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第3章
基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
课内探究·名师点睛
指点名津·拨云见日
教材问题·解疑答惑
巩固训练·课堂达标
夯基提能作业
基础知识·双基夯实
课程要求
核心素养
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
1．通过分析图示，理解证明DNA是遗传物质实验的原理和过程。(科学思维)
2．通过类比分析，掌握不同生物遗传物质种类。(科学思维)
知识导图
基础知识·双基夯实
一、肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的类型(连线)
2．肺炎链球菌转化实验的两个阶段
(1)格里菲思的体内转化实验：
不
死亡
S型活细菌
不死亡
S型活细菌
转化因子
(2)艾弗里的体外转化实验：
S型
R型
DNA
二、噬菌体侵染细菌的实验
1．T2噬菌体的结构与代谢
蛋白质
DNA
寄生
2．实验过程
35S
32P
35S
32P
高
低
低
高
3．实验结果及结论
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
_____
_____
______是
遗传物质
35S标记蛋白质
_____
_____
有
有
无
无
DNA
三、DNA是主要的遗传物质
1．RNA是遗传物质的实验证据
(1)烟草花叶病毒的组成：
(2)侵染实验：
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是______。
RNA
蛋白质
不感染病毒
感染病毒
RNA
2．DNA是主要的遗传物质
连线生物类型与遗传物质的种类：
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质。
( )
(2)用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。
( )
(3)可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性。
( )
(4)DNA是所有生物的遗传物质。
( )
(5)酵母菌的遗传物质主要是DNA。
( )
√
×
×
×
×
〔思考〕
1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？
提示：不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量多。
2．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？
提示：不能，因为DNA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为检测放射性时不能检测出是哪种标记元素产生的。
3．酵母菌细胞质内的遗传物质是什么？
提示：DNA。
〔学霸记忆〕
1．格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
2．艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
3．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA才是遗传物质。
4．由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
课内探究·名师点睛
1．肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
一
肺炎链球菌的转化实验
要点归纳
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
项目
体内转化实验
体外转化实验
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将某种物质用酶解法去除，直接地、单独地观察该物质在实验中所起的作用
实验结论
S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
①所用材料相同
②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
[特别提醒] 并非所有的R型细菌都被转化
(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
(2)R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果。
(3)由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了自变量控制中的“减法原理”。
(5)格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
2．自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
(1)加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就是利用了“加法原理”。
(2)减法原理：与常态比较，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，就是利用了“减法原理”。
(2020·江苏省姜堰中学期中)某生物兴趣小组为了验证艾弗里关于肺炎链球菌转化实验的结论，设计了如下实验，其中不能获得活的S型细菌的是
( )
典例剖析
典例
1
?
将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取液并均分到编号为①②③④的四支试管中备用
甲组
将①号试管中的提取液与R型活细菌混合培养
A．甲组
B．乙组
C．丙组
D．丁组
?
将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取液并均分到编号为①②③④的四支试管中备用
乙组
在②号试管的提取液中加入蛋白酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
丙组
在③号试管的提取液中加入DNA酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
丁组
在④号试管的提取液中加入RNA酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
[答案]
C
[解析] 制备的细胞提取液中含有S型细菌的DNA、蛋白质等物质，S型细菌的DNA可使R型细菌发生转化，DNA酶可催化DNA水解，将含S型细菌的DNA的细胞提取液用DNA酶处理一段时间后与R型活细菌混合培养，R型细菌不能转化为S型细菌，故丙组实验不能获得活的S型细菌。蛋白酶可催化蛋白质水解，RNA酶可催化RNA水解，分析甲、乙、丁三组实验，这三组实验均含有S型细菌的DNA，因此这三组实验都能获得活的S型细菌。
(2020·济南月考)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是
( )
A．加热杀死后的S型细菌中DNA全部失去活性
B．加热杀死后的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C．加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
变式训练1
C
[解析] 加热杀死后的S型细菌中DNA没有失去活性，A错误；加热杀死后的S型细菌能使R型细菌发生转化，B错误；加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌，C正确；在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中的DNA能进入R型活细菌中，D错误
1．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：
二
噬菌体侵染细菌的实验
要点归纳
2．“二看法”判断子代噬菌体标记情况
(2020·青岛高一检测)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是
( )
典例剖析
典例
2
A．理论上，b和c中不应具有放射性
B．实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关
C．实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
[答案]
A
[解析] 35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与④过程中培养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
(2020·赤峰期末)有关32P标记的T2噬菌体侵染细菌的实验，叙述正确的是
( )
A．该实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
B．搅拌的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体
C．离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D．保温时间过长或过短都会导致上清液放射性偏高
变式训练2
D
[解析] 噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存，因此不能用含32P的培养基直接标记噬菌体，应该先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用被32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，A错误。噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，离心的目的是使培养液分层，形成上清液和沉淀物，B、C错误。用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；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中，也会使上清液的放射性含量升高，D正确。
不同生物的遗传物质
三
DNA是主要的遗传物质
要点归纳
?
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
[易错提示] 对于整个生物界来说，由于绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以DNA是主要的遗传物质；对于某一种具体的生物来说，其遗传物质要么是DNA，要么是RNA，不能说某种生物的遗传物质主要是DNA。
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
典例剖析
典例
3
(2020·安徽蚌埠期末)下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述，正确的是
( )
A．所有生物的遗传物质都是DNA
B．烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
变式训练3
D
[解析] 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，A错误，D正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质为DNA，B错误；动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA，C错误。
指点迷津·拨云见日
一、噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
1．子代噬菌体的组成物质来源分析：
(1)从蛋白质外壳方面：由寄主细胞提供原料氨基酸，在寄主细胞的核糖体上合成，与亲代噬菌体的蛋白质外壳无关。
(2)从DNA方面：由亲代噬菌体提供，利用寄主细胞提供的脱氧核苷酸，通过复制的方式，合成子代噬菌体的DNA。
(3)从子代噬菌体方面：释放的众多子代噬菌体中，只有少数含有亲代噬菌体DNA，其余子代噬菌体的DNA均由寄主细胞提供原料合成，不含亲代噬菌体的DNA。
2．上清液和沉淀物放射性分析：
(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌：
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌：
用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是
( )
A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
典例
4
A
[解析] 噬菌体侵染大肠杆菌后，如果保温时间过长，就会使大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，使上清液中也出现放射性；搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳未与细菌分离，而32P标记噬菌体的DNA，因此上清液中不会出现较多的放射性；离心时间过长，不会出现上述实验现象；蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，因此不用32P标记蛋白质外壳。
二、肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
?
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
用加酶的方法分别去除S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，再与R型菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
②说明了遗传物质可发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质
②说明DNA能控制蛋白质的合成
③说明DNA能自我复制
(2020·福建厦门模拟)下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是
( )
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了同位素标记法
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
典例
5
D
[解析] 三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。
教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P42
1．提示：遗传物质必须稳定，能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制出自己，传递给下一代等。
2．提示：这是一道开放性题目，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。
?思考·讨论?P46
1．提示：以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就可以繁殖一代，病毒短时间内可大量复制。
2．提示：控制单一变量。细胞提取物的纯度不够。
3．提示：艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质提取技术等。赫尔希采用的主要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分离技术等。
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。
?练习与应用?P47
一、概念检测
1．D DNA控制蛋白质的合成。
2．A 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是遗传物质。
二、拓展应用
1．提示：噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌细胞内的是DNA，而蛋白质外壳却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌中的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
2．提示：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：能够准确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力，结构比较稳定等。第3章 第1节
A组基础题组
一、单选题
1．加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化。这个事实能证明( C )
A．S型细菌的蛋白质和DNA的结构都很稳定
B．S型细菌的蛋白质的结构特别稳定
C．S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定
D．任何条件都不能破坏S型细菌DNA的结构
[解析] 加热杀死的S型细菌仍能促成R型细菌发生转化，说明S型细菌的蛋白质虽然失去了活性，但DNA仍具有生物活性，说明S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定。
2．(2020·枣庄三中高一第一次学情调查)科学家格里菲思和艾弗里所做的肺炎链球菌的转化实验是为了( C )
A．证明DNA是主要的遗传物质，RNA也有遗传的作用
B．筛选肺炎链球菌的药物
C．证明DNA是生物的遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．证明DNA的结构是双螺旋结构
[解析] 肺炎链球菌的转化实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明DNA是主要的遗传物质，也没有证明RNA有遗传的作用，A错误；肺炎链球菌的转化实验中没有涉及药物的使用故没有筛选肺炎双球菌的药物，B错误；艾弗里所做的肺炎链球菌转化实验证明DNA是生物的遗传物质，蛋白质不是遗传物质，C正确；肺炎链球菌的转化实验无法证明DNA的结构是双螺旋结构，只能证实DNA的基本单位核苷酸不是遗传物质，D错误。故选C。
3．(2020·河北承德第一中学高一下学期网课测试)用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则进入大肠杆菌体内的是( B )
A．35S
B．32P
C．35S和32P
D．35S和32P都不进入
[解析] 据分析可知：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌中，蛋白质外壳留在细菌外。因此，用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的有32P。故选B。
4．下图是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 )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
[解析] 分析题图可知这种病原体由RNA和蛋白质组成，应为RNA病毒，其只有寄生在活细胞内利用细胞内的营养及环境条件才能表现出生命现象；由图解可知，该生物的RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代，而蛋白质不能，所以RNA是这种病原体的遗传物质。
5．关于T2噬菌体的叙述，正确的是( D )
A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素
B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
[解析] 核酸中不含硫元素，故A错误。T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中，故B错误。任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA其中的一种，T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误。T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖，D正确。
6．(2020·甘肃省天水市第一中学高一期末)下列关于生物遗传物质的叙述中，哪一项是正确的( D )
A．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA
B．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA
C．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．病毒的遗传物质是DNA或RNA
[解析] 细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA，A项错误；真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA，B项错误；噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，C项错误；病毒只含有一种核酸：DNA或RNA，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA，D项正确。
二、非选择题
7．(2020·河北承德第一中学高一下学期网课测试)根据所学知识，回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题。
(1)赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌实验，下图是实验的部分步骤：
写出上述实验的部分操作过程，
第一步，用__35S__标记噬菌体的蛋白质外壳，如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记？请简要说明步骤：__先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌__。
第二步：上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合
第三步：保温一定时间后，搅拌，离心。搅拌的目的是__使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离__，离心的目的是__让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒__。
(2)噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要__C__。
A．细菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
(3)上述实验中，不能用15N来标记菌体DNA或蛋白质，理由是__DNA和蛋白质中均含有N元素__。
[解析] (1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质。由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒。(2)噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料和酶来自细菌，模板来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，B错误；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸原料和酶，由细菌提供，C正确；指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。故选C。(3)上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是DNA和蛋白质中均有N元素。
B组能力题组
一、单选题
1．在20世纪30年代以前，大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质，直到1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验提供了强有力的证据，人们才确信DNA是遗传物质。下列有关叙述错误的是( C )
A．蛋白质被认为是遗传物质的原因之一是蛋白质中氨基酸排列顺序多种多样
B．人们对于蛋白质分子组成的认识早于对脱氧核糖核酸分子组成的认识
C．格里菲思以确凿的实验证据，向遗传物质是蛋白质的观点提出了挑战
D．赫尔希和蔡斯的实验不能证明DNA是主要的遗传物质
[解析] 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序多种多样，与生物体遗传信息的多样性相符，是人们认为蛋白质是遗传物质的原因之一，A正确；在人们认识到DNA分子是由脱氧核苷酸构成的之前，人们已经认识到蛋白质是由氨基酸构成的，B正确；格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验并没有说明DNA是转化因子，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美国科学家艾弗里，C错误；赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D正确。故选C。
2．(2020·河北承德第一中学高一下学期网课测试)某人在琼脂固体培养基上利用肺炎链球菌做了一系列实验，实验结果如下图所示。下列说法中正确的是( D )
A．该实验是格里菲思进行的实验
B．该实验证明了S型菌体内的DNA是遗传物质
C．1、2、3组实验是该实验的对照组，培养基上能长出R型菌落的是1
D．第3组与第4组对照说明了S型菌体内有某种物质能使R型菌转化成S型菌
[解析] 该实验是艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验，A错误；该实验证明了S型菌体内的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，B错误；1、2、3组实验是该实验的对照组，培养基上能长出R型菌落的是1和4，C错误；第3组没有细菌出现，第4组加入了S型死细菌和R型活细菌，则出现了S型活细菌和R型活细菌，两者对照说明了S型菌体内有某种物质能使R型菌转化成S型菌，D正确，所以选D。
3．(2020·河北省保定市易县中学高一月考)下列有关探索DNA是遗传物质实验的叙述正确的是( D )
A．格里菲思在小鼠体内通过肺炎链球菌的转化实验证明DNA是遗传物质
B．艾弗里分别提取S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质，通过R型细菌的体外培养证明了DNA是主要的遗传物质
C．赫尔希、蔡斯用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质
D．艾弗里和赫尔希、蔡斯的实验思路都是将DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察各自的作用
[解析] 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A错误；艾弗里通过提纯、分离S型细菌的蛋白质、DNA、多糖等物质证明DNA是遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质，并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA，然后，用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌，证明了DNA是遗传物质，而选项中没有指明是分成两组，C错误；艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但是最关键的实验设计思路是相同的，将DNA和蛋白质分开，单独观察其作用，D正确。故选D。
4．(2019·海南高考)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( B )
A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花︰白花＝3︰1
B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C．加热杀死的S型肺炎双(链)球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
[解析] 红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花︰白花＝3︰1，并不能直接证明核酸是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，可证明RNA(核糖核酸)是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能证明加热杀死的S型细菌中含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”，并不能证明该转化因子是何种物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，由于外壳蛋白没有进入大肠杆菌细胞内，不能证明遗传物质是何种成分，D错误。
二、不定项选择题
5．(2020·河北省保定市易县中学高一月考)下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分过程示意图，以探究噬菌体的遗传物质。图中亲代噬菌体用32P标记，被侵染的大肠杆菌未被标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述错误的是( BCD )
A．要达到实验目的，还要设计一组用35S标记噬菌体的实验
B．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，子代噬菌体多数具有放射性
C．保温时间尽量延长会提高噬菌体侵染大肠杆菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降
D．用含32P的无机培养基培养噬菌体，得到含32P标记的噬菌体
[解析] S元素是噬菌体蛋白质的标志元素，所以需要设计一组用35S标记噬菌体的实验探究蛋白质的作用，A正确；32P标记噬菌体的DNA，由于DNA的复制是半保留复制，新合成的DNA都不含放射性，所以子代噬菌体只有少数具有放射性，B错误；保温时间尽量延长会使子代噬菌体从细菌细胞内释放出来，影响实验结果，C错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以不能将普通噬菌体放在含32P的培养基中培养，D错误。故选BCD。
6．下列关于遗传物质探究经典实验的说法，正确的是( CD )
A．格里菲思实验中死亡小鼠体内均可发现R型细菌和S型细菌
B．加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡的原因是DNA结构遭破坏而失活
C．用32P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性
D．32P标记的噬菌体侵染细菌后，保温时间过短会使离心后上清液中出现放射性
[解析] 格里菲思所做的“肺炎链球菌转化实验”有四组，其中有一组是用活的S型细菌感染小鼠，则小鼠死亡后其体内只有S型细菌，A错误；加热处理的S型细菌与活的R型细菌混合能导致小鼠死亡，而只有加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡，其原因是蛋白质变性导致S型细菌死亡，DNA热稳定性较高，加热处理不会使DNA结构遭破坏而失活，B错误；用32P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性，C正确；被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，若保温时间过短，部分噬菌体未侵染到大肠杆菌内，经离心后出现在上清液中，会导致离心后上清液中出现放射性，D正确。
三、非选择题
7．如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答下列问题：
(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液用来培养__大肠杆菌__，其内的营养成分中是否含有32P？__不含有__。
(2)本实验需要进行搅拌和离心，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__让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌__。
(3)对下列可能出现的实验误差进行分析：
①测定发现，在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体__没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中__。
②当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体__从大肠杆菌体内释放出来__。
(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照如图被标记部位分别是__①②__(填数字编号)。
[解析] (1)图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌，用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌时，锥形瓶内的营养成分中不能含有32P；(2)本实验需要进行搅拌和离心，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密度较小的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌；(3)①测定发现，在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中；②当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来；(4)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，那么35S在组成蛋白质中的氨基酸的R基上，即图中的①，32P在DNA的组成单位脱氧核苷酸的磷酸基团上，即图中②。第3章 第1节
1．艾弗里体外转化实验证明，促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是( B )
A．S型细菌的蛋白质
B．S型细菌的DNA
C．R型细菌的DNA
D．S型细菌的荚膜多糖
[解析] 艾弗里通过体外转化实验证明，促使R型菌转化为S型菌的是S型菌的DNA。
2．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：
①R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 ②S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠 ③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠 ④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠的情况依次是( B )
A．存活、存活、存活、死亡
B．死亡、存活、存活、存活
C．死亡、死亡、存活、存活
D．存活、死亡、存活、死亡
[解析] 含有S型细菌的会使小鼠死亡，不含有S型细菌的不会使小鼠死亡。①中含有S型细菌；②中的S型细菌的DNA被DNA酶分解掉，所以只含有R型细菌；③④中经高温加热后R、S型两种细菌均死亡，所以小鼠不死亡。
3．(2020·山东学考)艾弗里的肺炎链球菌转化实验不能证实的是( D )
A．DNA是遗传物质
B．蛋白质不是遗传物质
C．荚膜多糖不是遗传物质
D．染色体是遗传物质的主要载体
[解析] 艾弗里将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖提取出来，分别与R型菌混合，只有DNA与R型菌混合后出现S型菌落，可证明DNA是遗传物质，蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质；肺炎链球菌为原核生物，不具有染色体。
4．噬菌体侵染细菌后形成子代噬菌体，则子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自( B )
A．子代噬菌体外壳
B．细菌的化学成分
C．亲代噬菌体外壳
D．噬菌体的化学成分
[解析] 噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料、能量、酶等均由细菌提供。
5．(不定项选择题)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正确的是( ABD )
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。
6．如图是某实验小组重复赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌实验”的部分实验过程图解，请据图回答下列问题：
(1)选择噬菌体作为实验材料，是因为它的结构简单，且化学成分上只含有__蛋白质和DNA__。
(2)获得被32P标记的噬菌体的具体方法是__先将大肠杆菌在含32P的培养基上培养，再用噬菌体去侵染32P标记的大肠杆菌__；实验中，进行搅拌的目的是__使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离__。
(3)按正常实验步骤进行时，试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低，若在上清液中检测到的放射性(32P)很高，其原因可能是__保温时间过长或者过短__。
(4)据此实验该小组得出DNA是遗传物质的结论，但有人认为上述操作还不足以得出此结论，请根据所学知识补充相应实验内容：__增设一组对照实验，用35S标记的噬菌体重复上述过程，最后检测放射性的分布位置__。
[解析] (1)选择噬菌体作为实验材料，是因为它的结构简单，且化学成分上只含有蛋白质和DNA。(2)由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含32P的噬菌体，应先将大肠杆菌在含32P的培养基上培养，再用噬菌体去侵染32P标记的大肠杆菌；进行搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离。(3)按正常实验步骤进行时，若在上清液中检测到的放射性(32P)很高，说明有一部分含32P的噬菌体进入上清液，可能的原因是保温时间过长或者过短。(4)由于该实验缺乏对照组，应增设一组对照实验，用35S标记的噬菌体重复上述过程，最后检测放射性的分布位置。?
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
课程要求
核心素养
知识导图
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
1．通过分析图示，理解证明DNA是遗传物质实验的原理和过程。(科学思维)2．通过类比分析，掌握不同生物遗传物质种类。(科学思维)
基础知识·双基夯实
一、肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的类型(连线)
2．肺炎链球菌转化实验的两个阶段
(1)格里菲思的体内转化实验：
(2)艾弗里的体外转化实验：
二、噬菌体侵染细菌的实验
1．T2噬菌体的结构与代谢
2．实验过程
3．实验结果及结论
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
__有__
__有__
__DNA__是遗传物质
35S标记蛋白质
__无__
__无__
三、DNA是主要的遗传物质
1．RNA是遗传物质的实验证据
(1)烟草花叶病毒的组成：
(2)侵染实验：
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是__RNA__。
2．DNA是主要的遗传物质
连线生物类型与遗传物质的种类：
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质。( √ )
(2)用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。( × )
(3)可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性。( × )
(4)DNA是所有生物的遗传物质。( × )
(5)酵母菌的遗传物质主要是DNA。( × )
〔思考〕
1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？
提示：不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量多。
2．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？
提示：不能，因为DNA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为检测放射性时不能检测出是哪种标记元素产生的。
3．酵母菌细胞质内的遗传物质是什么？
提示：DNA。
〔学霸记忆〕
1．格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的“转化因子”。
2．艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
3．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA才是遗传物质。
4．由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
课内探究·名师点睛
知识点? 肺炎链球菌的转化实验
要点归纳
1．肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将某种物质用酶解法去除，直接地、单独地观察该物质在实验中所起的作用
实验结论
S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
①所用材料相同②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
[特别提醒] 并非所有的R型细菌都被转化
(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
(2)R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果。
(3)由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了自变量控制中的“减法原理”。
(5)格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
2．自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
(1)加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就是利用了“加法原理”。
(2)减法原理：与常态比较，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，就是利用了“减法原理”。
典例剖析
典例1 (2020·江苏省姜堰中学期中)某生物兴趣小组为了验证艾弗里关于肺炎链球菌转化实验的结论，设计了如下实验，其中不能获得活的S型细菌的是( C )
将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取液并均分到编号为①②③④的四支试管中备用
甲组
将①号试管中的提取液与R型活细菌混合培养
乙组
在②号试管的提取液中加入蛋白酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
丙组
在③号试管的提取液中加入DNA酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
丁组
在④号试管的提取液中加入RNA酶，处理一段时间后与R型活细菌混合培养
A．甲组
B．乙组
C．丙组
D．丁组
[解析] 制备的细胞提取液中含有S型细菌的DNA、蛋白质等物质，S型细菌的DNA可使R型细菌发生转化，DNA酶可催化DNA水解，将含S型细菌的DNA的细胞提取液用DNA酶处理一段时间后与R型活细菌混合培养，R型细菌不能转化为S型细菌，故丙组实验不能获得活的S型细菌。蛋白酶可催化蛋白质水解，RNA酶可催化RNA水解，分析甲、乙、丁三组实验，这三组实验均含有S型细菌的DNA，因此这三组实验都能获得活的S型细菌。
┃┃变式训练1__■
(2020·济南月考)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是( C )
A．加热杀死后的S型细菌中DNA全部失去活性
B．加热杀死后的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C．加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
[解析] 加热杀死后的S型细菌中DNA没有失去活性，A错误；加热杀死后的S型细菌能使R型细菌发生转化，B错误；加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌，C正确；在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中的DNA能进入R型活细菌中，D错误。
知识点? 噬菌体侵染细菌的实验
要点归纳
1．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：
2．“二看法”判断子代噬菌体标记情况
典例剖析
典例2 (2020·青岛高一检测)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是( A )
A．理论上，b和c中不应具有放射性
B．实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关
C．实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
[解析] 35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与④过程中培养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
┃┃变式训练2__■
(2020·赤峰期末)有关32P标记的T2噬菌体侵染细菌的实验，叙述正确的是( D )
A．该实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
B．搅拌的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体
C．离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D．保温时间过长或过短都会导致上清液放射性偏高
[解析] 噬菌体是病毒，不能在培养基上独立生存，因此不能用含32P的培养基直接标记噬菌体，应该先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用被32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，A错误。噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，离心的目的是使培养液分层，形成上清液和沉淀物，B、C错误。用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；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中，也会使上清液的放射性含量升高，D正确。
知识点? DNA是主要的遗传物质
要点归纳
不同生物的遗传物质
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
[易错提示] 对于整个生物界来说，由于绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以DNA是主要的遗传物质；对于某一种具体的生物来说，其遗传物质要么是DNA，要么是RNA，不能说某种生物的遗传物质主要是DNA。
典例剖析
典例3 DNA是主要的遗传物质是指( B )
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。
┃┃变式训练3__■
(2020·安徽蚌埠期末)下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述，正确的是( D )
A．所有生物的遗传物质都是DNA
B．烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
[解析] 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，A错误，D正确；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质为DNA，B错误；动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA，C错误。
指点迷津·拨云见日
一、噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
1．子代噬菌体的组成物质来源分析：
(1)从蛋白质外壳方面：由寄主细胞提供原料氨基酸，在寄主细胞的核糖体上合成，与亲代噬菌体的蛋白质外壳无关。
(2)从DNA方面：由亲代噬菌体提供，利用寄主细胞提供的脱氧核苷酸，通过复制的方式，合成子代噬菌体的DNA。
(3)从子代噬菌体方面：释放的众多子代噬菌体中，只有少数含有亲代噬菌体DNA，其余子代噬菌体的DNA均由寄主细胞提供原料合成，不含亲代噬菌体的DNA。
2．上清液和沉淀物放射性分析：
(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌：
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌：
典例4 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是( A )
A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
[解析] 噬菌体侵染大肠杆菌后，如果保温时间过长，就会使大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，使上清液中也出现放射性；搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳未与细菌分离，而32P标记噬菌体的DNA，因此上清液中不会出现较多的放射性；离心时间过长，不会出现上述实验现象；蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，因此不用32P标记蛋白质外壳。
二、肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
用加酶的方法分别去除S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，再与R型菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质②说明了遗传物质可发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质②说明DNA能控制蛋白质的合成③说明DNA能自我复制
典例5 (2020·福建厦门模拟)下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( D )
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了同位素标记法
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
[解析] 三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。
教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P42
1．提示：遗传物质必须稳定，能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制出自己，传递给下一代等。
2．提示：这是一道开放性题目，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。
?思考·讨论?P46
1．提示：以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就可以繁殖一代，病毒短时间内可大量复制。
2．提示：控制单一变量。细胞提取物的纯度不够。
3．提示：艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质提取技术等。赫尔希采用的主要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分离技术等。
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。
?练习与应用?P47
一、概念检测
1．D DNA控制蛋白质的合成。
2．A 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是遗传物质。
二、拓展应用
1．提示：噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌细胞内的是DNA，而蛋白质外壳却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌中的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
2．提示：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：能够准确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力，结构比较稳定等。
