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3.1DNA是主要的遗传物质
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新知导入
问题探讨
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
讨论：
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的
可行方法有哪些？
染色体、蛋白质和DNA示意图
通过果蝇实验证明了基因位于染色体上
科学家发现：染色体主要组成成分
蛋白质和DNA
DNA
染色体在遗传上的连续性和稳定性
蛋白质
1909年，丹麦生物学家约翰逊给遗传因子起名为基因
孟德尔
摩尔根
合作探究
阅读课本P42~44，思考并回答：
1.请根据课本上格里菲思的肺炎链球菌转化实验的内容完成下表。
2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验主要遵循的实验原则是什么 是否证明了DNA是转化因子
3.请根据教材中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验,回答下列问题。
(1)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中最关键的设计思路是什么 有什么巧妙之处
(2)加入DNA的实验组的实验结果是什么 经DNA酶处理过的DNA用于实验的结果可以说明什么问题 本实验的结论是什么
4.格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验有什么关系
步骤 方 法 现象 结 论
1 注射R型活细菌 小白鼠正常
2 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌
3 注射加热后杀死的S型细菌 小白鼠正常
4 加热后杀死的S型细菌+R型活细菌
新知讲解
实验材料：
两种肺炎链球菌
R型活细菌不能使小鼠死亡
S型活细菌使小鼠死亡
加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡
1.肺炎链球菌体内转化实验——格里菲思
第一组：R型活细菌不能使小鼠死亡
第二组：S型细菌使小鼠死亡
第三组：加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡
第四组：R型活细菌 + 加热杀死的S型细菌
小鼠死亡
假说二：R菌以某种方式使加热杀死的S型菌“复活”
假说三：在死亡的S菌作用下，R菌突变为S菌
假说五：死亡S型菌的“某物质”进入R型菌，使其转化为活S菌 合成出荚膜
假说一：少量残余S菌大量繁殖
假说四：Ｓ死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激Ｒ菌突变成了Ｓ菌
×
×
高温使蛋白质结构破坏不可逆
假说……
1.肺炎链球菌体内转化实验——格里菲思
资料：格里菲思了解到肺炎双球菌有很多类型，S菌有Ⅰ-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S，R菌有Ⅰ-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R,且自然状态下会有S菌突变为同型R菌，如：Ⅱ-S可突变为Ⅱ-R，但不会突变为Ⅲ-R。转化实验中用到的材料是Ⅱ-R菌与Ⅲ-S菌，且第四组实验小鼠体内提取出来的活S菌为Ⅲ-S。
假说三：在死亡的S菌作用下，R菌突变为S菌
假说五：死亡S型菌的“某物质”进入R型菌，使其转化为活S菌 合成出荚膜
假说四：Ｓ死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激Ｒ菌突变成了Ｓ菌
推断：
已经被加热杀死的S型细菌中，含有某种促成这一转化的活性物质
——转化因子。
×
×
1.肺炎链球菌体内转化实验——格里菲思
R型活细菌
加热杀死的S型细菌
S型活细菌
无机物
有机物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
DNA
RNA
加热杀死的S型细菌提取液
去除大部分多糖、蛋白质、脂质
对照
+蛋白酶
+RNA酶
+酯酶
+DNA酶
能够转化
能够转化
能够转化
能够转化
不能转化
只有DNA酶能阻止转化实验，表明DNA才是细胞提取物中有活性的转化因子，使R型活细菌转化成了S型活细菌。
获得细胞提取液
分别处理后与活的R型细菌混合，进行转化测试实验
2.肺炎链球菌体外转化实验——艾弗里（1944年）
在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为减法原理。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。
自变量控制中的“加法原理” 和“减法原理”
课堂练习
例1 某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠;②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠;③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠;④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )。
A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡
C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活
D
合作探究
阅读课本P42~44，思考并回答：
1.为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
2.如果用15N标记噬菌体的蛋白质和DNA,能否证明DNA是遗传物质
3.请根据教材中T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验回答下列有关问题。
(1)制备含有35S、31P与32S、32P的两种噬菌体采用的方法是什么 (写出实验方案)
(2)离心后上清液与沉淀物中放射性含量不同说明了什么问题 进一步观察发现,细菌裂解释放出的与亲代相似的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但却不能检测到35S标记的蛋白质。这一现象又说明了什么
(3)在含32P的噬菌体侵染细菌的实验中,经过离心,沉淀物放射性很高,上清液也有放射性,原因可能是什么 噬菌体侵染细菌实验是否可以证明DNA是主要的遗传物质
新知讲解
1.T2噬菌体的组成及生活特点
(40%)
(60%)
放射性同位素标记法
2.研究方法：
？
DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？
蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
（标记32P）
（标记35S）
T2噬菌体中60%是蛋白质，40%是DNA。
（1）标记亲代T2噬菌体
3.实验过程：
②细菌+含32P的培养基
含32P的细菌
①噬菌体+含35S的细菌
②噬菌体+含32P的细菌
第一步：标记大肠杆菌
含35S的细菌
①细菌+含35S的培养基
第二步：标记噬菌体（用两组标记细菌分别培养噬菌体）
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
标记的亲代T2 噬菌体
子代T2是否有放射性
实验结论？
搅拌的目的： 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的：让上清液中析出T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
结果说明：侵染的大肠杆菌时T2噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外
（2）用标记的亲代T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
（2）用标记的亲代T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
结果说明：侵染的大肠杆菌时T2噬菌体的DNA进入细菌的细胞中
赫尔希和蔡斯的实验：实验结果
亲代噬菌体
35S标记蛋白质
32P标记DNA
子代噬菌体
外壳蛋白质
无35S标记
DNA有32P
标记
实验结论
DNA分子才是真正的遗传物质
标记的亲代T2
子代T2是否有放射性
实验结论？
亲代噬菌体 原宿主细菌内 子代噬菌体 实验结论
32P标记的DNA 无32P标记的DNA 是噬菌体的遗传物质
35S标记的蛋白质 无35S标记的蛋白质
DNA有32P标记
蛋白质外壳无35S标记
DNA
可能搅拌不充分
沉淀物的放射性很低，原因是什么？
可能保温时间过短或过长
上清液的放射性很低，原因是什么？
课堂练习
例2 如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的结构成分中,能够找到放射性元素的为( )。
A.可在外壳中找到15N、35S、3H
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
B
只有DNA是遗传物质吗？
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到病毒
不能得到病毒
烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。
只有DNA是遗传物质吗？
TWV 2
RNA 2
蛋白质 2
蛋白质 1+RNA 2
TWV 2
TWV 1
RNA 1
蛋白质 1
蛋白质 2+RNA 1
TWV 1
烟草花叶病毒重建实验示意图
细胞生物：（细胞核、细胞质）
DNA
RNA：仅限于某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒）
DNA病毒（只有DNA，无RNA）
DNA、RNA同时存在
DNA是主要的遗传物质
遗传物质
核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。
课堂总结
板书设计
3.1DNA是主要的遗传物质
一、肺炎链球菌的转化实验
二、噬菌体侵染细菌的实验
作业布置
完成学案检测题
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php3.1DNA是主要的遗传物质
基础知识
一、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
(1)过程
a.注射无荚膜R型活细菌→小鼠① 。
b.注射有荚膜S型活细菌→小鼠② →小鼠体内可分离出S型活细菌。
c.注射③ 的S型活细菌→小鼠不死亡。
d.注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌→小鼠死亡→小鼠体内分离出④ 型活细菌→后代也是S型活细菌。
(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有⑤ ,性状的转化是可以遗传的。
2.艾弗里的体外转化实验
(1)过程
a.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养→结果:多数菌落为⑥ 型细菌的菌落,同时有少数⑦ 型细菌的菌落。
b.S型细菌的蛋白质与R型活细菌混合培养→结果:只出现⑧ 型细菌菌落。
c.S型细菌的荚膜多糖与R型活细菌混合培养→结果:只出现R型细菌菌落。
d.S型细菌的DNA+DNA酶,再与活的R型细菌混合培养→结果:只出现R型细菌菌落。
(2)结论:转化因子是⑨ 。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的⑩ ,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有 。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在 的作用下,利用 的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。
2.赫尔希和蔡斯实验
(1)过程
a.培养标记的大肠杆菌:赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素 和放射性同位素 的培养基中培养大肠杆菌,并繁殖数代。
b.标记噬菌体:再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有 标记或蛋白质含有35S 标记的噬菌体。
c.用T2噬菌体分别侵染大肠杆菌:分别用 标记的T2噬菌体去侵染无任何放射性标记的大肠杆菌。
d.搅拌、离心,放射性检测。
(2)结果:用35S标记的一组实验,放射性同位素主要分布在 中;用32P标记的一组实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。
(3)结论:子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 遗传的。
三、DNA是主要的遗传物质
遗传物质除了DNA以外,还有 。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说 是主要的遗传物质。
合作探究
知识点一:肺炎链球菌的转化实验
阅读课本P42~44，思考并回答：
1.请根据课本上格里菲思的肺炎链球菌转化实验的内容完成下表。
步骤 方 法 现象 结 论
1 注射R型活细菌 小白鼠正常
2 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌
3 注射加热后杀死的S型细菌 小白鼠正常
4 加热后杀死的S型细菌+R型活细菌
2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验主要遵循的实验原则是什么 是否证明了DNA是转化因子
3.请根据教材中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验,回答下列问题。
(1)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中最关键的设计思路是什么 有什么巧妙之处
(2)加入DNA的实验组的实验结果是什么 经DNA酶处理过的DNA用于实验的结果可以说明什么问题 本实验的结论是什么
4.格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验有什么关系
例1 某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠;②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠;③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠;④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )。
A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡
C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活
知识点二:噬菌体侵染细菌的实验
阅读课本P42~44，思考并回答：
1.为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
2.如果用15N标记噬菌体的蛋白质和DNA,能否证明DNA是遗传物质
3.请根据教材中T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验回答下列有关问题。
(1)制备含有35S、31P与32S、32P的两种噬菌体采用的方法是什么 (写出实验方案)
(2)离心后上清液与沉淀物中放射性含量不同说明了什么问题 进一步观察发现,细菌裂解释放出的与亲代相似的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但却不能检测到35S标记的蛋白质。这一现象又说明了什么
(3)在含32P的噬菌体侵染细菌的实验中,经过离心,沉淀物放射性很高,上清液也有放射性,原因可能是什么 噬菌体侵染细菌实验是否可以证明DNA是主要的遗传物质
例2 如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的结构成分中,能够找到放射性元素的为( )。
A.可在外壳中找到15N、35S、3H B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N和35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S
课堂总结
板书设计
3.1DNA是主要的遗传物质
一、肺炎链球菌的转化实验
二、噬菌体侵染细菌的实验
作业布置
基础知识
①不死亡 ②死亡 ③加热杀死 ④S ⑤转化因子 ⑥R ⑦S ⑧R ⑨DNA ⑩细菌病毒 DNA 自身遗传物质 大肠杆菌体内 S P P S S和32P 上清液 DNA RNA DNA
合作探究
知识点一:肺炎链球菌的转化实验
1.
步骤 方 法 现象 结 论
1 注射R型活细菌 小白鼠正常 R型细菌无毒性
2 注射S型活细菌 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌 S型细菌能使小白鼠患病
3 注射加热后杀死的S型细菌 小白鼠正常 加热杀死的S型细菌不使小白鼠致死
4 加热后杀死的S型细菌+R型活细菌 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌 死亡的S型细菌中可能有使R型细菌转化的转化因子
2.主要遵循的实验原则是对照原则,如第一组与第四组对照、第二组和第四组对照等。不能证明DNA是转化因子。
3.(1)最关键的设计思路是把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察这两种物质的作用。巧妙之处是合理地控制了实验变量,将多个变量分解为单个变量进行研究,遵循了单一变量原则。
(2)在培养基中发现活的R型菌与S型菌。经DNA酶处理过的DNA用于实验的结果可以说明DNA的水解产物不是转化因子。本实验的结论是DNA是转化因子即遗传物质,而蛋白质等物质不是遗传物质。
4.格里菲思的体内转化实验提出了“转化因子”的概念,奠定了艾弗里的体外转化实验的基础,但没有证实“转化因子”是DNA,是遗传物质;而艾弗里在格里菲思的体内转化实验基础上进一步探究,设计实验证明“转化因子”是DNA,DNA是遗传物质。艾弗里实验是对格里菲思的体内转化实验的再探究。
例1 D
【解析】S型菌是有毒性的,但若将其DNA在DNA酶的作用下水解掉,则S型菌的DNA水解产物不能使R型菌发生转化,故实验①中小鼠存活;实验②中不管是否用DNA酶将R型菌的DNA水解,因后来又加入了有毒的S型菌,故小鼠会死亡;实验③中因加入DNA酶后用高温加热后冷却,DNA酶变性失活、R型细菌死亡,故再加入S型菌的DNA也不能使R型菌发生转化,所以小鼠存活;实验④中加入DNA酶后用高温加热后冷却,DNA酶变性失活,S型细菌死亡,再加入R型菌的DNA而不是活的R型菌,故也不能使小鼠死亡。
知识点二:噬菌体侵染细菌的实验
1.用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,是因为对这两种物质的分析表明仅蛋白质分子中含有硫,磷存在于DNA分子中。
2.15N既可以标记噬菌体的蛋白质外壳,也可以标记噬菌体的DNA分子,不能把DNA和蛋白质分开,单独观察。而用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,能把DNA和蛋白质分开,单独观察。
3.(1)放射性同位素标记法。过程如下:
无任何标记的大肠杆菌在含35S且其他元素均无放射性的培养基中培养数代用无任何放射性的噬菌体去侵染而获得含35S、31P的噬菌体。
无任何标记的大肠杆菌在含32P且其他元素均无放射性的培养基中培养数代用无任何放射性的噬菌体去侵染而获得含32S、32P的噬菌体。
(2)噬菌体的DNA进入大肠杆菌体内,而蛋白质外壳被留在了外面。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
(3)原因可能是有未发生侵染的噬菌体或侵染后释放出的子代噬菌体;噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但是不能证明DNA是主要的遗传物质。
例2 B
【解析】3H、15N既可标记在噬菌体的DNA分子上,又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上,而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上,35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。噬菌体侵染细菌时,只有其DNA进入细菌细胞,蛋白质外壳没有进入,子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳都以细菌的成分为原料合成,所以在产生的子代噬菌体的结构成分中,只能在噬菌体的DNA分子上找到3H、15N和32P,没有35S。中小学教育资源及组卷应用平台
3.1DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1．下列有关生物体遗传物质的叙述,不正确的是（ ）
A．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
B．T2噬菌体的遗传物质不含有硫元素
C．豌豆的遗传物质是DNA
D．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
2．下列有关科学实验与方法的叙述，错误的是（ ）
A．摩尔根运用假说—演绎法证明了萨顿假说的正确性
B．赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验应用同位素标记法
C．沃森和克里克研究DNA分子时，运用了构建概念模型的方法
D．萨顿用类比推理得出基因与染色体存在明显的平行关系的假说
3．艾弗里及其同事进行的肺炎链球菌转化实验和赫尔希与蔡斯进行的噬菌体侵染细菌实验是探究遗传物质本质的两个经典实验。下列说法错误的是（ ）
A．艾弗里实验时利用自变量控制中的减法原理，将细胞提取物进行不同处理，分别观察没有DNA、蛋白质和脂质的情况下，R型细菌是否发生转化
B．赫尔希与蔡斯实验时分别采用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
C．两个实验在设计思路上的共同点是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应
D．两个实验均证明了DNA是主要的遗传物质
4．赫尔希和蔡斯通过下列哪一实验，证明了噬菌体的遗传物质是DNA？（ ）
A．肺炎双球菌转化实验
B．噬菌体侵染细菌的实验
C．果蝇杂交实验
D．烟草花叶病毒感染烟草的实验
5．肺炎双球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据，下列相关叙述错误的是（ ）
A．加热杀死的S型菌的DNA还具有活性
B．肺炎双球菌的活体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．R型菌转化为S型菌是通过基因重组实现的
D．光滑型菌株不是唯一能够引起败血病或肺炎的菌株
6．艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。下列说法正确的是（ ）
实验组号 接种菌型 加人S型菌物质 培养皿长菌情况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA(经DNA酶处理) R型
A．实验①说明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④①说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
7．在探究遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该实验可证明DNA是主要的遗传物质
B．该实验中35S标记组的沉淀物中出现少量放射性与培养时间过长有关
C．该实验中用32P标记的T2噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体只有少数具有放射性
D．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中增殖
8．T2噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①中噬菌体为子代DNA复制提供了模板和逆转录酶
B．适当搅拌后进行②操作，使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离
C．由该图分析可知，实验结果可说明DNA是主要的遗传物质
D．该实验得到的子代噬菌体中，大多数含有放射性32P
9．某人模拟了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，进行了以下两组实验：
①用3H标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；②用14C标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
以上两组实验经过适宜时间保温后进行搅拌、离心等操作，以下说法正确的是（ ）
A．①组实验35S标记的大肠杆菌是由含35S的培养基直接培养获得
B．①组实验子代噬菌体的蛋白质外壳均含3H、35S
C．②组实验的放射性主要出现在沉淀物中
D．②组实验子代噬菌体的蛋白质外壳含14C
10．T2噬菌体蛋白质外壳的合成场所是（ ）
A．细菌的核糖体 B．噬菌体的核糖体
C．噬菌体的基质 D．细菌的拟核
11．若用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能找到的放射性元素为（ ）
A．可在外壳中找到15N、35S B．可在DNA中找到15N、32P
C．可在外壳中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35S
12．如图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．据图丙可知，从烟草花叶病毒分离出来的RNA可以侵染正常烟叶，使其出现病态
B．图乙实验结果中烟叶感染了烟草花叶病毒
C．由甲、乙、丙三组实验可知，RNA是烟草花叶病毒主要的遗传物质
D．除自变量不同以外，无关变量均保持相同且适宜，这是实验设计中的可重复性原则
13．生物学实验自变量控制中有“加法原理”和“减法原理”。下列有关实验和运用的“原理”不正确的是（ ）
A．探究温度对酶活性影响的实验用到了“加法原理”
B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验用到了“加法原理”
C．证明烟草花叶病毒遗传物质的实验运用了“减法原理”
D．证明DNA半保留复制的实验运用了“减法原理”
14．下列能够证明DNA是遗传物质的实验是（ ）
①艾弗里将S型细菌提纯的DNA、蛋白质和多糖等分别加入培养基中培养R型细菌 ②格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验 ③噬菌体侵染细菌的实验 ④孟德尔的豌豆杂交实验
A．①②③④ B．③④ C．②③ D．①③
15．肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
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
二、综合题
16．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程，回答下列问题：
（1）在孟德尔的遗传规律被重新发现之后，科学家迫切寻找基因在哪里，通过大量的观察，萨顿发现____________，摩尔根的果蝇杂交实验证实了________________________。遗传学家们的研究表明，在减数分裂过程中，________________________基因表现为自由组合。
（2）20世纪40年代，在格里菲思体内转化实验基础上，艾弗里及其同事将加热致死的S型细菌破碎后，制成细胞提取物，进行了如下实验：
①R型细菌培养基+S型细菌的细胞提取物→R型菌+S型菌
②R型细菌培养基+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶→R型菌+S型菌
③R型细菌培养基+S型细菌的细胞提取物+酯酶→R型菌+S型菌
④R型细菌培养基+S型细菌的细胞提取物+DNA酶→只长R型菌
实验中，设置实验①的目的是：________________________________。
该实验的基本思路是：依据自变量控制中的“________________原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性的去除掉一种物质。若要排除RNA是转化因素的可能性，还需增设一组实验，请简要写出实验的主要思路：
___________________________________________________________________________________。
若增设这一组实验的培养基最后也长出R型菌和S型菌，则最终可以得出结论：
__________________________________________________________________________________。
（3）后来，赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记法，进一步证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。噬菌体侵染菌实验包括4个步骤：
①将T2菌体与大肠杆菌混合培养②用35S和32P分别标记T2噬菌体
③放射性检测④搅拌后离心
该实验步骤的正确顺序是________________（用数字表示）。
17．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都是以RNA为遗传物质的病毒，由于所含RNA不同，因而侵染后导致的植物症状不同（如下图所示）：
将病毒的RNA和蛋白质分离，使其单独感染植物；或使不同病毒的RNA与蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒，然后使其感染植物。
（1）图（a）、图（b）表现症状不同，其根本原因是_______________
（2）在上图中画出叶片A、叶片B、叶片C表现出的感染症状。____________
（3）从以上感染实验可知，起感染作用的是_______。
（4）画出叶片C中繁殖产生的子代病毒的图示。_________
（5）以上实验证明____________。
（6）该实验的设计思路是___________________________________。
三、实验题
18．科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O、和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。请回答下列问题：
第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
（1）第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是_______。一般的说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中_______（填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”）14C。
（2）假设在第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的______。
（3）第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要部位分别是______、______。（填“沉淀物”“上清液”或“沉淀物和上清液”）
（4）若第一组和第三组的噬菌体标签脱落，无法辨别，请设计实验进行鉴别，写出实验设计思路：____________________________________。
参考答案
1．A
2．C
3．D
4．B
5．B
6．C
7．C
8．B
9．A
10．A
11．B
12．A
13．D
14．D
15．C
16．基因与染色体具有平行关系 基因在染色体上 非同源染色体上的非等位 作为对照 减法 R型细菌培养基+S型细菌的细胞提取物+RNA酶 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 ②①④③
17．TMV和HRV具有不同的RNA 病毒的RNA TMV和HRV的遗传物质是RNA 将病毒的RNA与蛋白质分离，单独研究其遗传功能
18．18O 不一定含有 100%、0 沉淀物 沉淀物和上清液 让第一组和第三组的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，保温、离心，比较沉淀物中放射性强度大小，放射性强度很低的是第一组噬菌体，放射性强度较高的是第三组噬菌体
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