3.1DNA是主要的遗传物质（学案）-2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二（有答案）

第1节 DNA是主要的遗传物质
学习目标
概述DNA是遗传物质的探索过程。
阐述肺炎链球菌的转化实验的过程及结论。
阐述噬菌体侵染细菌的实验的过程及结论。
一、对遗传物质的早期推测
基础梳理
1.20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种 连接而成的生物大分子。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。因此，当时大多数科学家认为， 是生物体的遗传物质。
2.20世纪30年代，人们才认识到 是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括 、 和 。但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、肺炎链球菌的转化实验
基础梳理
种类项目　　 S型细菌 R型细菌
菌落 表面________ 表面________
菌体
毒性 ________毒性 ________毒性
格里菲思的体内转化实验：
（1）实验过程：
（2）实验结论：
已经加热致死的 细菌，含有某种促使 活细菌转化为 活菌的活性物质—— 。
艾弗里的体内转化实验：
（1）实验过程：
（2）实验结论：
该实验说明了荚膜多糖、蛋白质、RNA、脂质等不是 的遗传物质。
艾弗里的结论可描述为 是转化因子，也可描述为DNA是 ，但不能描述为DNA是 。
三、噬菌体侵染细菌的实验
基础梳理
1.噬菌体
2.实验方法：
3.实验过程：
4.实验结论：
噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而 外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 才是噬菌体的 。
5.烟草花叶病毒对烟草花叶细胞的感染实验
是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
深化探究
体内转化实验中细菌数量变化曲线分析
（1）ab段：将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后注射到小鼠体内，ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的R型细菌的抗体，故该时间段内R型细菌数量增多。
（2）be段：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。
（3）cd段：c点对应的时间点之前，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，导致R型细菌大量繁殖，所以cd段R型细菌数量增多。
（4）S型细菌的来源：少量R型细菌获得了S型细菌的DNA，并转化为S型细菌。
随堂训练
1.人类对“什么是生物的遗传物质”的探究经历了漫长的历程,下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A.首先通过确凿的实验证据向“遗传物质是蛋白质”的观点提出挑战的是艾弗里
B.格里菲斯的实验证明了“转化因子”是DNA
C.赫尔希和蔡斯的实验中,若32P标记组上清液放射性较高,原因是搅拌不充分
D.赫尔希和蔡斯的实验中,搅拌的目的是为了促进噬菌体裂解
2.艾弗里所做的肺炎双球菌转化实验,证明了( )
A.蛋白质是遗传物质 B.DNA是遗传物质
C.DNA是主要的遗传物质 D.蛋白质和DNA都是遗传物质
3.赫尔希和蔡斯的工作表明 ( )
A. 病毒中有DNA，但没有蛋白质 B. 细菌中有DNA，但没有蛋白质
C. 遗传物质包括蛋白质和DNA D. DNA是遗传物质
4.赫尔希和蔡斯所做T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,进入大肠杆菌的是T2噬菌体的( )
A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.DNA和蛋白质
5.下列各项中，能作为DNA是遗传物质直接证据的是( )
A.不同生物的DNA不同
B.同种生物的不同细胞中，DNA的性质和含量保持恒定
C.用加热杀死的S型肺炎双球菌能把R型活细菌转化为S型活细菌
D.赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术进行的噬菌体侵染细菌的实验
6.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验：
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌。
②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。
④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
以上4个实验,经过一段时间后离心,检测到放射性的主要部位是( )
A.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
C.上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
D.沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液
7.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了下图所示的实验,有关分析错误的是( )
A.①过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
B.b中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
C.离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高
D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
8.烟草花叶病毒的遗传物质是( )
A.RNA B.DNA C.多糖 D.蛋白质
9.下列有关生物遗传物质的叙述正确的是( )
A.病毒的遗传物质都是RNA
B.原核生物的遗传物质都是DNA
C.艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA
D.大多数真核生物的遗传物质是DNA
10.如图一所示的是噬菌体侵染细菌过程示意图,图二所示的是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。
1.根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是:B→__________→C。
2.根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是__________,标记的是噬菌体的__________。一个被该放射性同位素标记的噬菌体,在其侵染细菌后,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中含有放射性同位素的子代噬菌体有__________个。
3.如要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养__________。
4.图二实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的可能原因:__________(答一种即可)。
5.噬菌体侵染细菌的实验得出了__________是遗传物质的结论。
答案以及解析
1.答案：A
解析：
2.答案：B
解析：
3.答案：D
解析：赫尔希和蔡斯采用同位素标记法进行了T2噬菌体侵染细菌的实验，其实验结果证明了DNA是遗传物质．
故选：D．
4.答案：A
解析： 噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，蛋白质特有的元素是S，DNA特有的元素是P，因此分别用标记蛋白质外壳，标记DNA。最终发现DNA分子进入大肠杆菌，经离心后处于沉淀物中，而蛋白质外壳不进入杆菌，所以噬菌体侵染细菌并经离心后，含的放射性同位素主要分布在离心管的上清液中，故本题正确答案为A。
5.答案：D
解析：不同生物的DNA不同、同种生物的不同细胞中DNA的性质和含量保持恒定，都不能作为DNA是遗传物质的直接证据；加热杀死的S型肺炎双球菌能把R型活细菌转化为S型活细菌，说明S型菌含有转化因子；赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验直接证明DNA是遗传物质。
6.答案：D
解析：①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用未标记的噬菌体侵染 3H标记的细菌,3H将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；④用l4C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于14C标记噬菌体的DNA和蛋白质，14C标记的蛋白质外壳出现在上清液中，14C标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后能在沉淀物和上清液中都检测到放射性。
7.答案：C
解析：
8.答案：A
解析：病毒只含有一种核酸,它的遗传物质是DNA或RNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,故A正确,BCD错误。
9.答案：B
解析：病毒的遗传物质是DNA或RNA，A 错误;原核生物是细胞结构生物，遗传物质都是DNA，B正确;艾滋病病毒是RNA病毒遗传物质是RNA，C错误;真核生物都是细胞结构生物，遗传物质都是DNA，D 错误。
10.答案：1.D→A→E; 2.32P; DNA; 2
3.细菌; 4.培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内; 5.DNA
解析：1.根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是:B吸附→D注入→A合成→E组装→C释放。
2.根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是32P,标记的是噬菌体的DNA,一个被该放射性同位素标记的噬菌体,在其侵染细菌后,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中含有放射性同位素的子代噬菌体有2个。
3.噬菌体是寄生在细菌中的,如要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的细菌培养基培养。
4.图二实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,可能原因是:①培养时间过短,部分噬菌体未侵入细菌体内;②培养时间过长,增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来。
5.噬菌体侵染细菌实验的结论是:DNA是遗传物质。
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