  )
(2)烟草花叶病毒和HIV相似,都是由两条RNA链和蛋白质外壳组成。(  )
(3)从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质时,需要分别用RNA酶和蛋白质水解酶。(  )
探讨 分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验,提升实验分析能力
烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒,用石碳酸处理能去掉蛋白质外壳而留下RNA,由于两种病毒的亲缘关系较近,则重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒感染烟叶,其结果如图所示。
(a为TMV的蛋白质感染,b为TMV的RNA感染,c为HRV的蛋白质感染,d为HRV的RNA感染,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染,f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染)
请据图回答下列问题:
(1)a与b、c与d的结果不同,说明了什么?
(2)b与d的结果不同,说明了什么?
(3)e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的原料由谁提供?
(4)f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有哪种病毒的RNA和哪种病毒的蛋白质?
1.烟草花叶病毒感染和重建实验细节分析
(1)烟草花叶病毒感染实验中,自变量是蛋白质和RNA,直接利用蛋白质和RNA分别感染烟草,可根据观察烟草是否有病斑表现,直接证明烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。
(2)进行烟草花叶病毒感染和重建时,降解的方法一般是物理方法,以免造成蛋白质功能的丧失,从而影响实验结果的准确性。
2.不同探究实验的实验结论比较
3.生物体的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体、烟 草花叶病毒 乳酸菌、 蓝细菌 玉米、小 麦、人
1.(2024·嘉兴高一期中)下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,由此推断错误的是(  )
A.烟草的遗传物质是RNA
B.放在水和苯酚中振荡是为了将RNA和蛋白质分开
C.接种RNA后烟草感染的病毒与亲代TMV相同
D.经RNA酶处理的RNA不能使正常烟草感染
2.(2024·舟山高一月考)下列有关遗传物质的说法,错误的是(  )
A.核酸是一切细胞生物的遗传物质
B.猫的遗传物质主要是DNA
C.DNA是生物的主要遗传物质
D.T2噬菌体的遗传物质是DNA
3.下列关于遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
C.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
D.艾滋病病毒(HIV)的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
(1)染色体由    、蛋白质和少量RNA组成,其中    和    是染色体的主要成分。
(2)格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验的实验结论:S型菌中的“    ”进入R型菌体内,引起R型菌稳定的遗传变异。
(3)艾弗里的离体细菌转化实验的实验结论:    是遗传物质,    赋予了生物的遗传特性。
(4)烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验的实验结论:    是烟草花叶病毒的遗传物质,    不是遗传物质。
  (2024·湖州南浔区高一月考)阅读下列材料,完成1~3小题。
  在活体肺炎链球菌转化实验中,把加热杀死的S型菌和活的无毒R型菌混合后一起注射到小鼠体内,发现很多小鼠患败血症致死,图甲是小鼠体内R型菌和S型菌的含量变化示意图。为了检验DNA是否为遗传物质,赫尔希和蔡斯运用同位素标记特定物质的方法,将噬菌体进行标记,使其侵染大肠杆菌,图乙是噬菌体侵染大肠杆菌的实验操作图。
1.下列关于肺炎链球菌说法正确的是(  )
A.肺炎链球菌是一种真核生物
B.肺炎链球菌没有线粒体,只能进行厌氧呼吸
C.肺炎链球菌有核糖体,能合成蛋白质
D.鉴别R型菌和S型菌只能使用显微镜观察检测菌体外有无荚膜
2.下列关于噬菌体侵染细菌的实验操作,错误的是(  )
A.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
B.实验中搅拌的目的是使噬菌体的DNA和蛋白质分离
C.若图乙中的亲代噬菌体被32P标记,则悬浮液中的放射性很低
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S并不能说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质
3.下列对图甲小鼠体内R型菌和S型菌的含量变化解释错误的是(  )
A.在死亡的小鼠体内存在着R型和S型两种菌
B.BC段R型菌含量降低可能是由于R型菌大量转化为了S型菌
C.CD段上升的原因是S型菌破坏了小鼠的免疫系统
D.最初的S型菌是由R型菌转化来的,但之后产生的S型菌多数是由转化形成的S型菌增殖而来
4.下列关于烟草花叶病毒(TMV)的感染和重建实验的叙述,正确的是(  )
A.该实验证明生物的遗传物质都是RNA
B.单用TMV的RNA不能使烟草感染
C.病毒重建实验中需要将TMV的蛋白质降解
D.根据烟草的感染症状可判断后代病毒的类型
第一节 核酸是遗传物质
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1.DNA 组蛋白 非组蛋白
2.(1)荚膜 光滑 粗糙 (2)S型活菌 不死亡 “转化因子” (3) R型+S型   R  稳定遗传变异  转化因子
3.(1) C、H、O、N、P  C、H、O、N、S  寄生  病毒
(2)32P 35S (3) 含35S的大肠杆菌  含32P的大肠杆菌  蛋白质外壳含35S  DNA含32P (4)①35S ②32P 32P (5)DNA DNA
4.(1)× 提示:格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了“转化因子”的存在,但没有证明“转化因子”就是DNA。
(2)× 提示:格里菲思用R型活菌与加热杀死S型菌混合后注射到小鼠体内,可导致小鼠死亡,只能证明S型菌体内存在“转化因子”,不能证明DNA是遗传物质。
(3)× 提示:不是同时,而是用分别含有32P与35S标记的噬菌体进行实验,否则将无法区分放射性是由32P放出还是35S放出,这将无法确定发挥遗传作用的物质。
(4)× (5)√
(6)× 提示:用含35S的T2噬菌体侵染细菌,经离心后,可在悬浮液中发现大量的放射性物质。
互动探究
1.(1)提示:R型肺炎链球菌不具有致死性。
(2)提示:S型肺炎链球菌具有致死性。
(3)提示:失去活性的S型肺炎链球菌不具有致死性。
(4)提示:无活性的S型肺炎链球菌具有转化作用,能使R型肺炎链球菌转化为具有致死性的S型肺炎链球菌。
2.(1)提示:1、2、3、4;1。
(2)提示:DNA酶能水解DNA,从而破坏了DNA分子的结构,使其丧失转化功能。
(3)提示:15N和32P。
3.(1)第一步:提示:首先用含35S的培养基培养大肠杆菌,使大肠杆菌被35S标记,然后再用未被标记的噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,从而使噬菌体被35S标记。
第二步:提示:大肠杆菌
(2)提示:宿主细胞大肠杆菌
(3)提示:再用含有32P的培养基培养大肠杆菌,重复上述操作。
学以致用
1.B 该实验是将S型菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质分离开,单独地、直接地观察它们各自的作用,是艾弗里的细菌转化现象实验,最早发现细菌转化现象的是格里菲思,A错误;该实验是细菌的转化实验,是想知道到底DNA、蛋白质、荚膜多糖等哪一种物质能将R型菌转化形成S型菌,因此四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌,B正确;用于裂解和分离的S型肺炎链球菌可以不经加热杀死处理,只要能将S型菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质分离提取出来就可以,C错误;4号试管加入了DNA酶,将DNA分解,而DNA是能将R型菌转化形成S型菌的物质,因此预计4号试管中只会出现R型肺炎链球菌,D错误。
2.B 噬菌体是病毒,不能用培养基培养获得,A错误;如果离心前混合时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放,会导致悬浮液中放射性升高,B正确;搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离,由于标记的是噬菌体DNA,则实验中搅拌器搅拌不充分,悬浮液中的放射性也不会增高,C错误;仅由该组实验不能证明DNA是遗传物质,还需进一步检测子代噬菌体是否含32P,且还需设计35S标记噬菌体蛋白质的实验进行对照才能证明,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.RNA 
2.(2)RNA 蛋白质
3.(1)B A (2)RNA 蛋白质 (3)RNA
4.(1)DNA (2)RNA
5.(1)√ 提示:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,RNA进入细胞后,能繁殖出正常的子代病毒。
(2)× 提示:烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成。
(3)× 提示:从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质时,需要分别用蛋白酶和RNA酶处理。
互动探究
 (1)提示:对这两种病毒来说,RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(2)提示:不同病毒的遗传物质(RNA)不同,控制的相应性状不同。
(3)提示:烟叶细胞。
(4)提示:HRV的RNA和HRV的蛋白质。
学以致用
1.A 烟草属于细胞生物,其遗传物质是DNA,A错误;从图示分析,TMV放入水和苯酚中振荡后,RNA和蛋白质分离,故放在水和苯酚中振荡是为了将RNA和蛋白质分开,B正确;烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA,因此接种RNA后,烟草感染的病毒(子代)与亲代TMV相同,C正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,RNA可被RNA酶水解,因此经RNA酶处理的RNA不能使正常烟草感染,D正确。
2.B 核酸是一切细胞生物的遗传物质,一切细胞生物的遗传物质都是DNA,A正确;猫的遗传物质是DNA,任何一种生物的遗传物质都是确定的,B错误;大部分生物的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA,故DNA是主要的遗传物质,C正确;T2噬菌体是细菌病毒,其遗传物质是DNA,D正确。
3.C 豌豆的遗传物质是DNA,A错误;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素,B错误;酵母菌属于真核生物,其遗传物质是DNA,主要分布在染色体上,C 正确;艾滋病的遗传物质是RNA,其水解产生4种核糖核苷酸,D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)DNA DNA 组蛋白 (2)转化因子 (3)DNA DNA (4)RNA 蛋白质
课堂演练
1.C 肺炎链球菌是原核生物,A错误;肺炎链球菌没有线粒体,但含有与呼吸作用有关的酶,可以进行需氧呼吸,B错误;肺炎链球菌有核糖体,能合成蛋白质,C正确;鉴别R型菌和S型菌还可以观察形成的菌落,如果菌落光滑,则是S型菌,菌落粗糙,则是R型菌,D错误。
2.B 噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,所以适合作为本实验的实验材料,A正确;实验中搅拌的目的是使大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分离,B错误;32P标记噬菌体的DNA,会进入细菌内部,所以沉淀物中放射性较高,悬浮液中放射性很低,C正确;在新形成的噬菌体中没有检测到35S只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌,不能说明DNA是遗传物质,D正确。
3.B 小鼠死亡的原因是部分R型菌被转化形成S型菌,导致小鼠死亡,所以在死亡的小鼠体内存在着R型和S型两种菌,A正确;BC段R型菌含量降低是由于小鼠体内的免疫系统将一部分R型菌杀死,B错误;CD段上升的原因是S型菌破坏了小鼠的免疫系统,导致R型菌含量上升,C正确;最初的S型菌是由R型菌转化来的,但之后产生的S型菌多数是由转化形成的S型菌增殖而来,D正确。
4.D 该实验只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,A错误;实验证明,单用TMV的RNA就能使烟草出现感染病毒的症状,B错误;病毒重建实验中不需要将TMV的蛋白质降解,把RNA和蛋白质分离即可,C错误;不同病毒侵染后,烟草的感染症状不同,故根据烟草的感染症状可判断后代病毒的类型,D正确。
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第一节 核酸是遗传物质
导学 聚焦 1.阐明DNA是遗传物质的证据。
2.阐明RNA是遗传物质的证据
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点(一) DNA是遗传物质的直接证据
1. 染色体的化学成分
由 、蛋白质和少量RNA组成,其中蛋白质又分为
和 。
DNA 
组蛋
白 
非组蛋白 
2. 肺炎链球菌转化实验
(1)实验材料
(2)活体肺炎链球菌转化实验
小提醒:(1)仅部分R型菌转化为S型菌。(2)R型活菌+
加热杀死的S型菌混合注射进小鼠体内,从小鼠体内既能分
离出R型菌,也能分离出S型菌。
(3)离体细菌转化实验
小提醒:(1)用离心的方法将荚膜多糖、蛋白质等分离。
(2)DNA不仅可以引起细菌的转化,而且纯度越高,转化效率就越高。
3. 噬菌体侵染细菌的实验分析
(1)实验材料:T2噬菌体
(2)实验方法——同位素标记法
可以用 和 分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质
外壳,从而将T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳区分开来。
32P 
35S 
(3)实验过
程及结果
(4)结果分析
①大多数 标记的噬菌体在感染细菌时,放射性蛋白质
附着在宿主细胞的外面;② 标记的噬菌体感染细菌
时,放射性同位素主要进入宿主细胞内,并且能在子代噬菌
体中检测到 。
(5)实验结论
在噬菌体中,保证亲代与子代之间具有连续性的物质
是 ,即 是遗传物质。
35S 
32P 
32P 
DNA 
DNA 
4. 判断下列相关表述的正误
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明遗传物质是DNA。
( × )
提示:格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了“转化因子”
的存在,但没有证明“转化因子”就是DNA。
×
(2)R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,可导致
小鼠死亡,这就证明了DNA是遗传物质。 ( × )
提示:格里菲思用R型活菌与加热杀死S型菌混合后注射到小
鼠体内,可导致小鼠死亡,只能证明S型菌体内存在“转化
因子”,不能证明DNA是遗传物质。
×
(3)在噬菌体侵染细菌的实验中,采用同位素标记技术,在侵染
实验前要获得同时含有32P与35S标记的噬菌体,才能进行实
验。 ( × )
提示:不是同时,而是用分别含有32P与35S标记的噬菌体进行
实验,否则将无法区分放射性是由32P放出还是35S放出,这将
无法确定发挥遗传作用的物质。
(4)噬菌体侵染细菌实验中搅拌和离心是为了把DNA和蛋白质分
开。 ( × )
×
×
(5)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,若实验中搅拌不充分,
会造成沉淀物中有较高的放射性。 ( √ )
(6)用含35S的T2噬菌体侵染细菌,经离心后,可在沉淀物中发现
大量的放射性物质。 ( × )
提示:用含35S的T2噬菌体侵染细菌,经离心后,可在悬浮液
中发现大量的放射性物质。

×
探讨一 分析活体肺炎链球菌转化实验过程,提高理解能力
1. 自然界中有两种不同类型的肺炎链球菌:S型肺炎链球菌有荚膜,
菌落大而光滑;R型肺炎链球菌没有荚膜,菌落小而粗糙。S型肺
炎链球菌有致病性,侵染小鼠会使小鼠患病死亡;R型肺炎链球菌
无致病性,不会导致小鼠患病。1928年,英国细菌学家格里菲思利
用小鼠完成了肺炎链球菌转化实验。
请回答下列问题:
(1)将有生物活性的R型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,
说明了什么?
提示:R型肺炎链球菌不具有致死性。
(2)将有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠死亡,
说明了什么?
提示:S型肺炎链球菌具有致死性。
(3)将没有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正
常,说明了什么?
提示:失去活性的S型肺炎链球菌不具有致死性。(4)将有
生物活性的R型肺炎链球菌和没有生物活性的S型肺炎链球菌
同时注入小鼠体内,小鼠死亡,说明了什么?
提示:无活性的S型肺炎链球菌具有转化作用,能使R型肺炎
链球菌转化为具有致死性的S型肺炎链球菌。
提示:失去活性的S型肺炎链球菌不具有致死性。
探讨二 分析离体细菌转化实验结果,提高实验分析能力
2. 在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型菌的1、2、3、4四个试
管中,依次加入从活的S型菌中提取的DNA、DNA+DNA酶、蛋白
质、荚膜多糖,经过培养。请回答下列问题:
(1)哪个试管中会存在R型菌?哪个试管中会存在S型菌?
提示:1、2、3、4;1。
(2)用DNA酶处理S型菌的细胞提取液之后再与R型活菌混合培
养,为什么培养皿中只有R型菌?
提示:DNA酶能水解DNA,从而破坏了DNA分子的结构,使
其丧失转化功能。
(3)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染未标记的
大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够找到哪些被标记的
元素?
提示:15N和32P。
探讨三 分析噬菌体侵染细菌实验过程,提高实验探究能力
3. 1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵
染细菌的实验,如图是实验的部分过程:
(1)请完善以上实验的部分操作过程:
第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体
的标记?请简要说明实验的设计思路。
提示:首先用含35S的培养基培养大肠杆菌,使大肠杆菌被35S
标记,然后再用未被标记的噬菌体侵染被35S标记的大肠杆
菌,从而使噬菌体被35S标记。
第二步:用35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记
的   。
提示:大肠杆菌
第三步:一定时间后,在搅拌器中搅拌,再进行离心。
(2)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体DNA和蛋白质外壳的
原料来自   。
提示:宿主细胞大肠杆菌
(3)如果只有图中实验结果并不能说明遗传物质是DNA,请完善
设计。
提示:再用含有32P的培养基培养大肠杆菌,重复上述操作。
1. 关于肺炎链球菌转化实验的几点说明
(1)活体肺炎链球菌转化实验
①能证明转化因子可耐受高温和加热的作用原理
加热后,转化因子仍具有转化能力,可以证明转化因子可耐
受高温。
②加热会使蛋白质变性失活,这种失活不可逆
由于蛋白质失活,酶等生命体系失去其相应功能,细菌死
亡。加热时,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低时,
DNA的结构会恢复,进而恢复活性。
③并非所有的R型菌都能被转化
由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的
状态等因素的影响,所以转化过程中并不是所有的R型菌都
能被转化成S型菌,只是小部分R型菌被转化成S型菌。
④不能简单认为S型菌的DNA使小鼠死亡
S型菌与R型菌混合培养时,S型菌的DNA进入R型菌体内。
结果在S型菌DNA的控制下,利用R型菌体内的化学成分合成
了S型菌的DNA和蛋白质,从而组装成了具有毒性的S型菌。
(2)离体细菌转化实验
①R型菌发生转化,这种变异是一种可遗传变异,原理是S型
菌的DNA与R型菌的DNA发生了基因重组。
②离体细菌转化实验的成功与否与DNA的纯度存在比较大的
关联,DNA纯度越高,成功的可能性越大。
2. 噬菌体侵染细菌实验的细节分析
(1)搅拌和离心的目的
(2)培养含放射性标记的T2噬菌体不能用培养基直接培养,因为
噬菌体没有细胞结构,必须在宿主细胞中增殖,所以应先培
养细菌,再用细菌培养噬菌体。
(3)因检测放射性时只能检测到部位,不能确定是何种元素的放
射性,所以35S和32P不能同时标记在一组噬菌体上,而是对两
组分别标记。
(4)由于做任何实验均存在一定的误差,因此,采用32P标记组会
在悬浮液中出现少许放射性,35S标记组会在沉淀物中出现少
许放射性。
3. 比较肺炎链球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验
上述两个实验的设计思路相同,都是设法将DNA与其他物质分
开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
1. (2024·绍兴高一月考)如图为肺炎链球菌离体转化实验示意图,
下列有关叙述正确的是(  )
A. 该实验是发现细菌转化现象的最早证据来源
B. 四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌
C. 用于裂解和分离的S型肺炎链球菌需经加热杀死处理
D. 预计4号试管中会出现R型和S型两种肺炎链球菌
解析:  该实验是将S型菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质分
离开,单独地、直接地观察它们各自的作用,是艾弗里的细菌转化
现象实验,最早发现细菌转化现象的是格里菲思,A错误;该实验
是细菌的转化实验,是想知道到底DNA、蛋白质、荚膜多糖等哪
一种物质能将R型菌转化形成S型菌,因此四支试管中最初接种培
养的都应该是R型肺炎链球菌,B正确;用于裂解和分离的S型肺炎
链球菌可以不经加热杀死处理,只要能将S型菌的DNA、蛋白质、
荚膜多糖等物质分离提取出来就可以,C错误;4号试管加入了
DNA酶,将DNA分解,而DNA是能将R型菌转化形成S型菌的物
质,因此预计4号试管中只会出现R型肺炎链球菌,D错误。
2. 如图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图,
下列叙述正确的是(  )
A. 实验中的噬菌体是用含32P的培养基培养获得
B. 如果离心前混合时间过长,会导致悬浮液中放射性升高
C. 若实验中搅拌器搅拌不充分,则悬浮液中的放射性会增高
D. 该组实验证明DNA是遗传物质
解析:  噬菌体是病毒,不能用培养基培养获得,A错误;如果
离心前混合时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放,会导致悬
浮液中放射性升高,B正确;搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分
离,由于标记的是噬菌体DNA,则实验中搅拌器搅拌不充分,悬
浮液中的放射性也不会增高,C错误;仅由该组实验不能证明DNA
是遗传物质,还需进一步检测子代噬菌体是否含32P,且还需设计
35S标记噬菌体蛋白质的实验进行对照才能证明,D错误。
知识点(二) 有些病毒的遗传物质是RNA
1. 实验材料
烟草花叶病毒,简称“TMV”:由一条 链和蛋白质外壳
组成。
RNA 
2. 烟草花叶病毒的感染实验
(1)过程及结果
(2)结论
是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是遗传
物质。
RNA 
蛋白质 
3. 烟草花叶病毒的重建实验
(1)过程及结果
(2)结果分析
重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供 的株系,而
不是提供 的株系。
(3)实验结论
在只有RNA而没有DNA的病毒中, 是遗传物质。
RNA病毒,例如冠状病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感
病毒等。
RNA 
蛋白质 
RNA 
4. 生物的遗传物质
(1)大部分生物的遗传物质是 。
(2)部分病毒的遗传物质是 ,如烟草花叶病毒、SARS
病毒、HIV、脑炎病毒、小儿麻痹病毒、流感病毒等。
DNA 
RNA 
5. 判断下列相关表述的正误
(1)用烟草花叶病毒(TMV)的RNA感染烟草,就可出现感染病
毒的症状。(√)
提示:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,RNA进入细胞后,
能繁殖出正常的子代病毒。
(2)烟草花叶病毒和HIV相似,都是由两条RNA链和蛋白质外壳
组成。 ( × )
提示:烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成。
×
(3)从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质时,需要分别用RNA酶
和蛋白质水解酶。 ( × )
提示:从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质时,需要分别用
蛋白酶和RNA酶处理。
×
探讨 分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验,提升实验分析能力
烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之
出现感染斑的RNA病毒,用石碳酸处理能去掉蛋白质外壳而留下
RNA,由于两种病毒的亲缘关系较近,则重组其RNA和蛋白质形成类
似“杂种”的新品系病毒感染烟叶,其结果如图所示。
(a为TMV的蛋白质感染,b为TMV的RNA感染,c为HRV的蛋白质感
染,d为HRV的RNA感染,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感
染,f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染)
请据图回答下列问题:
(1)a与b、c与d的结果不同,说明了什么?
提示:对这两种病毒来说,RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传
物质。
(2)b与d的结果不同,说明了什么?
提示:不同病毒的遗传物质(RNA)不同,控制的相应性状
不同。
(3)e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质
的原料由谁提供?
提示:烟叶细胞。
(4)f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有哪种病毒的
RNA和哪种病毒的蛋白质?
提示:HRV的RNA和HRV的蛋白质。
1. 烟草花叶病毒感染和重建实验细节分析
(1)烟草花叶病毒感染实验中,自变量是蛋白质和RNA,直接利
用蛋白质和RNA分别感染烟草,可根据观察烟草是否有病斑
表现,直接证明烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。
(2)进行烟草花叶病毒感染和重建时,降解的方法一般是物理
方法,以免造成蛋白质功能的丧失,从而影响实验结果的
准确性。
2. 不同探究实验的实验结论比较
3. 生物体的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体、烟草花
叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人
1. (2024·嘉兴高一期中)如图表示科研人员验证烟草花叶病毒
(TMV)遗传物质的实验过程,由此推断错误的是(  )
A. 烟草的遗传物质是RNA
B. 放在水和苯酚中振荡是为了将RNA和蛋白质分开
C. 接种RNA后烟草感染的病毒与亲代TMV相同
D. 经RNA酶处理的RNA不能使正常烟草感染
解析:  烟草属于细胞生物,其遗传物质是DNA,A错误;从图
示分析,TMV放入水和苯酚中振荡后,RNA和蛋白质分离,故放
在水和苯酚中振荡是为了将RNA和蛋白质分开,B正确;烟草花叶
病毒(TMV)的遗传物质是RNA,因此接种RNA后,烟草感染的
病毒(子代)与亲代TMV相同,C正确;烟草花叶病毒的遗传物质
是RNA,RNA可被RNA酶水解,因此经RNA酶处理的RNA不能使
正常烟草感染,D正确。
2. (2024·舟山高一月考)下列有关遗传物质的说法,错误的是( )
A. 核酸是一切细胞生物的遗传物质
B. 猫的遗传物质主要是DNA
C. DNA是生物的主要遗传物质
D. T2噬菌体的遗传物质是DNA
解析:  核酸是一切细胞生物的遗传物质,一切细胞生物的遗传
物质都是DNA,A正确;猫的遗传物质是DNA,任何一种生物的遗
传物质都是确定的,B错误;大部分生物的遗传物质是DNA,少部
分病毒的遗传物质是RNA,故DNA是主要的遗传物质,C正确;
T2噬菌体是细菌病毒,其遗传物质是DNA,D正确。
3. 下列关于遗传物质的叙述,正确的是(  )
A. 豌豆的遗传物质主要是DNA
B. T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
C. 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
D. 艾滋病病毒(HIV)的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
解析:  豌豆的遗传物质是DNA,A错误;T2噬菌体的遗传物质
是DNA,不含S元素,B错误;酵母菌属于真核生物,其遗传物质
是DNA,主要分布在染色体上,C 正确;艾滋病的遗传物质是
RNA,其水解产生4种核糖核苷酸,D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
(1)染色体由 、蛋白质和少量RNA组成,其中
和 是染色体的主要成分。
(2)格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验的实验结论:S型菌中
的“ ”进入R型菌体内,引起R型菌稳定的遗传
变异。
(3)艾弗里的离体细菌转化实验的实验结论: 是遗传物
质, 赋予了生物的遗传特性。
(4)烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验的实验结论:
是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是遗传物质。
DNA 
DNA 
组蛋白 
转化因子 
DNA 
DNA 
RNA 
蛋白质 
  (2024·湖州南浔区高一月考)阅读下列材料,完成1~3小题。
  在活体肺炎链球菌转化实验中,把加热杀死的S型菌和活的无毒R
型菌混合后一起注射到小鼠体内,发现很多小鼠患败血症致死,图甲
是小鼠体内R型菌和S型菌的含量变化示意图。为了检验DNA是否为
遗传物质,赫尔希和蔡斯运用同位素标记特定物质的方法,将噬菌体
进行标记,使其侵染大肠杆菌,图乙是噬菌体侵染大肠杆菌的实验操
作图。
1. 下列关于肺炎链球菌说法正确的是(  )
A. 肺炎链球菌是一种真核生物
B. 肺炎链球菌没有线粒体,只能进行厌氧呼吸
C. 肺炎链球菌有核糖体,能合成蛋白质
D. 鉴别R型菌和S型菌只能使用显微镜观察检测菌体外有无荚膜
解析:  肺炎链球菌是原核生物,A错误;肺炎链球菌没有线粒
体,但含有与呼吸作用有关的酶,可以进行需氧呼吸,B错误;肺
炎链球菌有核糖体,能合成蛋白质,C正确;鉴别R型菌和S型菌还
可以观察形成的菌落,如果菌落光滑,则是S型菌,菌落粗糙,则
是R型菌,D错误。
2. 下列关于噬菌体侵染细菌的实验操作,错误的是(  )
A. 本实验选用噬菌体作实验材料的
原因之一是其结构组成只有蛋白
质和DNA
B. 实验中搅拌的目的是使噬菌体的DNA和蛋白质分离
C. 若图乙中的亲代噬菌体被32P标记,则悬浮液中的放射性很低
D. 在新形成的噬菌体中没有检测到35S并不能说明噬菌体的遗传物质
是DNA不是蛋白质
解析:  噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,所以适合作为
本实验的实验材料,A正确;实验中搅拌的目的是使大肠杆菌和噬
菌体的蛋白质外壳分离,B错误;32P标记噬菌体的DNA,会进入
细菌内部,所以沉淀物中放射性较高,悬浮液中放射性很低,C正
确;在新形成的噬菌体中没有检测到35S只能说明蛋白质没有进入
大肠杆菌,不能说明DNA是遗传物质,D正确。
3. 下列对图甲小鼠体内R型菌和S型菌的含量变化
解释错误的是(  )
A. 在死亡的小鼠体内存在着R型和S型两种菌
B. BC段R型菌含量降低可能是由于R型菌大量转化为了S型菌
C. CD段上升的原因是S型菌破坏了小鼠的免疫系统
D. 最初的S型菌是由R型菌转化来的,但之后产生的S型菌多数是由转化形成的S型菌增殖而来
解析:  小鼠死亡的原因是部分R型菌被转化形成S型菌,导致小
鼠死亡,所以在死亡的小鼠体内存在着R型和S型两种菌,A正确;
BC段R型菌含量降低是由于小鼠体内的免疫系统将一部分R型菌杀
死,B错误;CD段上升的原因是S型菌破坏了小鼠的免疫系统,导
致R型菌含量上升,C正确;最初的S型菌是由R型菌转化来的,但
之后产生的S型菌多数是由转化形成的S型菌增殖而来,D正确。
4. 下列关于烟草花叶病毒(TMV)的感染和重建实验的叙述,正确
的是(  )
A. 该实验证明生物的遗传物质都是RNA
B. 单用TMV的RNA不能使烟草感染
C. 病毒重建实验中需要将TMV的蛋白质降解
D. 根据烟草的感染症状可判断后代病毒的类型
解析:  该实验只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,A错
误;实验证明,单用TMV的RNA就能使烟草出现感染病毒的症
状,B错误;病毒重建实验中不需要将TMV的蛋白质降解,把RNA
和蛋白质分离即可,C错误;不同病毒侵染后,烟草的感染症状不
同,故根据烟草的感染症状可判断后代病毒的类型,D正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 DNA是遗传物质的直接证据
1. (2024·温州高一月考)格里菲思和艾弗里两位科学家利用肺炎链
球菌对遗传物质展开探索。下列叙述正确的是(  )
A. R型菌的菌体外面有荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌落
B. 两位科学家均设法分开DNA和蛋白质,让其单独作用进行对比
C. 格里菲思实验证明S型肺炎链球菌的DNA能使R型菌发生转化
D. 艾弗里实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
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解析:  R型菌的菌体外面无荚膜,在培养基上能长成粗糙型菌
落,A错误;格里菲思做的是活体转化实验,没有设法分开DNA和
蛋白质,B错误;格里菲思实验证明S型肺炎链球菌存在转化因子
使得R型菌可以转变为S型菌,但没有证明转化因子是DNA,C错
误;艾弗里进行了离体转化实验,实验证明肺炎链球菌的遗传物质
是DNA,而不是蛋白质,D正确。
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2. (2024·长兴一中高一月考)S型肺炎链球菌的某种“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⑤中,通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
D. 步骤④中,进入R型菌的S型菌DNA表达的产物是荚膜
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解析:  步骤①中,酶处理的时间应足够长,以使底物完全水
解,A错误;甲或乙的加入量为无关变量,应相同,否则会影响实
验结果,B错误;荚膜的主要成分是多糖,并非S型菌DNA的表达
产物,D错误。
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  (2024·宁波鄞州区高一月考)阅读下列材料,完成3~4小题。
  T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,
3. 下列关于该实验的叙述,正确的是(  )
A. 噬菌体中只含核糖体一种细胞器
B. 搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C. 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要遗传物质
D. 为达到预期实验效果,噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长
越好
它的化学组成中60%是蛋白质,40%是DNA。如图表示噬菌体侵染细菌实验的过程。
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解析:  噬菌体是病毒,不含核糖体,A错误;搅拌的目的是把
细菌和留在细菌表面的噬菌体残留部分分开,B错误;噬菌体侵染
细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离,故能充分证明
DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,C错误;噬
菌体与细菌混合培养的时间过长会导致细菌裂解,子代噬菌体释
放,影响实验结果,因此,噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越
长越好,D正确。
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4. 若有一组用放射性32P标记的噬菌体进行实验,下列说法正确的是
(  )
A. 要获得32P标记的噬菌体可用含32P的培养基培养
B. 32P标记的是噬菌体的蛋白质
C. 该组实验结果是悬浮液中放射性很低,沉淀物中放射性很高
D. 子代噬菌体都和亲代噬菌体一样全含32P
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解析:  噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因此不
能用培养基直接培养噬菌体,A错误;蛋白质的元素组成是C、
H、O、N、S,DNA的元素组成是C、H、O、N、P,因此,32P标
记的是噬菌体的DNA,B错误;32P标记的是T2噬菌体的DNA分
子,故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中,即悬浮液中放射性
很低,而沉淀物中的放射性很高,C正确;32P标记的是亲代噬菌体
的DNA,噬菌体侵染细菌时只有DNA进入并作为模板控制子代噬
菌体合成,DNA分子进行半保留复制,而合成子代噬菌体所需的
原料均由细菌提供,子代噬菌体不都和亲代噬菌体一样全含32P,D
错误。
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5. (2024·乐清一中高一月考)科研人员分别用35S、32P标记的噬菌体
与大肠杆菌混合培养一段时间,充分搅拌离心后检测两组离心管悬
浮液与沉淀物中放射性强度,发现其中一组某个部位的放射性较强
且与培养时长无关,推测该组噬菌体的放射性标记物及放射性较强
的部位分别是(  )
A. 35S标记的蛋白质、沉淀物
B. 32P标记的DNA、沉淀物
C. 35S标记的蛋白质、悬浮液
D. 32P标记的DNA、悬浮液
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解析:  用35S标记噬菌体的蛋白质,经侵染离心后其蛋白质外壳
在悬浮液中,且放射性强度与培养时长无关,A错误,C正确;用
32P标记的DNA,经侵染离心后其DNA侵入大肠杆菌,分布在沉淀
物中,但若培养时间过短(还有未侵入大肠杆菌的DNA)或培养
时间过长(大肠杆菌释放出子代噬菌体),则悬浮液中放射性增
强,B、D错误。
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6. 为证明蛋白质和DNA究竟哪一种
是遗传物质,科学家们做了T2噬
菌体侵染细菌的实验。如图中亲
代噬菌体已用32P标记,A、C中的
方框代表细菌。下列关于本实验
及噬菌体、细菌的叙述正确的是(  )
A. 图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的,其内的营养成分中要
加入32P标记的无机盐
B. 若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两
组相互对照
C. 噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而细菌的遗传遵循基因分离
定律
D. 若本组实验B(悬浮液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传
物质
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解析:  由题干信息可知,图中亲代噬菌体已用32P标记,则锥形
瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记,A错误;要证明DNA是
遗传物质,还应设计一组用35S标记噬菌体的实验,二者互为对照
实验,B正确;细菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律,C
错误;若本组实验B(悬浮液)中出现放射性,可能是实验时间较
长,细菌裂解导致的,也可能是实验时间过短,部分噬菌体的
DNA未侵入细菌,经搅拌、离心到悬浮液中的,但不影响实验结
论,D错误。
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7. 人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。表格为赫尔希、蔡斯噬
菌体侵染大肠杆菌的实验,分析并回答问题:
编号 实验过程和操作 结果
A
组 含35S噬菌体+未被标记的大肠杆菌(培养一段时
间)→搅拌,离心→检测放射性
B
组 含32P噬菌体+未被标记的大肠杆菌(培养一段时
间)→搅拌,离心→检测放射性
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(1)A组和B组实验中,35S标记了噬菌体的 ,32P标记
了噬菌体的 。该实验中, (填“能”或
“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是

蛋白质 
DNA 
不能 
在DNA和
蛋白质中都含有N元素,且15N无放射性 
解析: S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,所以A组和B组实验中,35S标记了噬菌体的蛋白质,32P标记了噬菌体的DNA。由于噬菌体的DNA和蛋白质中都含有N元素,若用15N来标记噬菌体,则DNA和蛋白质外壳都会被标记,不能区分噬菌体的蛋白质和DNA,且15N无放射性,因此不能用15N来标记。
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(2)在赫尔希和蔡斯实验中,A组放射性检测的结果为:悬浮液
放射性 (填“高”或“低”),沉淀物放射性
(同上)。在该实验中搅拌的目的是
,若A组实验操作时搅拌不充
分,则会使沉淀物放射性 。
高 
低 
使吸附在大肠杆菌上
的噬菌体与大肠杆菌分离 
增强 
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解析: 由于35S标记了噬菌体的蛋白质,且蛋白质外壳
不能进入细菌,所以在赫尔希和蔡斯的实验中,A组放射性
检测的结果为悬浮液放射性高,沉淀物放射性低(几乎没有
放射性)。在该实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的
噬菌体与大肠杆菌分离。若A组实验操作时搅拌不充分,则
会使含35S标记的蛋白质外壳没有完全与细菌分开,会使沉淀
物放射性增强。
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(3)该实验证明了DNA是遗传物质,则其彻底水解产物有
种。
解析: DNA彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和A、
T、G、C四种碱基,共6种。
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知识点二 有些病毒的遗传物质是RNA
8. (2024·衢州衢江区高一月考)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病
毒(HRV)均可以感染烟草,将HRV 的RNA与TMV的蛋白质结合
到一起,组成一个重组病毒。用这个重组病毒去感染烟草,则在烟
草体内分离出来的子代病毒有(  )
A. TMV的蛋白质和HRV的RNA
B. TMV的RNA和HNA的蛋白质
C. HRV的蛋白质和HRV的RNA
D. TMV的蛋白质和TMV的RNA
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解析:  由于RNA病毒中的遗传物质是RNA,重组病毒的RNA来
自HRV,因此用这个病毒去感染烟草,在烟草细胞内分离出来的病
毒与HRV相同,即在烟草体内分离出来的子代病毒有HRV的蛋白
质和HRV的RNA,C正确。
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9. (2024·绍兴高一期中)烟草花叶病毒重建和感染的实验示意图如
下。下列叙述正确的是(  )
A. 烟草花叶病毒中的核苷酸有8种
B. 图中A型后代的外壳是蛋白质B
C. 若用DNA酶处理该病毒,会使其失去感染力
D. 该实验证明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
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解析:  烟草花叶病毒中的核酸是RNA,其中的核苷酸共有4
种,A错误;图中A型后代的RNA来自TMV A,故其蛋白质外壳是
蛋白质A,B错误;该病毒的遗传物质是RNA,酶具有专一性,故
若用DNA酶处理该病毒,不会使其失去感染力,C错误;该实验的
子代与提供RNA的亲本相同,证明RNA是遗传物质,蛋白质不是
遗传物质,D正确。
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10. (2024·台州路桥区高一期末)下列关于“DNA是主要的遗传物
质”的理解,正确的是(  )
A. 对豌豆植株而言,DNA是主要的遗传物质
B. 真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
C. 细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA
D. 细胞生物的遗传物质是DNA,部分病毒的遗传物质也是DNA
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解析:  豌豆植株的遗传物质是DNA,A错误;不管真核生
物,还是原核生物,其遗传物质都是DNA,B错误;细胞的遗传
物质是DNA,或者说,不管细胞核还是细胞质,遗传物质都是
DNA,C错误;有细胞结构的生物遗传物质是DNA,DNA病毒的
遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,D正确。
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11. (2024·金华金东区高一月考)在1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关
A. 过程②和④表明存在一种促使R型活菌转化成S型活菌的活性物质
B. 从鼠2血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡
C. 从鼠5体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,只会产生
光滑型菌落
D. 若过程②改为S型菌的DNA与R型活菌混合,则鼠2死亡的时间可
能提前
实验,实验过程如图所示,下列叙述错误的是(  )
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解析:  单独注射加热杀死的S型菌的鼠3存活,单独注射S型活
菌的小鼠死亡,只注射R型活菌的小鼠存活,而从鼠2血液中能提
取到S型活菌,故过程②和④的结果可表明存在一种促使R型活菌
转化成S型活菌的活性物质,A正确;从鼠2血液中分离出来的活
的肺炎链球菌包括R型菌和S型菌,其中只有S型菌能使小鼠死
亡,B错误;将S型活菌与加热杀死的R型菌混合注入小鼠,小鼠
死亡,从鼠5体内只可分离出S型活菌,在培养基上培养,只会产
生光滑型菌落,C正确;若过程②改为S型菌的DNA与R型活菌混
合,则R型菌转化为S型菌的效率提高,所以小鼠死亡的时间可能
提前,D正确。
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12. (2024·温州高一月考)检测指标应当能够科学地反映因变量。下列所述实验中,若要得出相应的结论,对应的检测指标错误的是(  )
选项 实验名称 实验结论 检测指标
A 肺炎链球菌活
体转化实验 S型菌存在的“转
化因子”能使R型
菌转化为S型菌 检测小鼠的存活情况,并从
死亡小鼠体内分离出S型菌
B 肺炎链球菌离
体转化实验 DNA是遗传物质 观察平板中菌落的特征
C T2噬菌体侵染
细菌实验 DNA是遗传物质 检测沉淀物、悬浮液及子代
噬菌体的放射性
D 烟草花叶病毒
感染实验 RNA是遗传物质 检测烟草的叶片细胞中是否
含有RNA
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解析:  S型菌具有致病性,所以感染了S型菌的小鼠会死亡,并且能从注射了加热杀死的S型菌和R型活菌的小鼠体内分离出S型菌,因此可以得出结论S型菌存在的“转化因子”能使R型菌转化为S型菌,A正确;不同类型的肺炎链球菌的菌落特征不同,可根据菌落特征判断平板中有几种肺炎链球菌,从而可判断能将R型菌转化为S型菌的物质是否为DNA,B正确;T2噬菌体侵染细菌实验是利用同位素标记法将噬菌体的DNA和蛋白质彻底分开,T2噬菌体侵染细菌只有遗传物质进入细菌,经过离心可将T2噬菌体的蛋白质外壳和细菌分开,所以可以通过检测沉淀物、悬浮液及子代噬菌体的放射性,得出DNA是遗传物质,C正确;烟草的叶片细胞中本就含有RNA,并不能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,可将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开,分别感染烟草叶片,检测叶片细胞是否被烟草花叶病毒感染,从而判断RNA是否为遗传物质,D
错误。
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13. (2024·海宁一中高一月考)某研究小组进行噬菌体侵染细菌实验中,经搅拌、离心后检测放射性强度,实验数据如图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 若32P标记的噬菌体侵染细菌,悬浮液出现较强的放射性与搅拌是
否充分无关
B. 若35S标记的噬菌体侵染细菌,沉淀物中出现较强的放射性与保温
时间长短无关
C. 悬浮液中35S先增大后保持在约80%,搅拌4 min后仍有约20%的噬
菌体没有与细菌脱离
D. 搅拌4 min后,细胞外32P含量约30%是因为培养时间过长,细菌裂
解释放子代噬菌体
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解析:  32P标记的噬菌体侵染细菌组,若搅拌不充分,噬菌体
外壳没有与细菌分离,则噬菌体外壳会进入到沉淀物中,由于噬
菌体外壳本身没有被标记,故悬浮液出现较强的放射性与搅拌是
否充分无关,A正确;35S标记的是噬菌体的外壳蛋白,噬菌体的
DNA进入细菌体内,若保温时间过短,部分噬菌体的DNA没有进
入细菌,由于噬菌体的DNA没有标记,不影响沉淀物的放射性;
若保温时间过长,子代噬菌体释放出来,由于噬菌体的DNA没有
标记,不影响沉淀物的放射性,因此沉淀物中出现较强的放射性
与保温时间长短无关,B正确;悬浮液中35S先增大后保持在80%左右,原因是有20%左右的噬菌体没有与细菌分离,C正确;搅拌4 min后,细胞外32P含量为30%左右是因为有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌,D错误。
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14. 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如图所示。下列说法中错误的是(  )
a过程表示用TMV的蛋白质外壳感
染烟叶,结果说明TMV的蛋白
质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染
烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病
毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症
为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和TMV的
RNA不是遗传物质
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解析:  a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,没有出现病
斑,说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用,A正确;b过程表示用
HRV的RNA单独感染烟叶,出现病斑,说明其具有感染作用,B
正确;c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的
“杂种病毒”感染烟叶出现病斑,并能从中分离出HRV,说明该
“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,C正确;
该实验证明HRV的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和TMV
的RNA不是遗传物质,D错误。
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15. (2024·瑞安一中高一月考)某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体
侵染大肠杆菌实验的过程如图,据图回答下列问题。
(1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是
。将上述a~f以正确的时间顺序排列(a为子代噬菌
体): (用字母和箭头表示)。
解析: T2噬菌体的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的
遗传物质是RNA;题图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表
示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此正确的
时间顺序为d→e→b→f→c→a。
DNA、
RNA 
d→e→b→f→c→a 
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(2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标
记技术的目的是 。以32P标记组
为例,搅拌离心应发生在图中过程e~f之间,如果在过程f
之后搅拌离心,可能出现的异常现象是

区分DNA和蛋白质分子 
悬浮液中具有较强
的放射性 
解析: 在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放
射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质分子;
以32P标记组为例,搅拌离心应发生在题图中过程e~f之
间,如果在过程f之后搅拌离心,细菌会裂解,释放出子
代T2噬菌体,所以可能出现的异常现象是悬浮液中具有
较强的放射性。
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(3)下列曲线中,用来表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温
时间长短与放射性高低的关系图,最合理的是(甲组为35S
标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体) 。
B 
A. 甲组—悬浮液—① B. 乙组—悬浮液—②
C. 甲组—沉淀物—③ D. 乙组—沉淀物—④
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解析: 甲组为用35S标记的T2噬菌体侵染细菌,35S标
记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质
外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在
悬浮液中,放射性强度与保温时间长短没有关系,A、C错
误;乙组用32P标记的T2噬菌体侵染细菌,32P标记的是噬菌
体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,
经过搅拌离心后,DNA随着细菌分布在沉淀物中;保温时
间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分
布于悬浮液中,这会使悬浮液的放射性增强,沉淀物中放射
性减弱,B正确,D错误。
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(4)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬
菌体侵染大肠杆菌,在理论上悬浮液中不含放射性,下层沉
淀物中具有很高的放射性,而实验的实际最终结果显示:在
离心后的悬浮液中,也具有一定的放射性,而下层的沉淀物
放射性强度比理论值略低。
①在理论上,悬浮液放射性应该为0,其原因是


②噬菌体侵染细菌实验证明了 。
噬菌体已
将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,悬浮液中只含噬菌体
的蛋白质外壳 
DNA是遗传物质 
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解析: ①沉淀物中是较重的大肠杆菌,悬浮液中是
较轻的噬菌体。噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA注入
大肠杆菌内,搅拌离心后未标记的蛋白质外壳在悬浮液
中,被侵染的含32P的大肠杆菌在沉淀物中。故理论上悬
浮液放射性应该为0。②噬菌体侵染细菌的实验证明了
DNA是遗传物质。
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16. (2024·温州瓯海区高一月考)阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:S型肺炎链球菌能引起小鼠得败血症,R型菌则不能。英
国科学家格里菲思进行了肺炎链球菌转化实验。加热杀死的S型
菌不能引起小鼠得病,而加热杀死的S型菌与活的R型菌混合之后
注入到小鼠体内能引起小鼠得病,并在得病的小鼠体内分离出了
活的S型菌。
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材料二:美国科学家艾弗里等人为了弄清楚究竟是什么物质将R
型菌转化成了S型菌,又进行了肺炎链球菌的离体转化实验。他
们从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质、荚膜,用离心的方法将它
们分离,然后分别与活的R型菌混合,进行液体悬浮培养。最终
结果证明了DNA 是促使R型菌转化为S型菌的物质。
材料三:T2噬菌体是一种专门侵染细菌的病毒,由DNA和蛋白质
两种物质组成。赫尔希和蔡斯根据T2噬菌体侵染细菌的过程,利
用放射性同位素标记巧妙地设计实验证明了DNA是遗传物质。
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(1)从材料一能得出的结论是

解析: 材料一:加热杀死的S型菌不能引起小鼠得
病,而加热杀死的S型菌与活的R型菌混合之后注入到小鼠
体内能引起小鼠得病,并在得病的小鼠体内分离出了活的S
型菌。自变量是注入小鼠体内菌的类型,因变量是小鼠是否
患病、是否能分离出S型菌,可得出结论:加热杀死的S型
菌中存在“转化因子”,使活的R型菌转化为S型菌。
加热杀死的S型菌中存在“转化
因子” 
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(2)根据材料二填空
A. 蛋白质+R型菌→R型菌
B. 荚膜+R型菌→
C. DNA+R型菌→
D. DNA+ +R型菌→R型菌
解析: 材料二实验的自变量是加入物质的种类,因变
量是是否分离出S型菌。根据实验结论,可知B组分离出R型
菌;C组分离出R型菌和S型菌;D组加入DNA和DNA酶,
DNA酶将DNA水解,不能发生转化,故只分离出R型菌。
R型菌 
R型菌+S型菌 
DNA酶 
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(3)材料三中使用同位素对噬菌体进行标记时,为了区分DNA
和蛋白质应使用 标记DNA,使用 标记蛋白
质。将标记好的噬菌体与细菌混合培养一段时间后,为了将
噬菌体与细菌分离开来,应先 后离心。 若标记的
是DNA,离心后将在 中检测到较强的放射性。
32P 
35S 
搅拌 
沉淀物  
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解析: 由于DNA的元素组成是C、H、O、N、P,蛋白
质的元素组成是C、H、O、N、S,可分别用32P标记DNA,
35S标记蛋白质。噬菌体感染细菌时,先将DNA注入细菌,
蛋白质外壳吸附在细菌表面,为了将噬菌体外壳与细菌分
离,需要先搅拌后离心。若标记的是DNA,DNA进入细菌
细胞,细菌细胞离心后进入沉淀物,将在沉淀物中检测到较
强的放射性。
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(4)材料二和材料三实验中共同的关键思路是

解析: 材料二和材料三的共同思路是想办法将各种物
质(主要是DNA和蛋白质)分开,单独地观察它们在遗传
中的作用。
将各种物质分
开,单独地观察它们的作用 
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