第三章 第1节
一、选择题
1．格里菲思研究肺炎双球菌时，用了两种类型的双球菌——有荚膜菌和无荚膜菌。下列关于两种类型肺炎双球菌的叙述中，不正确的是( A )
A．两种双球菌都能引起小鼠患肺炎而死亡
B．无荚膜菌不能引起鼠死亡，有荚膜菌导致鼠死亡
C．两种肺炎双球菌的遗传物质都是DNA
D．在培养基上培养时无荚膜菌形成的菌落表面粗糙
[解析] 无荚膜肺炎双球菌不能引起小鼠死亡。
2．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是( A )
A．培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能产生具荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌
[解析] 肺炎双球菌的遗传物质是DNA，它的性状(荚膜)是由DNA控制的，而不是由多糖类物质控制。
3．噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，用该噬菌体去侵染某细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中35S和32P的分布规律是(细菌体内含有32S和31P两种元素)( D )
A．外壳内有35S和32S，核心内只含有32P
B．外壳只有32S，核心内只含有32P
C．外壳内有35S和32S，核心内含有32P和31P
D．外壳只有32S，核心内含有32P和31P
[解析] 噬菌体营寄生，由外壳(蛋白质)和核心(DNA)构成。在其侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌细胞外面，只有DNA分子进入到细菌细胞内，利用细菌的原料合成噬菌体的DNA和蛋白质。因此，子代噬菌体DNA除含32P以外，还含有31P，但蛋白质中只含32S。
4．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( C )
实验
编号
实验过程
实验结果
病斑
类型
病斑中分离出的病毒类型
①
a型TMV→感染植物
a型
a型
②
b型TMV→感染植物
b型
b型
③
组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物
b型
a型
④
组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物
a型
a型
A．实验① B．实验②
C．实验③ D．实验④
[解析] 烟草花叶病毒为RNA病毒，也就是说RNA是其遗传物质。对于实验过程①②，比较好理解；而实验③④为重组型病毒，但有一点是解题关键，那就是重组型病毒感染植物后的病斑类型及分离出的病毒类型与提供RNA的病毒一致。结合上表，不可能出现实验③所示的结果。
5．噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( A )
A．在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B．在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C．在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D．在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
[解析] 噬菌体侵染细菌时只将自己的DNA注入细菌中，其蛋白质外壳留在细菌外，而在细菌中合成出子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳是在噬菌体DNA的指导下，利用细菌的物质合成的。
二、非选择题
6．研究人员欲通过实验来了解H5N1禽流感病毒(RNA病毒)侵入家禽的一些过程，设计实验如下图所示。一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性。
(1)该实验所采用的研究方法是__同位素标记法__。
(2)由于H5N1病毒没有独立的代谢系统，其产生子代H5N1病毒依赖家禽体细胞提供__原料、能量、酶、场所__(最少写两项)。
(3)据图分析，连续培养一段时间后，试管③中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是__RNA__，试管⑥中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是__RNA和蛋白质__。
(4)神经氨酸酶是病毒表面的一种糖蛋白酶，其活性对子代病毒从被感染细胞中释放和再次侵染新的宿主细胞至关重要，达菲可抑制该酶的活性。若试管②中在加入H5N1病毒之前，先加入适量达菲，推测③中子代H5N1病毒带放射性标记的强度将__减弱__。
[解析] (1)该实验用同位素标记了S元素和P元素，因此采用了同位素标记法。
(2)H5N1病毒没有细胞结构，必须生活在宿主细胞内，利用宿主细胞内的物质来繁殖，因此家禽体细胞为病毒繁殖提供了原料、能量、酶、场所。
(3)H5N1病毒的遗传物质为RNA，所以试管③中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是RNA；用含32P的H5N1病毒侵染含35S的家禽体细胞时，病毒的蛋白质外壳没有进入细胞，只有遗传物质进入细胞，由于合成子代病毒所需的原料全部来自家禽体细胞，因此子代病毒的蛋白质全部含35S，RNA多数含31P，少数含32P，因此试管⑥中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是RNA和蛋白质。
(4)分析题意可知，达菲可抑制神经氨酸酶的活性，若试管②中在加入H5N1病毒之前，先加入适量达菲，推测③中子代H5N1病毒带放射性标记的强度将会减弱。
第三章 第1节
一、选择题
1．下列哪一项使格里菲思提出了“转化因子”的结论( D )
A．从S型活细菌中提取DNA，与R型活细菌混合后，注射到鼠体内，小鼠患病死亡
B．从S型活细菌中提取多糖，与R型活细菌混合后，注射到鼠体内，小鼠患病死亡
C．从S型活细菌中提取蛋白质，与R型活细菌混合后，注射到鼠体内，小鼠患病死亡
D．将加热杀死后的S型细菌，与R型活细菌混合后，注射到鼠体内，小鼠患病死亡
[解析] 由题意知D项符合要求。
2．(2019·湖北十堰市高二期末)用32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌。实验后，含32P的是( A )
A．少数子代噬菌体的DNA B．部分子代噬菌体的蛋白质外壳
C．全部子代噬菌体的蛋白质外壳 D．全部子代噬菌体的DNA
[解析] 用32P标记的是噬菌体的DNA。噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细菌细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。随噬菌体增殖产生的子代噬菌体越多，含32P标记噬菌体所占比例越少。综上分析，A正确，B、C、D均错误。
3．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( B )
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
[解析] 豌豆是真核细胞生物，其遗传物质只有DNA；酵母菌是真核生物，染色体是遗传物质的主要载体，线粒体中也有少量分布；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。
4．在肺炎双球菌的转化实验中(如下图)，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( D )
A．3和4 B．1、3和4
C．2、3和4 D．1、2、3和4
[解析] 2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型活细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型活细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
5．(2018·曲师附中高一期中)在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型细菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型细菌生长。设置本实验步骤的目的是( D )
A．证明R型细菌的生长并不需要S型活细菌的DNA
B．补充R型细菌生长过程中所需要的营养物质
C．可以直接证明S型细菌DNA不是促进R型细菌转化为S型细菌的因素
D．与“以S型细菌的DNA与R型细菌混合培养”的实验形成对照
[解析] S型细菌中提取的DNA能使R型细菌转化为S型细菌；DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA，并使DNA水解，结果R型细菌没有发生转化。这两组实验形成对照实验，证明DNA是遗传物质，DNA的水解产物不是“转化因子”。此实验的目的不是证明DNA酶能够分解DNA。
6．以下是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果，关于此实验的分析和结论不正确的是( C )
＋上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低
＋上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高
A．上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体
B．此实验表明DNA是遗传物质
C．①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D．②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
[解析] 上清液主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳，质量较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体，A项正确。此实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面，DNA才是真正的遗传物质。B项正确。①实验不能说明噬菌体的标记部分进入了细菌，因为噬菌体蛋白质外壳不能进入细菌，进入细菌体内的只有噬菌体的DNA。C项错误，D项正确。
7．图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是( D )
A．甲图中ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体
B．图甲中，后期出现的大量S型细菌由R型细菌转化并增殖而来
C．图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D．图乙中若用32P标记亲代噬菌体，出现上清液放射性偏高一定是保温时间过短导致的
[解析] 小鼠产生抗体需要经过一定的时间，所以甲图中ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，使得R型细菌数目增多，A正确；由于是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S型细菌是R型细菌转化而来的，但之后产生的S型细菌也可以是由转化形成的S型细菌增殖而来的，B正确；乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，而新形成的子代噬菌体的蛋白质外壳全部是借助细菌内的氨基酸重新合成的，完全没有放射性，C正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体，如果保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖，会导致大肠杆菌裂解死亡，释放出子代噬菌体，离心后这些子代噬菌体(部分体内含有32P)将分布在上清液中，也会使上清液放射性偏高，D错误。
8．下列关于遗传物质的说法，错误的是( C )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．③④⑤
[解析] 一切有细胞结构的生物，体内既含有DNA又含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，流感病毒属RNA病毒，以RNA作为遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
9．下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述，正确的是( B )
A．格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B．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
C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是生物主要的遗传物质
D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了蛋白质和RNA是遗传物质
[解析] 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只证实了加热杀死的S型细菌体内存在某种“转化因子”；赫尔希和蔡斯的实验只证明了DNA是遗传物质；烟草花叶病毒侵染烟草的实验只证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
10．(2019·江淮十校高三联考)某同学对格里菲思的实验进行了改良，将R型菌、S型菌、加热杀死S型菌、R型菌和加热杀死的S型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上，在适宜无菌的条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( D )
A．若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA，得到的菌落类型与丁不同
B．甲、乙两组作为丁组的对照组，丙组培养基无菌落产生，可以不必设置
C．丁组的实验结果说明了使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D．该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、培养时间等
[解析] 培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA，可使部分R型菌发生转化，得到的菌落类型与丁相同，A错误；丙组作为丁组的对照组，目的是排除加热杀死的S型菌复活的可能，B错误；丁组的实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，不能说明使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA，C错误；该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、培养时间等，D正确。
11．下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，错误的是( D )
A．两个实验均不能证明DNA是主要的遗传物质
B．肺炎双球菌转化实验中的转化因子是S型细菌中的DNA
C．在用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
D．两个实验的设计思路都是设法将DNA与RNA分开后单独研究各自的效应
[解析] 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验只能证明DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，A正确；艾弗里通过实验，证明了格里菲思实验中的转化因子为S型细菌中的DNA，B正确；在用32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间大长或太短均可导致上清液放射性升高，C正确；两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应，D错误。
12．噬藻体是感染蓝藻的DNA病毒。A、B两组分别用32P和35S标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，经搅拌、离心后进行放射性检测。相关叙述不正确的是 ( C )
A．设计该实验的目的是为了研究噬藻体的遗传物质
B．该实验的设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．噬藻体增殖所需要的模板、原料和酶等均来自蓝藻
D．32P标记的是噬藻体的DNA
[解析] 噬藻体增殖的模板是噬藻体的DNA，原料和酶来自蓝藻。
二、非选择题
13．回答下面有关肺炎双球菌转化实验的问题。
(1)写出如下处理的实验结果：
实验处理
实验结果
① R型活细菌注射实验鼠
__不死亡__
②S型活细菌注射实验鼠
__死亡__
③用加热杀死的S型细菌注射实验鼠
__不死亡__
__死亡__
__死亡__
__不死亡__
__不死亡__
(2)哪一实验可证明S型细菌含有使R型细菌转化的转化因子？__④__。
(3)由实验⑤得出的实验结论是__S型细菌的DNA是使R型细菌发生稳定的遗传变化的物质(转化因子是DNA)__。
(4)如果用⑤来证明实验假设“使R型细菌转化的转化因子是S型细菌的DNA”，那么与⑤构成对照实验的是__①⑦__。
14．(2019·湖南张家界期中)请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。
(1)实验过程：
步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲、乙；
步骤二：在两个培养皿中接入__等量的大肠杆菌菌液__，在适宜条件下培养一段时间；
步骤三：放入__T2噬菌体__，培养一段时间，甲、乙可分别获得__被32P标记__和__被35S标记__的噬菌体；
步骤四：用上述噬菌体分别侵染__未被标记的__大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心。
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置(如下图)：
①用甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如__B__图。
②用乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如__A__图。
(2)理论上A、B两支试管中，上清液和沉淀物中都只有其中之一有放射性，请分析试管B中上清液具有较低放射性的原因是__噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中(或部分噬菌体没有侵入大肠杆菌内，经离心后分布于上清液中)__。(答出一条即可)
[解析] 试管B(32P标记的核苷酸)中上清液具有较低放射性的原因：①培养时间长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中；②培养时间短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌内，经离心后分布于上清液中。
15．“肺炎双球菌转化实验”(如下图)是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：
①将一部分S型细菌加热杀死；
②制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；
③将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落的生长情况，发现在第4组培养基中有S型细菌。
本实验得出的结论是__加热杀死的S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌__。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
材料用具：R型细菌、S型细菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料等。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA；
第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在下表中；
编号
A
B
C
处理方法
不加任何提取物
__加入提取出的S型细菌的DNA__
__加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶__
第三步：将R型细菌分别接种到上述三组培养基上；
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②预期实验结果：__A、C组培养基中未出现S型细菌，B组培养基中出现S型细菌__。
③得出结论：__使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA__。
课件57张PPT。第三章基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质基 础 知 识一、肺炎双球菌的转化实验
1．两种肺炎双球菌的比较：有 光滑 有 无 粗糙 无 2.格里菲思的体内转化实验：
(1)过程及现象：(2)实验结论：加热杀死的S型细菌中含有____________将R型活细菌转化为______________。转化因子 S型活细菌 3．艾弗里的体外转化实验：
(1)过程及现象：
(2)实验结论：使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是__________，即__________是遗传物质，__________不是遗传物质。DNA DNA 蛋白质 二、噬菌体侵染细菌的实验
1．T2噬菌体：
(1)结构：头部和尾部的外壳由__________构成，头部内含有__________。
(2)与大肠杆菌的关系：________。
(3)增殖特点：在自身____________的作用下，利用____________体内的物质合成自身的组成成分，进行增殖。
2．实验方法：______________________。蛋白质 DNA 寄生 遗传物质 大肠杆菌 放射性同位素标记法 35S 32P 35S 32P 很高 很低 35S 很低 很高 32P 4．实验结果：
(1)T2噬菌体侵染细菌时，________进入到细菌的细胞中，而_____________仍留在外面。
(2)子代T2噬菌体的各种性状，是通过________________遗传的。
5．结论：__________是遗传物质。DNA 蛋白质外壳 亲代的DNA DNA 三、验证RNA是遗传物质的实验及生物的遗传物质
1．验证RNA是遗传物质的实验：
(1)材料：________________。
(2)过程及结果：
(3)结论：____________________。
2．生物的遗传物质：__________是主要的遗传物质。烟草花叶病毒 RNA是遗传物质 DNA
1．格里菲思的实验能否证明S型细菌体内的哪种物质是转化因子？
提示：不能。由于格里菲思没有将细菌中各组分分开，所以他只能证明S型细菌体内含有转化因子。
2．艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质，能否证明蛋白质不是遗传物质？
提示：能。实验过程中加入了S型细菌的蛋白质、多糖等物质，与R型细菌共同培养，没有S型细菌出现，说明蛋白质不是遗传物质。 判断题
1．加热杀死的S型细菌中的“转化因子”使S型活细菌转化为R型活细菌。 ( )
提示：“S型细菌转化为R型活细菌”改为“R型活细菌转化为S型活细菌”。
2．S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌的培养基上只有R型菌，可以证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质。 ( )
3．DNA是大肠杆菌的主要遗传物质。 ( )
提示：DNA就是大肠杆菌的遗传物质。× √ × 4．T2噬菌体侵染实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。 ( )
提示：未证明蛋白质不是遗传物质。
5．病毒的遗传物质是DNA和RNA。 ( )
提示：改为DNA或RNA。
6．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中首先标记的是T2噬菌体。 ( )
提示：先标记的应为大肠杆菌。× × × 课 内 探 究知识点1 肺炎双球菌的转化实验1．格里菲思实验(体内转化实验)
(1)肺炎双球菌的种类、结构及生理特性：提示：S型肺炎双球菌可使人患肺炎或使小鼠患败血症。(2)实验过程：
①注射R型活细菌→小鼠不死亡→小鼠体内出现R型活细菌
②注射S型活菌→小鼠死亡→小鼠体内出现S型活细菌
③注射加热杀死的S型细菌→小鼠不死亡→小鼠体内不出现S型活细菌
(3)实验结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”，这种转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型细菌。
2．艾弗里实验(体外转化实验)
(1)实验背景
1944年美国科学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何物质，进行了肺炎双球菌的转化实验。他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将其分别加入培养了R型细菌的培养基中培养。(2)实验过程及结论
3．体内转化和体外转化实验的比较知识贴士
实验④证明DNA的分解产物不是“转化因子”，其目的是从反面证明DNA是遗传物质。实验①②③是相互对照，证明DNA是遗传物质，而蛋白质、多糖等不是遗传物质。 已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请根据下列实验回答：从有荚膜的肺炎双球菌中提取了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养基中，并将培养液注射到小鼠体内，其结果不正确的是 ( )典例 1D
[解析] 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。A、B、C都正确。D中有DNA，但用DNA酶处理DNA分子，就会使DNA分子水解，不会使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应正常。
〔变式训练1〕 艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”，进行了肺炎双球菌体外转化实验。下列叙述错误的是 ( )
A．实验设计思路是单独观察S型细菌各种组分的作用
B．实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌
C．添加S型细菌DNA的培养基中只有S型菌落
D．实验结论是DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
[解析] 艾弗里及其同事设法将S型细菌的各种组成成分进行提纯和鉴定，然后把S型细菌的蛋白质、多糖、DNA等物质分别添加到培养R型细菌的培养基中，只有将S型细菌的DNA添加到培养R型细菌的培养基中，R型细菌才能转化成S型细菌，该培养基中既有R型菌落，又有S型菌落。C 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验1．T2噬菌体
(1)生活方式：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒(无细胞结构)。
(2)结构与成分：T2噬菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。即T2噬菌体的组成成分只有蛋白质和DNA。
2．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
(1)实验方法：放射性同位素标记。
(2)实验步骤：如图所示。①35S或32P标记T2噬菌体(两组)→②用未标记的大肠杆菌培养标记的T2噬菌体→③搅拌→④离心→⑤放射性检测。
(3)结果与分析：
①蛋白质含有35S标记的噬菌体的感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中。说明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌外面。
②DNA含有32P标记的噬菌体的感染实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中。说明噬菌体侵染细菌时DNA进入到细菌的细胞中。
(4)实验结论：
子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。知识贴士
本实验还能间接证明DNA是遗传物质的两个特点：一是DNA能使前后代保持一定的连续性；二是DNA能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢过程和性状。
3．误差分析
(1)35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源
在实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，在搅拌器中搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌体外被35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳无法与大肠杆菌完全分离开，导致离心后下层沉淀物中存在一定的放射性，而上清液中的放射性强度比理论值略低。
(2)32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源
①在实验中，32P标记的T2噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，就会使得T2噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后被释放出来，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射性，而下层沉淀物中的放射性强度比理论值略低。
②在实验中，32P标记的T2噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过短，仍然有一部分T2噬菌体还未侵染到大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，而下层沉淀物中的放射性强度比理论值略低。 下列有关“噬菌体侵染细菌实验”的叙述，正确的是 ( )
A．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
B．用32P标记噬菌体的侵染实验中，上清液存在少量放射性可能是因为保温时间太长
C．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
D．用噬菌体侵染3H标记的细菌，离心后检测到放射性主要分布在上清液中典例 2B
[解析] 噬菌体是营寄生生活的，不能用培养基培养，A项错误；保温时间太长，部分大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，使上清液中也有少量放射性，B项正确；35S标记的蛋白质未进入细胞内，无法证明其是否为遗传物质，C项错误；放射性主要分布在沉淀物中，D项错误。
〔变式训练2〕 下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是 ( )
A．与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状特性而设计的
B．所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的
C．采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
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B
[解析] 噬菌体不能在普通培养基上生长，必须在细菌体内才能进行繁殖，因此必须使用无标记的噬菌体去感染被35S标记的细菌，才能得到含35S的噬菌体；在噬菌体感染细菌的实验中，噬菌体的蛋白质没有参与新噬菌体的繁殖过程，因此既不能证明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗传物质。知识点3 DNA是主要的遗传物质1．RNA病毒的遗传物质
烟草花叶病毒不含DNA，只含有蛋白质和RNA。对这些病毒来说，RNA起着遗传物质的作用。
(1)研究思路：将RNA与其他成分分离，单独研究各自的遗传功能。
(2)方法步骤：
①烟草花叶病毒＋烟草→烟草患花叶病。
②分离烟草花叶病毒成分，单独侵染细菌。
a．烟草花叶病毒RNA＋烟草→烟草患花叶病
b．烟草花叶病毒蛋白质＋烟草→烟草正常
(3)实验结论：RNA是遗传物质。
2．DNA是绝大多数生物的遗传物质
(1)以DNA作为遗传物质的生物：细胞生物(原、真核生物)、DNA病毒(如T2噬菌体)。
(2)以RNA作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病毒、禽流感病毒、艾滋病病毒、SARS等只含RNA的病毒。
(3)结论：DNA是主要的遗传物质。(原因：绝大多数生物的遗传物质是DNA)
知识贴士
噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，其侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌的物质、酶系和核糖体等合成自身的DNA和蛋白质。 下列关于生物遗传物质的叙述，不正确的是 ( )
A．牛的遗传物质是DNA
B．除部分病毒以外，生物的遗传物质都是DNA
C．绝大多数生物的遗传物质是DNA
D．生物细胞内DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质
[解析] 牛是真核生物，其细胞内既含DNA又含RNA，但只有DNA是遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA，其他有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，因此可以说绝大多数生物的遗传物质是DNA。“DNA是主要的遗传物质”中，“主要”二字的含义是“绝大多数”生物，不是指DNA含量。典例 3D
〔变式训练3〕 DNA是主要的遗传物质是指 ( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．多数生物的遗传物质是DNA
C．细胞里的DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传中起主要作用
[解析] 生物的遗传物质是DNA或RNA，因多数生物的遗传物质是DNA，故DNA是主要的遗传物质。B 指 点 迷 津一、肺炎双球菌转化实验易错点
1．体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死
S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，结果在S型细菌'DNA的控制下，以R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。
2．并非所有的R型细菌都转化为S型细菌
由于转化的效率较低，转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此不管是体内转化还是体外转化，只有少部分R型细菌转化为S型细菌。 (2019·辽宁检测)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是 ( )
A．用S型活细菌和加热杀死后的S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B．用杀死的S型细菌与无毒的R型活细菌混合后注入小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量
C．从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌
D．将组成S型细菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，培养R型活细菌，观察是否发生转化典例 4D
[解析] 当把S型细菌的各种组成物质分离并分别与R型活细菌混合培养后，发现只有加入DNA的培养基中R型活细菌发生转化，出现S型细菌，而加入其他物质(如加入蛋白质)的培养基中R型活细菌不发生转化，即不出现S型细菌。二、肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是 ( )
A．两者都运用了①和②
B．前者运用了①，后者运用了②
C．前者只运用了②，后者运用了①和②
D．前者只运用了①，后者运用了①和②
[解析] 艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且运用了放射性同位素标记法。典例 5D 问 题 释 疑
(一)问题探讨
1．提示：遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。
2．提示：这是一道开放性的题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。
(二)旁栏思考题
提示：因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。
(三)思考与讨论
1．提示：细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：(1)个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。
2．提示：最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3．提示：艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等(可能回答出其他的技术，但只要回答出上述主要技术就可以)。
科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。
学 霸 记 忆1．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：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．噬菌体侵染细菌实验的两次标记。第一次标记：标记大肠杆菌，分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌；第二次标记：标记噬菌体，分别用含35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体。
4．证明DNA是遗传物质的两大实验的实验思路是设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地观察它们各自的作用。
5．关于遗传物质的三个问题：真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA；绝大多数生物的遗传物质是DNA。因此DNA是主要的遗传物质。训 练 巩 固课 时 作 业
