(共43张PPT)
第五单元 遗传的分子基础
第25讲 DNA是主要的遗传物质
复习目标 1.通过了解遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展； 2.通过同位素 标记法在实验中的应用，培养实验设计与对实验结果分析的能力； 3.通过噬菌体侵染 细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。
考点1 肺炎链球菌的转化实验
A基础知识重点疑难
1. 肺炎链球菌的类型
项目 S型细菌 R型细菌
菌落 表面 光滑 表面 粗糙
菌体 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜
致病性 有致病性 ，使人和小鼠患肺 炎，小鼠并发败血症死亡 无致病性
笔记：有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主细胞内生活并 繁殖
光滑
粗糙
有致病性
无致病性
2. 格里菲思的体内转化实验
(1)过程及结果
(2)结论：加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，这种转化因子促使R型活细 菌转化为S型活细菌。
笔记：转化因子实际上是S型细菌中的一段DNA，转移到R型活细菌内，使R型活细菌 转化成S型活细菌，这种变异属于基因重组
提醒 (1)此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质 不清楚。
(2)发生转化的只是少部分R型细菌。
(3)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键 断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
笔记：转化的实质是基因重组
3. 艾弗里的体外转化实验①(自变量控制采用“减法原理②”)
笔记：①实验目的是探究S型细菌中的“转化因子”是DNA、蛋白质还是脂质 ②与 常态相比，人为去除某种因素的称为“减法原理”，人为增加某种因素的称为“加法 原理”
组别 处理步骤 结果 结论
一 S型细菌的细胞提取物， 不做处理 加入有R型 活细菌的培 养基中，混 合后培养 R型活细菌 ＋S型活细菌 DNA 是遗传物质
二 S型细菌的细胞提取物 ＋ 蛋白 酶
DNA
蛋白
组别 处理步骤 结果 结论
三 S型细菌的细胞提取物＋ RNA酶 加入有R型 活细菌的培 养基中，混 合后培养 R型活细菌 ＋S型活细菌 DNA 是遗传物质
四 S型细菌的细胞提取
物＋酯酶
五 S型细菌的细胞提取物＋ DNA酶 加入有R型 活细菌的培 养基中，混 合后培养 只有R型活 细菌
DNA
笔记：一为对照组，二、三、四、五都为实验组
提醒 体内转化实验和体外转化实验的比较
项目 体内转化实验① 体外转化实验②
培养细菌 用小鼠(体内) 用培养基(体外)
实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分作用的相互对照
实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌 转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S 型细菌
实验结论 加热致死的S型细菌体内含有某种 “转化因子” DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白 质等其他物质不是遗传物质
两实验的 联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎链球菌
②体内转化实验是基础，仅说明加热致死的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
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
笔记：①观察指标：观察小鼠的存活情况 ②观察指标：观察培养基中菌落的种类
B拆解真题情境推理
[判断正误]
×
×
√
×
×
√
[情境推理]
1. (必修2 P43“正文”)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中“加热”是否已导致 DNA和蛋白质变性失活？请说明理由。 。
提示：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. (必修2 P44“正文”)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌转化为S型细菌时 遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？ 。
提示：实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为基 因重组
3. (必修2 P46“思考·讨论2”)从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？ 在实际操作过程中最大的困难是什么？ 。
提示：从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后 观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是如何彻底去除 细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)
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型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒性，故可推测S型菌的毒 性可能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了 S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导了蛋白质的合成，B正 确；加热杀死的S型菌不会使小鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧 失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影 响，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与 R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。
脱氧核苷酸
不能
错误
A. 在培养基中S型细菌的竞争力可能较弱，因此很难观察到转化现象
B. S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖
C. 未加抗R型细菌抗体时，S型细菌DNA不能进入R型细菌，因此未发生转化
D. 抗R型细菌的抗体抑制了R型细菌的增殖，因此在体外培养容易观察到转化现象
C
解析：在培养基中很难观察到转化现象的原因可能是S型细菌的竞争力较弱，A合理； S型细菌有致病性，对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖， B合理；未加抗R型细菌抗体时，S型细菌DNA也能进入R型细菌发生转化，只是在培 养基中很难观察到，C不合理；若在培养基中加入一定量的抗R型细菌抗体，就比较容 易观察到转化现象，推测可能是抗R型细菌的抗体抑制了R型细菌的增殖，D合理。
转化
少
错误
考点2 噬菌体侵染细菌的实验
A基础知识重点疑难
1. 噬菌体侵染细菌的实验
(1)T2噬菌体的结构与增殖
①T2噬菌体的结构
笔记：以细菌或病毒作为实验材料的优点：结构简单，短时间内会大量增殖
②T2噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件 内容
合成噬菌体DNA 模板 噬菌体 的DNA
原料 大肠杆菌 提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸
场所 大肠杆菌的核糖体
噬菌体
大肠杆菌
放射性同位素标记
蛋白质和DNA
(3)实验过程及结果
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌
使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离
让上清
液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
(4)实验结果分析
①噬菌体侵染细菌时，DNA①进入细菌细胞中，而蛋白质外壳①留在外面。
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。
(5)结论：DNA是T2噬菌体的遗传物质②。
笔记：①类比：用针筒往体内注射药液，药液注入体内，针筒留在体外，此过程中药 液相当于DNA，针筒相当于蛋白质外壳 ②此实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因 蛋白质并没有进入宿主细胞
2. 烟草花叶病毒感染烟草的实验
实验过程 与实验结 果 ①烟草花叶病毒 正常烟草 产生花叶病(对照组)
②烟草花叶病毒的 RNA 正常烟草 产生花叶病(实验组)
③烟草花叶病毒的 蛋白质 正常烟草 不产生花叶病(实验组)
实验结论 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质
RNA
蛋白质
RNA
3. DNA是主要的遗传物质
科学家通过广泛的实验探索，得出绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的 遗传物质是RNA。
笔记：是针对整个生物界而言的，对于某一生物个体来说遗传物质只有一种
生物类型 所含核酸 遗传物质 实例
细胞生物 真核生物 DNA和
RNA DNA 酵母菌、苹果、人
原核生物 细菌
非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体
RNA病毒 仅有RNA RNA HIV、烟草花叶病毒
提醒 常见的RNA病毒有SARS病毒、禽流感病毒等。
4. T2噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
笔记：保温的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌，但时间不能太长
5. “二看法”判断子代T2噬菌体标记情况
6. 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)减法原理
①定义：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为减法原理。
②实例：艾弗里肺炎链球菌转化实验
(2)加法原理
①定义：在对照实验中，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。
②实例：比较过氧化氢在不同条件下的分解
√
×
√
×
×
×
√
[情境推理]
1.35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上的原因： 。
提示：进行放射性检测时，只能检测到存在放射性的部位，不能确定是何种元素的放 射性
2. 在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌实验的 操作过程？请说明理由。 。
提示：不能，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的 病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然 后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用
3. 若某研究小组计划利用放射性同位素标记法探究某病毒的遗传物质是DNA还是 RNA，请简述该实验的设计思路： 。
提示：用含放射性同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸为原料分别 培养活细胞，再用上述标记的两种细胞培养该病毒，一段时间后分别检测子代病毒中 是否出现放射性
C升华思维实战演练
噬菌体侵染细菌实验
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
解析：实验过程中需用32P或35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，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，离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明了 T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
C
单因子变量
不能
错误
A. 上述实验可证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质
B. 实验中被荧光染料标记的T2噬菌体成分是DNA
C. 搅拌是否充分会影响ab段的荧光强度
D. bc段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂所致
A
解析：根据图示可知，随着培养时间的延长，沉淀物中的荧光强度先增加后减少，说 明标记的是进入噬菌体的DNA，随着保温时间的延长，进入大肠杆菌的DNA逐渐增 加，但保温时间过长，会导致子代噬菌体被释放后随着离心分离到上清液中，因此实 验中被荧光染料标记的T2噬菌体成分是DNA，通过该实验不能证明蛋白质不是噬菌体 的遗传物质，A错误，B正确；搅拌不充分，有少量未侵染的噬菌体会吸附在大肠杆菌 上并随着进入沉淀物中，使ab段的荧光强度增加，C正确；bc段荧光强度下降是大肠 杆菌细胞破裂，子代噬菌体被释放并通过离心分布到了上清液中所致，D正确。
下
降
正确
A. 若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下②处的放射性很高
B. 若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下③处的放射性很低
C. ①是搅拌离心，目的是使DNA和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应
D. 无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强
A
解析：若第一步是用35S标记噬菌体，意味着蛋白质带有放射性，则一般情况下② 处(上清液)的放射性很高，A正确；若第一步是用32P标记噬菌体，意味着DNA带 有放射性，则一般情况下③处(沉淀物)的放射性很高，B错误；①是搅拌离心， 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析 出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C错误；若标记 的是32P，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2噬菌体被释放出 来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强，若标记的是 35S，则③处的放射性变化不大，D错误。
分离
错误
在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有
遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定(合理即可)
TRIzol试剂
A、B组金柑是否有金柑花斑病出现
若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病毒为
RNA病毒；反之则为DNA病毒
解题方法
“遗传物质”探索的3种方法第五单元 遗传的分子基础
第25讲 DNA是主要的遗传物质
复习目标 1.通过了解遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展； 2.通过同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计与对实验结果分析的能力； 3.通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。
@考点1 肺炎链球菌的转化实验
A基础知识重点疑难
1.肺炎链球菌的类型
项目 S型细菌 R型细菌
菌落 表面 光滑 表面 粗糙
菌体 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜
致病性 有致病性 ，使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 无致病性
笔记：有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖
2.格里菲思的体内转化实验
(1)过程及结果
(2)结论：加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，这种转化因子促使R型活细菌转化为S型活细菌。
笔记：转化因子实际上是S型细菌中的一段DNA，转移到R型活细菌内，使R型活细菌转化成S型活细菌，这种变异属于基因重组
提醒 (1)此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。
(2)发生转化的只是少部分R型细菌。
(3)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
笔记：转化的实质是基因重组
3.艾弗里的体外转化实验①(自变量控制采用“减法原理②”)
笔记：①实验目的是探究S型细菌中的“转化因子”是DNA、蛋白质还是脂质 ②与常态相比，人为去除某种因素的称为“减法原理”，人为增加某种因素的称为“加法原理”
组别 处理步骤 结果 结论
一 S型细菌的细胞提取物，不做处理 加入有R型活细菌的培养基中，混合后培养 R型活细菌＋S型活细菌 DNA 是遗传物质
二 S型细菌的细胞提取物＋ 蛋白 酶
三 S型细菌的细胞提取物＋RNA酶
四 S型细菌的细胞提取 物＋酯酶
五 S型细菌的细胞提取物＋DNA酶 只有R型活细菌
笔记：一为对照组，二、三、四、五都为实验组
提醒 体内转化实验和体外转化实验的比较
项目 体内转化实验① 体外转化实验②
培养细菌 用小鼠(体内) 用培养基(体外)
实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分作用的相互对照
实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论 加热致死的S型细菌体内含有某种“转化因子” DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质
两实验的联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎链球菌 ②体内转化实验是基础，仅说明加热致死的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 ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
笔记：①观察指标：观察小鼠的存活情况 ②观察指标：观察培养基中菌落的种类
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。(×)
2.(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子。(×)
3.(2021·全国乙卷)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。(√)
4.(2021·全国乙卷)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。(×)
5.(2021·浙江1月选考)T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质。(×)
6.(2021·浙江1月选考)肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质。(√)
[情境推理]
1.(必修2 P43“正文”)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性失活？请说明理由。 。
提示：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.(必修2 P44“正文”)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？
。
提示：实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为基因重组
3.(必修2 P46“思考·讨论2”)从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？ 。
提示：从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)
C升华思维实战演练
肺炎链球菌转化实验
1.(2021·全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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( D )
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
解析：与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒性，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导了蛋白质的合成，B正确；加热杀死的S型菌不会使小鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。
分步推理 找答案：DNA经DNA酶处理后被水解为 脱氧核苷酸 ，失去其特定结构， 不能 (能，不能)作为遗传物质，由以上可以推断D 错误 。
2.(2025·山西太原联考)研究发现，肺炎链球菌在小鼠体内可发生转化，而将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合在培养基中培养时，很难观察到转化现象，若在培养基中加入一定量的抗R型细菌抗体，就比较容易观察到转化现象。下列分析不合理的是( C )
A.在培养基中S型细菌的竞争力可能较弱，因此很难观察到转化现象
B.S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖
C.未加抗R型细菌抗体时，S型细菌DNA不能进入R型细菌，因此未发生转化
D.抗R型细菌的抗体抑制了R型细菌的增殖，因此在体外培养容易观察到转化现象
解析：在培养基中很难观察到转化现象的原因可能是S型细菌的竞争力较弱，A合理；S型细菌有致病性，对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖，B合理；未加抗R型细菌抗体时，S型细菌DNA也能进入R型细菌发生转化，只是在培养基中很难观察到，C不合理；若在培养基中加入一定量的抗R型细菌抗体，就比较容易观察到转化现象，推测可能是抗R型细菌的抗体抑制了R型细菌的增殖，D合理。
溯源教材 找答案：培养基中未加抗R型细菌抗体时，S型细菌DNA能进入R型细菌发生 转化 ，只不过数量 少 ，难以观察，并不是未发生转化，由以上可以推断C 错误 。
@考点2 噬菌体侵染细菌的实验
A基础知识重点疑难
1.噬菌体侵染细菌的实验
(1)T2噬菌体的结构与增殖
①T2噬菌体的结构
笔记：以细菌或病毒作为实验材料的优点：结构简单，短时间内会大量增殖
②T2噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件 内容
合成噬菌体DNA 模板 噬菌体 的DNA
原料 大肠杆菌 提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸
场所 大肠杆菌的核糖体
(2)实验思路：利用 放射性同位素标记 技术，即用35S、32P分别标记T2噬菌体的 蛋白质和DNA ，单独、直接研究它们各自的作用。
笔记：35S和32P不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到放射性存在的部位，不能确定是何种元素的放射性
(3)实验过程及结果
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌
搅拌的目的是 使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离 ；离心的目的是 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 。
(4)实验结果分析
①噬菌体侵染细菌时，DNA①进入细菌细胞中，而蛋白质外壳①留在外面。
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。
(5)结论：DNA是T2噬菌体的遗传物质②。
笔记：①类比：用针筒往体内注射药液，药液注入体内，针筒留在体外，此过程中药液相当于DNA，针筒相当于蛋白质外壳 ②此实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质并没有进入宿主细胞
2.烟草花叶病毒感染烟草的实验
实验过程与实验结果 ①烟草花叶病毒正常烟草产生花叶病(对照组) ②烟草花叶病毒的 RNA 正常烟草产生花叶病(实验组) ③烟草花叶病毒的 蛋白质 正常烟草不产生花叶病(实验组)
实验结论 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质
3.DNA是主要的遗传物质
科学家通过广泛的实验探索，得出绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA。
笔记：是针对整个生物界而言的，对于某一生物个体来说遗传物质只有一种
生物类型 所含核酸 遗传物质 实例
细胞生物 真核生物 DNA和 RNA DNA 酵母菌、苹果、人
原核生物 细菌
非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体
RNA病毒 仅有RNA RNA HIV、烟草花叶病毒
提醒 常见的RNA病毒有SARS病毒、禽流感病毒等。
4.T2噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
笔记：保温的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌，但时间不能太长
5.“二看法”判断子代T2噬菌体标记情况
6.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)减法原理
①定义：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为减法原理。
②实例：艾弗里肺炎链球菌转化实验
(2)加法原理
①定义：在对照实验中，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。
②实例：比较过氧化氢在不同条件下的分解
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·湖南卷)(题干信息：我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染)运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌。(√)
2.(2024·甘肃卷)噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制。(×)
3.(2024·甘肃卷)烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状。(√)
4.(2022·浙江6月选考)噬菌体侵染细菌实验需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(×)
5.(2022·浙江6月选考)噬菌体侵染细菌实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA。(×)
6.(2022·湖南卷)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(×)
7.(2022·广东卷)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(√)
[情境推理]
1.35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上的原因： 。
提示：进行放射性检测时，只能检测到存在放射性的部位，不能确定是何种元素的放射性
2.在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌实验的操作过程？请说明理由。 。
提示：不能，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用
3.若某研究小组计划利用放射性同位素标记法探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA，请简述该实验的设计思路： 。
提示：用含放射性同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸为原料分别培养活细胞，再用上述标记的两种细胞培养该病毒，一段时间后分别检测子代病毒中是否出现放射性
C升华思维实战演练
噬菌体侵染细菌实验
1.(2022·浙江6月选考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( C )
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
解析：实验过程中需用32P或35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，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，离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
寻求反例 找答案：同时用32P和35S标记噬菌体，违背了实验设计的 单因子变量 原则， 不能 (能，不能)确定放射性物质的来源，由以上可以推断A 错误 。
2.(2025·浙江绍兴二模)将用荧光染料标记某种成分的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养，定时取样、搅拌、离心，并检测沉淀物中的荧光强度，结果如图所示。下列叙述错误的是( A )
A.上述实验可证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质
B.实验中被荧光染料标记的T2噬菌体成分是DNA
C.搅拌是否充分会影响ab段的荧光强度
D.bc段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂所致
解析：根据图示可知，随着培养时间的延长，沉淀物中的荧光强度先增加后减少，说明标记的是进入噬菌体的DNA，随着保温时间的延长，进入大肠杆菌的DNA逐渐增加，但保温时间过长，会导致子代噬菌体被释放后随着离心分离到上清液中，因此实验中被荧光染料标记的T2噬菌体成分是DNA，通过该实验不能证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质，A错误，B正确；搅拌不充分，有少量未侵染的噬菌体会吸附在大肠杆菌上并随着进入沉淀物中，使ab段的荧光强度增加，C正确；bc段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂，子代噬菌体被释放并通过离心分布到了上清液中所致，D正确。
分步推理 找答案：大肠杆菌破裂，释放出子代噬菌体，使沉淀物中的放射性 下降 ，由以上可以推断D 正确 。
3.(2025·辽宁辽阳期中)下图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是( A )
A.若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下②处的放射性很高
B.若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下③处的放射性很低
C.①是搅拌离心，目的是使DNA和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应
D.无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强
解析：若第一步是用35S标记噬菌体，意味着蛋白质带有放射性，则一般情况下②处(上清液)的放射性很高，A正确；若第一步是用32P标记噬菌体，意味着DNA带有放射性，则一般情况下③处(沉淀物)的放射性很高，B错误；①是搅拌离心，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C错误；若标记的是32P，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2噬菌体被释放出来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强，若标记的是35S，则③处的放射性变化不大，D错误。
剖析题眼 找答案：搅拌离心的目的是使大肠杆菌与吸附在其表面的噬菌体 分离 ，由以上可以推断C 错误 。
探索遗传物质的实验思路和方法
4.(2025·河南南阳一中质检)研究表明，金柑花斑病是由一种新型病毒感染金柑叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒，某研究小组采用的实验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzol试剂(用于DNA、RNA和蛋白质的分离)、DNA酶、RNA酶及实验需要的用具。请回答下列问题。
(1)核酸作为遗传物质具备的条件有 在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定(合理即可) 。
(2)探究病毒的类型，方法步骤如下：
①选择长势相近的1年生金柑，均分为A、B两组。
②用 TRIzol试剂 处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开，取等量的核酸平均分成甲、乙两组。
③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B组金柑。
④一段时间后，观察 A、B组金柑是否有金柑花斑病出现 。
(3)预期实验结果和结论： 若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒 。
解题方法
“遗传物质”探索的3种方法
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