遗传的物质基础
第21讲 DNA是主要的遗传物质（解析版）
一、肺炎双球菌转化实验
1．体内转化实验——格里菲思
(1)实验过程及结果
(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌
2．体外转化实验——艾弗里
(1)实验思路：将组成S型活细菌的各种物质分离提纯，并使其分别与R型活细菌混合培养，单独观察各种物质的作用。
(2)实验过程及结果
(3)实验结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
二、噬菌体侵染细菌实验
1．实验方法：同位素标记法。
(1)标记细菌
①细菌＋含含35S的噬菌体的培养基→含35S的细菌。
②细菌＋含含32P的噬菌体的培养基→含32P的细菌。
(2)标记噬菌体
①噬菌体＋含含35S的细菌→含35S的噬菌体。
②噬菌体＋含含32P的细菌→含32P的噬菌体。
2．实验过程及结果
3．结论：DNA是噬菌体的遗传物质。
三、RNA是遗传物质的实验
1．过程及结果
2．结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
四、DNA是主要的遗传物质
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
知识拓展
一．肺炎双球菌的转化实验
格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”
误区防范
“转化”的2个易错点
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
(2)发生转化的只是少部分R型细菌。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型细菌都转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。
二.噬菌体侵染细菌的实验分析
2．实验结果分析
(1)用35S标记噬菌体侵染细菌的分析
①放射性存在于上清液的原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。
②沉淀物中有放射性物质的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
(2)用32P标记噬菌体侵染细菌的分析
①放射性存在于沉淀物的原因：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。
②上清液中有放射性物质的原因。
a．保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
b．保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液。
误区防范
标记噬菌体的3大误区
正确标记法：应该用35S和32P分别标记细菌，再分别用含35S和32P的细菌培养噬菌体。
错误标记法1：用含35S和32P的培养基培养噬菌体。
分析：没有明确噬菌体的生活方式。噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养。
错误标记法2：用3H、14C标记细菌，再用被标记的细菌来培养噬菌体。
分析：没有明确DNA和蛋白质的组成元素。DNA和蛋白质都含有H和C，用这两种元素标记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。
错误标记法3：用35S和32P标记同一噬菌体。
分析：35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为进行放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
三．聚焦生物的遗传物质
1．作为遗传物质必须具备的四个条件
(1)能够精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。
(2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程。
(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。
(4)具有相对稳定性，可产生可遗传的变异。
2．DNA是主要的遗传物质
答题模板
DNA是主要遗传物质的结论性语句
(1)肺炎双球菌转化实验分为体内转化和体外转化实验，格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。
(2)艾弗里实验的结论是：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。
(3)在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。
(4)证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。
(5)病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。
(6)DNA是遗传物质的实验，RNA也是遗传物质的实验，共同证明DNA是主要的遗传物质。
1．判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的叙述
(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”( )
【答案】×
【解析】格里菲思只是证明了有某种转化因子，但是转化因子是什么是由艾弗里证明的
(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律( )
【答案】×
【解析】肺炎双球菌是原核生物，其不遵循遗传定律
(3)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的( )
【答案】×
【解析】是由于S型细菌的DNA重组进了R型细菌的基因组中，使R型活细菌发生转化
(4)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌( )
【答案】×
【解析】注射了加热杀死的S型细菌DAN和R型活细菌的实验里既分离得到了S型细菌又分离得到了R型细菌
2．判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的叙述
(1)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质( )
【答案】×
【解析】证明了DNA是遗传物质
(2)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化( )
【答案】√
(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术( )
【答案】√
(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认( )
【答案】√
3.判断下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述
(1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等( )
【答案】×
【解析】模板是噬菌体自身的遗传物质
(2)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解( )
【答案】×
【解析】原核细胞增殖方式为二分裂
(3)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质( )
【答案】×
【解析】由于蛋白质并未进入细菌体内，故该实验不能说明蛋白质是不是遗传物质
(4)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中( )
【答案】√
(5)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体( )
【答案】×
【解析】噬菌体是病毒，无细胞结构必须寄生在活细胞中才能生存，故不可以用培养基直接培养噬菌体
(6)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成( )
【答案】√
(7)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S( )
【答案】×
【解析】子代噬菌体没有被35S标记
(8)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②( )
【答案】√
1.(2019·山东济南第一中学高三期中)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( )
A．肺炎双球菌的转化实验证明DNA可以控制生物性状
B．转化而来的S型肺炎双球菌的后代中有R型活菌和S型活菌
C．噬菌体侵染实验中大肠杆菌是否裂解对实验结果没有影响
D．32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体都带有32P
【答案】 A
【解析】 艾弗里的体外转化实验可证明S型细菌的DNA是遗传物质，可以控制S型细菌性状的出现，A正确；转化而来的S型肺炎双球菌的后代中只有S型活菌，B错误；培养时间过长(噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中)或过短(部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内)都会导致上清液放射性含量升高，故大肠杆菌是否裂解对实验结果会有影响，C错误；由于DNA的半保留复制，32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体只有少量带有32P，D错误。
2.(2019·江苏扬州中学高三质检)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是( )
A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性
B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
【答案】 B
【解析】 用32P标记T2噬菌体的DNA，与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心，32P主要集中在沉淀物中，也可能有少量噬菌体未侵入到细菌中，导致上清液中有少量放射性，A正确；如果离心前混合时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放，会导致上清液中放射性升高，B错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入到细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以该实验可以研究DNA在遗传中的作用，C正确；噬菌体DNA注入到细菌内，会产生许多同样的子代噬菌体，说明DNA在亲子代之间传递具有连续性，D正确。
3.(2019·山西太原五中高三阶段性检测)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是( )
A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B．噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键
C．该噬菌体增殖四次，子代噬菌体中只有14个含有31P
D．噬菌体DNA第四次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
【答案】 C
【解析】 噬菌体没有细胞结构，不能独立生活，需要依赖大肠杆菌为其增殖提供原料和酶等，A正确；该噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，则胸腺嘧啶为(m－n)个，噬菌体DNA含有氢键数＝3n＋2(m－n)＝2m＋n个氢键，B正确；该噬菌体增殖四次，子代噬菌体全部含有31P，C错误；该噬菌体DNA含有腺嘌呤数量为(m－n)个，第四次复制共增加8个DNA分子，共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。
4．(2019·牡丹江第一高级中学高三期末)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，下列对此实验的有关叙述正确的是( )
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．若沉淀物也有少量放射性原因可能是搅拌不充分，噬菌体的蛋白质和细菌没有分离
【答案】 D
【解析】 病毒只能寄生在活细胞中，要获得同位素标记的噬菌体时，应先用放射性同位素培养细菌细胞，然后让噬菌体侵染该细菌，A错误；由于噬菌体侵染细菌的过程中，35S标记的蛋白质外壳没有进入细菌中，不能观察到蛋白质在亲子代中的作用，因此该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，由于缺乏32P标记的噬菌体侵染细菌的实验作为对照，故也不能说明DNA是遗传物质，B错误；实验中采用搅拌和离心等手段的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，C错误；用35S标记的噬菌体侵染细菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中也有一定放射性，D正确。
5．(2019·哈六中高三期中)下列有关遗传物质是核酸而不是蛋白质的实验证据的叙述，正确的是( )
A．1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA
B．1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验运用了物质提纯鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等两类
C．1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性
D．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了蛋白质不是遗传物质
【答案】 C
【解析】 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验发现存在一种能将R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”，但并没有证明这种物质是DNA，A错误；艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有运用同位素示踪技术，B错误；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性，C正确；噬菌体侵染细菌的实验没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
6.(2019·浙江4月选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是( )
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】 C
【解析】 甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A错误；乙组培养皿中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D错误。
7.(2019·中山模拟)下列有关35S标记的噬菌体侵染未标记细菌实验的叙述中，正确的是( )
A．沉淀物也有很弱的放射性，是由于保温时间过长或过短造成的
B．所使用的噬菌体必须是从接种在含35S的培养基中培养的大肠杆菌中释放出来的
C．采用搅拌和离心等方法是为了把蛋白质和DNA分子分开，以便检测各自的放射性
D．新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是
【答案】 B
【解析】 沉淀物有较弱的放射性，是因为搅拌不充分，35S标记的噬菌体吸附于大肠杆菌的表面，被离心到沉淀物中，A项错误；用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，可得到蛋白质含35S标记的噬菌体，B项正确；采用搅拌和离心的目的是为了把蛋白质外壳和大肠杆菌分开，C项错误；噬菌体侵染细菌实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，D项错误。
8.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A．噬菌体内可以合成mRNA
B．搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C．噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好
D．噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体
【答案】 D
【解析】 病毒不能进行独立的新陈代谢，需在宿主细胞内转录、翻译，A错误；实验搅拌的目的是让噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，不是充分混合，B错误；混合培养时间过长，大肠杆菌会破裂释放出子代噬菌体，会使沉淀物和上清液中都有放射性，造成实验结果有误差，C错误；噬菌体侵染细菌后，产生的子代噬菌体遗传信息都相同，D正确。
9.艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为：“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( )
A．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌
B．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现S型细菌
C．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现S型细菌
D．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的R型细菌
【答案】 A
10.(2018·龙岩月考)下列有关肺炎双球菌及其相关实验的叙述正确的是( )
A．加热杀死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变
B．S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜
C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】 B
【解析】 加热杀死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组，A项错误；S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，B项正确；肺炎双球菌属于原核生物，利用自身核糖体合成相应蛋白质，C项错误；高温变性后的蛋白质空间结构发生改变，但肽链中的肽键没有被破坏，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D项错误。
11.(2019·南昌模拟)生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析错误的是( )
A．理论上，b中不应具有放射性
B．b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C．若b中有放射性，说明①过程培养时间过长
D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
【答案】 C
【解析】 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，经过离心后分布在上清液中，因此理论上，b中不应具有放射性，A项正确；搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的蛋白质外壳与细菌分离，若搅拌不充分，会导致沉淀物b中放射性增强，因此b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关，B项正确；b中理论上不含放射性，这与①过程中培养时间的长短无关，C项错误；上述实验过程只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质没有进入细菌，不能证明DNA是遗传物质，D项正确。
12.下图1中的噬菌斑(白色区域)是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现有噬菌体在感染大肠杆菌后形成噬菌斑数量的变化曲线(图2)，下列叙述不正确的是( )
A．培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
D．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
【答案】 C
【解析】 噬菌体是病毒，没有细胞结构，只有寄生在活细胞中才有生命活动，所以放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A项正确；曲线a～b段，噬菌斑没有增加，说明细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，B项正确；曲线b～c段所对应的时间内噬菌斑数从100个增加到1 000个，只能说明噬菌体数量的增加，不能说明其繁殖了几代，C项错误；限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去了增殖的场所，因此数量增长缓慢，D项正确。
13.(2018·邯郸模拟)下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( )
A．人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA
B．噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用
C．艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌
D．人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质
【答案】 A
【解析】 人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA，说明DNA是主要的遗传物质，A项正确；噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，B项错误；艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C项错误；人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质，这不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。
14.下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答下列问题：
(1)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_____________________________
___________________________________________________________。
(2)依据图1所示的实验，可以作出__________________的假设。
(3)为验证上面的假设，设计了图2所示的实验，该实验中加入DNA酶的目的是_________________________，观察到的实验现象是_______________________________。
(4)通过上面两步实验，仍然不能说明________________________等不是遗传物质。为此设计了图3所示的实验，该实验可观察到的实验现象是________________________________。该实验能够说明___________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
【答案】 (1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质 (2)DNA是遗传物质 (3)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌 (4)蛋白质、荚膜多糖 培养基中只长R型细菌 蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质
【解析】 (1)在对R型细菌进行培养之前，必须首先分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质。(2)根据题意和图示分析可知：该实验假设DNA是遗传物质。(3)酶具有催化作用，DNA酶能使DNA水解，所以该实验中加入DNA酶的目的是分解从S型细菌中提取的DNA；由于S型细菌的DNA被水解，所以观察到的实验现象是培养基中只长R型细菌。(4)通过图示两步实验，仍然不能说明蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质。为此设计了图3的实验，若观察到培养基中只长R型细菌，则说明蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质。
15.(2018·汕尾模拟)生物学家格里菲思在小鼠身上进行肺炎双球菌转化的实验，可以得出这样一个结论：小鼠体内的R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为活的S型细菌，格里菲思大胆预测在加热杀死的S型细菌中，很可能含有促成这一转化的遗传物质，但这种物质究竟是蛋白质还是DNA还不能被证明。请你在上述实验基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，再设计一个实验方案加以证明，简要写出实验思路、预期实验结果及结论即可。
(1)实验思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预期实验结果及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA；②将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内；③将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内 (2)预期实验结果：将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内，小鼠不死亡，在小鼠体内没有发现活的S型细菌；将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌。
结论：蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质
【解析】 (1)格里菲思认为在加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”，但没有证明是蛋白质还是DNA，可用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等作实验材料，进行如下实验：①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA；②将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内；③将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内。(2)预期实验结果：将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内，小鼠不死亡，在小鼠体内没有发现活的S型细菌；将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌。实验结论：蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质。
16.(2019·山东师大附中高三模拟)1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答：
(1)图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的，分子①②通常________(填“相同”或“不同”)，分子③④________(填“相同”或“不同”)。
(2)图甲所示过程中新形成的化学键有______________。
(3)图乙中各物质或结构含有核糖的有________________________，图乙所示过程中，碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程____________(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的标记情况是________________________。
【答案】 (1)大肠杆菌 不同 相同
(2)磷酸二酯键、肽键、氢键
(3)mRNA、tRNA、核糖体(rRNA) 不完全相同
(4)有少数子代噬菌体被32P标记
【解析】 (1)RNA聚合酶是蛋白质，T2噬菌体无细胞结构，故RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的，分子①②是由不同的基因控制合成的，一般不同；分子③④的模板相同，二者相同。
(2)图甲所示过程既有转录又有翻译，转录过程中游离的核糖核苷酸的碱基与模板DNA链的碱基互补配对形成氢键；转录得到的RNA链中，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接；翻译的核糖体中氨基酸脱水缩合过程中形成肽键。
(3)图乙中核糖体由rRNA与蛋白质构成，rRNA、mRNA、tRNA的单体核糖核苷酸都由一分子核糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸构成，故含有核糖的各物质有mRNA、tRNA，有核糖的结构有核糖体。图乙所示翻译过程中，mRNA与tRNA碱基互补配对方式中特有的是A与U配对，与图甲中①转录的mRNA与模板DNA链碱基互补配对方式中的A与T配对不同，其他碱基互补配对方式二者相同。
(4)用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质，侵染未被标记的大肠杆菌，噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌作为模板控制子代噬菌体的合成，而且合成子代噬菌体DNA所需要的脱氧核苷酸均来自细菌，根据DNA半保留复制特点，有部分子代噬菌体的DNA中含有32P；合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料是细菌中的氨基酸，噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质外壳均不含有35S，即子代噬菌体的标记情况是有少数子代噬菌体被32P标记。
17.(2018·云南一中月考)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验：分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性。搅拌时间不同，上清液中的放射性强度不同，结果如下表。请分析回答下列问题：
搅拌时间(min)
1
2
3
4
5
上清液35S百分比(%)
50
70
75
80
80
上清液32P百分比(%)
21
25
28
30
30
被侵染细菌成活率(%)
100
100
100
100
100
(1)获得含有35S标记和32P标记的噬菌体的具体操作是____________________________
___________________________________________________________________________。
实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌__________(填“带有”或“不带有”)放射性。
(2)实验过程中，搅拌的目的是_________________________________________________
___________________________________________________________________________。
搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明___
___________________________________________________________________________。
(3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体有________个，出现该数目说明DNA的复制方式是______。
【答案】 (1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得 不带有
(2)使吸附在细菌上的噬菌体的外壳蛋白和噬菌体与细菌分离 有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体
(3)2 半保留复制
【解析】 (1)噬菌体是病毒，只能寄生在活的细胞中，不能用一般培养基培养，所以获得被32P和35S标记的噬菌体，需先用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。(2)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的外壳蛋白和噬菌体与细菌分离。搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。(3)由于DNA的复制方式是半保留复制，最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子，所以100个子代噬菌体中，只有2个噬菌体带有32P标记。
遗传的物质基础
第21讲 DNA是主要的遗传物质（学生版）
一、肺炎双球菌转化实验
1．体内转化实验——格里菲思
(1)实验过程及结果
(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的R型活细菌转化为__________________。
2．体外转化实验——艾弗里
(1)实验思路：将组成____________的各种物质分离提纯，并使其分别与____________混合培养，单独观察各种物质的作用。
(2)实验过程及结果
(3)实验结论：S型细菌的__________是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
二、噬菌体侵染细菌实验
1．实验方法：_____________________。
(1)标记细菌
①细菌＋含__________的培养基→含35S的细菌。
②细菌＋含__________的培养基→含32P的细菌。
(2)标记噬菌体
①噬菌体＋含__________的细菌→含35S的噬菌体。
②噬菌体＋含__________的细菌→含32P的噬菌体。
2．实验过程及结果
3．结论：__________是噬菌体的遗传物质。
三、RNA是遗传物质的实验
1．过程及结果
2．结论：__________是烟草花叶病毒的遗传物质。
答案RNA
四、DNA是主要的遗传物质
因为绝大多数生物的遗传物质是__________，所以DNA是主要的遗传物质。
知识拓展
一．肺炎双球菌的转化实验
格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”
误区防范
“转化”的2个易错点
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
(2)发生转化的只是少部分R型细菌。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型细菌都转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。
二.噬菌体侵染细菌的实验分析
2．实验结果分析
(1)用35S标记噬菌体侵染细菌的分析
①放射性存在于上清液的原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。
②沉淀物中有放射性物质的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
(2)用32P标记噬菌体侵染细菌的分析
①放射性存在于沉淀物的原因：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。
②上清液中有放射性物质的原因。
a．保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
b．保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液。
误区防范
标记噬菌体的3大误区
正确标记法：应该用35S和32P分别标记细菌，再分别用含35S和32P的细菌培养噬菌体。
错误标记法1：用含35S和32P的培养基培养噬菌体。
分析：没有明确噬菌体的生活方式。噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养。
错误标记法2：用3H、14C标记细菌，再用被标记的细菌来培养噬菌体。
分析：没有明确DNA和蛋白质的组成元素。DNA和蛋白质都含有H和C，用这两种元素标记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。
错误标记法3：用35S和32P标记同一噬菌体。
分析：35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为进行放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
三．聚焦生物的遗传物质
1．作为遗传物质必须具备的四个条件
(1)能够精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。
(2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程。
(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。
(4)具有相对稳定性，可产生可遗传的变异。
2．DNA是主要的遗传物质
答题模板
DNA是主要遗传物质的结论性语句
(1)肺炎双球菌转化实验分为体内转化和体外转化实验，格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。
(2)艾弗里实验的结论是：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。
(3)在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。
(4)证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。
(5)病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。
(6)DNA是遗传物质的实验，RNA也是遗传物质的实验，共同证明DNA是主要的遗传物质。
1．判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的叙述
(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”( )
(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律( )
(3)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的( )
(4)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌( )
2．判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的叙述
(1)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质( )
(2)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化( )
(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术( )
(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认( )
3.判断下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述
(1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等( )
(2)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解( )
(3)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质( )
(4)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中( )
(5)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体( )
(6)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成( )
(7)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S( )
(8)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②( )
1.(2019·山东济南第一中学高三期中)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( )
A．肺炎双球菌的转化实验证明DNA可以控制生物性状
B．转化而来的S型肺炎双球菌的后代中有R型活菌和S型活菌
C．噬菌体侵染实验中大肠杆菌是否裂解对实验结果没有影响
D．32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体都带有32P
2.(2019·江苏扬州中学高三质检)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是( )
A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性
B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
3.(2019·山西太原五中高三阶段性检测)一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是( )
A．大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等
B．噬菌体DNA含有(2m＋n)个氢键
C．该噬菌体增殖四次，子代噬菌体中只有14个含有31P
D．噬菌体DNA第四次复制共需要8(m－n)个腺嘌呤脱氧核苷酸
4．(2019·牡丹江第一高级中学高三期末)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，下列对此实验的有关叙述正确的是( )
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．若沉淀物也有少量放射性原因可能是搅拌不充分，噬菌体的蛋白质和细菌没有分离
5．(2019·哈六中高三期中)下列有关遗传物质是核酸而不是蛋白质的实验证据的叙述，正确的是( )
A．1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA
B．1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验运用了物质提纯鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等两类
C．1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性
D．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了蛋白质不是遗传物质
6.(2019·浙江4月选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是( )
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
7.(2019·中山模拟)下列有关35S标记的噬菌体侵染未标记细菌实验的叙述中，正确的是( )
A．沉淀物也有很弱的放射性，是由于保温时间过长或过短造成的
B．所使用的噬菌体必须是从接种在含35S的培养基中培养的大肠杆菌中释放出来的
C．采用搅拌和离心等方法是为了把蛋白质和DNA分子分开，以便检测各自的放射性
D．新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是
8.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A．噬菌体内可以合成mRNA
B．搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C．噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好
D．噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体
9.艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为：“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( )
A．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌
B．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现S型细菌
C．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现S型细菌
D．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的R型细菌
10.(2018·龙岩月考)下列有关肺炎双球菌及其相关实验的叙述正确的是( )
A．加热杀死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变
B．S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜
C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
11.(2019·南昌模拟)生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析错误的是( )
A．理论上，b中不应具有放射性
B．b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C．若b中有放射性，说明①过程培养时间过长
D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
12.下图1中的噬菌斑(白色区域)是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现有噬菌体在感染大肠杆菌后形成噬菌斑数量的变化曲线(图2)，下列叙述不正确的是( )
A．培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
D．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
13.(2018·邯郸模拟)下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( )
A．人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA
B．噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用
C．艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌
D．人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质
14.下图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答下列问题：
(1)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_____________________________
___________________________________________________________。
(2)依据图1所示的实验，可以作出__________________的假设。
(3)为验证上面的假设，设计了图2所示的实验，该实验中加入DNA酶的目的是_________________________，观察到的实验现象是_______________________________。
(4)通过上面两步实验，仍然不能说明________________________等不是遗传物质。为此设计了图3所示的实验，该实验可观察到的实验现象是________________________________。该实验能够说明___________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
15.(2018·汕尾模拟)生物学家格里菲思在小鼠身上进行肺炎双球菌转化的实验，可以得出这样一个结论：小鼠体内的R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为活的S型细菌，格里菲思大胆预测在加热杀死的S型细菌中，很可能含有促成这一转化的遗传物质，但这种物质究竟是蛋白质还是DNA还不能被证明。请你在上述实验基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，再设计一个实验方案加以证明，简要写出实验思路、预期实验结果及结论即可。
(1)实验思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预期实验结果及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.(2019·山东师大附中高三模拟)1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答：
(1)图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的，分子①②通常________(填“相同”或“不同”)，分子③④________(填“相同”或“不同”)。
(2)图甲所示过程中新形成的化学键有______________。
(3)图乙中各物质或结构含有核糖的有________________________，图乙所示过程中，碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程____________(填“完全相同”“不完全相同”或“完全不同”)。
(4)若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的标记情况是________________________。
17.(2018·云南一中月考)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验：分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性。搅拌时间不同，上清液中的放射性强度不同，结果如下表。请分析回答下列问题：
搅拌时间(min)
1
2
3
4
5
上清液35S百分比(%)
50
70
75
80
80
上清液32P百分比(%)
21
25
28
30
30
被侵染细菌成活率(%)
100
100
100
100
100
(1)获得含有35S标记和32P标记的噬菌体的具体操作是____________________________
___________________________________________________________________________。
实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌__________(填“带有”或“不带有”)放射性。
(2)实验过程中，搅拌的目的是_________________________________________________
___________________________________________________________________________。
搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明___
___________________________________________________________________________。
(3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体有________个，出现该数目说明DNA的复制方式是______。
课件16张PPT。第21讲 DNA是主要的遗传物质高考一轮复习 全国版考纲解读3.考查角度：
（1）肺炎双球菌的转化实验过程。现象与结论
（2）噬菌体结构，侵染细菌实验的现象及结论1.考纲要求：
人类对遗传物质的探索过程 Ⅱ2.高频考点：噬菌体侵染细菌实验的分析A.通过e、f对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.e组可分离出R型肺炎双球菌
D.能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组例1：(2019·皖南八校联考)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是 ( )典例讲解考点一 肺炎双球菌转化实验 有一部分R型细菌转化成了S型细菌，故B正确D能导致小鼠死亡的是bcf组，故D错e组本身就有R型细菌，又由于加入的是S型的蛋白质，故只有R型细菌变式训练变式训练1.1：某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注入小鼠
②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠
③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注入小鼠
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注入小鼠
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变式训练变式训练1.2：(2018·洛阳模拟)如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是 ( )
A.①要加热处理，②要将各提取物分别与R型菌混合培养
B.培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落
C.如果将活S型菌悬液与活R型菌悬液换一下位置，则不会发生转化
D.③要转入固体培养基培养，结果可能出现S、R型菌两种菌落D种群，B错误可能会发生转化，C错误D错误要获取蛋白质、DNA等成分，不能加热处理，A错误典例讲解例2.1：(2018·沧州名校联考)赫尔希和蔡斯于1952年所做的T2噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是T2噬菌体( )
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C.DNA可用15N放射性同位素标记
D.蛋白质可用32P放射性同位素标记
B 考点二 噬菌体侵染细菌的实验A.实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性
B.可以确定甲管的放射性来自32P，乙管的放射性来自35S
C.检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内
D.伴随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强变式训练变式训练2.1：(2019·淄博模拟)有a、b两类噬菌体，它们均已被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置，结果如图。下列叙述正确的是 ( )A蛋白质没有进入大肠杆菌内，C错误从图示信息可知，a标记蛋白质外壳；b标记的是DNA，A正确甲管的放射性来自35S，乙管的放射性来自32P，B错误伴随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性总量不变，D错误变式训练2.2：(2018·西安模拟)噬菌体的遗传物质有的是单链RNA，有的是单链DNA，有的是双链RNA，还有的是双链DNA。有些噬菌体具有将基因插入宿主DNA内的特性，使得它成为重要的分子和遗传学研究工具。下列相关叙述正确的是 ( )
A.不同噬菌体的可遗传变异类型有突变和基因重组
B.噬菌体与人体细胞都能进行细胞增殖和细胞分化
C.将基因插入宿主DNA的噬菌体的遗传物质为双链DNA
D.所有的噬菌体都可以用于“验证DNA是遗传物质”的实验变式训练C突变包括基因突变和染色体变异，噬菌体不具有细胞结构，不能发生染色体变异和细胞的增殖与分化，A、B错误遗传物质是RNA的噬菌体不能用于“验证DNA是遗传物质”的实验，D错误例3：(2018·合肥模拟)近年来寨卡病毒、埃博拉病毒、禽流感病毒引起的疾病肆虐全球。下列关于病毒的叙述，正确的是 ( )
A.含胸腺嘧啶的病毒和细胞一样，都是以DNA为主要的遗传物质
B.病毒在合成其遗传物质和蛋白质时，模板和原料均由宿主细胞提供
C.用35S或32P标记的乳酸菌不能对T2噬菌体的蛋白质或核酸进行标记
D.消除病毒感染的细胞是细胞坏死的过程 典例讲解C 考点三 DNA是主要的遗传物质 都是以DNA为遗传物质A错误模板由病毒自身提供，B错误消除病毒感染的细胞是细胞凋亡的过程，D错误变式训练变式训练3：(2018·通化模拟)下图是对某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体( )
A.寄生于细胞内，通过RNA遗传
B.寄生于细胞之间，通过蛋白质遗传
C.寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D.寄生于细胞之间，通过RNA遗传A由图中病原体的组成和结构可判断这是一种RNA病毒，寄生于植物细胞内；通过RNA和蛋白质外壳侵染正常叶片后的结果可证明RNA能承担遗传任务，是遗传物质。 1．（2019江苏卷·3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA真题再现C本实验的思路即为将DNA和蛋白质分开，而N是蛋白质和DNA共有的元素，A错误该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误2．（2018全国Ⅲ卷·5）下列关于病毒的叙述，错误的是
A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNA
B．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解
C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征
D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率真题再现BT2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的DNA分子，故B错3．（2018浙江卷·23）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是
A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B．肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C．肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质真题再现32P标记噬菌体的DNA，而DNA进行半保留复制，因此子代噬菌体极少数具有放射性D是基因重组的结果，B错误单独的此实验不能说明蛋白质不是遗传物质，故C错4．（2017新课标Ⅱ卷·2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同真题再现CT2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的DNA分子，故A错T2噬菌体是病毒，无细胞结构，不能独立完成生命活动，必须寄生在活细胞故B错人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。真题再现5．（2017江苏卷·2）下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是
A．格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记格里菲思实验只是证明了存在转化因子，但没有证明转化因子是什么艾弗里没有利用小鼠，故B错 32P标记亲代噬菌体的DNA，复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记，有的不带有32P标记，D错误C感谢欣赏
