2023-2024屆高考一輪復(fù)習生物學(xué)案（人教版）第六單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第1課時DNA是主要的遺傳物質(zhì)

第六

單元遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

第1課時DNA是主要的遺傳物質(zhì)

【課標要求】概述多數(shù)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。

考點一肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析

■歸納夯實必備知識

1.格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

(1)實驗材料：S型和R型肺炎鏈球菌、小鼠。

項目S型細菌R型細菌

菌落光滑粗糙

菌體有多糖類莢膜無多糖類莢膜一

致病性直，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡無

注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內(nèi)吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內(nèi)生活并繁殖。

(2)實驗過程與結(jié)果

，①R型活細菌)jj叫~~]f不死亡

H②S型活細菌戶空I1死亡,分離出S型活細菌

③加熱致死的注射

不死亡

S型細菌

④R型活細菌

混合.

死亡,分離出型活細菌

+加熱致死的^?FS

S型細菌

(3)實驗分析

a.實驗①②對比說明R型細菌無致病性，S型細菌有致病性。

b.實驗②③對比說明加熱致死的S型細菌無致病性。

c.實驗②③⑷對比說明R型細菌能轉(zhuǎn)化為S型細菌。

d.如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結(jié)論？為什么？

提示否。因為無對照實驗，不能說明加熱致死后的S型細菌中含有促成R型活細菌轉(zhuǎn)化成

S型活菌的轉(zhuǎn)化因子。

e.在實驗④中是否所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化成了S型細菌？

提示不是，發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。

(4)實驗結(jié)論

加熱致死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子,使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。

2.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

(1)實驗過程及結(jié)果

I破碎加熱致,死的S型細菌)

一設(shè)法去除絕大

部分糖類、蛋

白質(zhì)和脂質(zhì)

-----------------[S型細菌IyM胞提取物)

不-------------------I處理.

處②I③I④I畫

_理[蛋II酹)(RNA?)f≡?[DNA酶)

①I丁、

[分別與R型細菌混丁培養(yǎng)「

,I、，I、，i、，I`~τ~~^

(R型S型)IR型、S型)IR型、S型)∣R型、S型)ΓO∏

(2)結(jié)果分析

a.第①組實驗表明S型細菌的細胞提取物可以促進R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

b.第②③④組實驗表明S型細菌的細胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶處理后仍然具有轉(zhuǎn)

化活性。

c.第⑤組實驗表明S型細菌的細胞提取物經(jīng)DNA酶處理用失去轉(zhuǎn)化活性。

(3)實驗結(jié)論：細胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子，其很可能是DNA。

(4)后續(xù)研究：艾弗里等人分析了細胞提取物的理化性質(zhì),發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA極為相似,

于是艾弗里提出：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

■拓展提升科學(xué)思維

在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，貝U：

含量,----S型細菌

/'/「R型細菌

aN/

°時間

(l)ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌

數(shù)量減少。

(2)bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是b點之前，己有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，S型細

菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖。

⑶后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖而來的。

（4）在上述轉(zhuǎn)化實驗中導(dǎo)致R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌時所需轉(zhuǎn)化因子、原料、能量分別由哪方

提供？

提示所需轉(zhuǎn)化因子來自S型細菌，而原料和能量均來自R型細菌。

■突破強化關(guān)鍵能力

1.（2023?天津紅橋區(qū)高三模擬）如圖表示肺炎鏈球菌不同品系間的轉(zhuǎn)化，在R型細菌轉(zhuǎn)化為S

型細菌的過程中，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

cap3擬核DNA

（莢膜期y?膜（多糖）

A.加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段

B.轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型細菌中的C即S是由R型細菌中的C印R發(fā)生基因突變產(chǎn)生的

C.S型細菌因有莢膜的保護，所以小鼠的免疫系統(tǒng)不易將其清除

D.若將R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉(zhuǎn)化為R型細菌

答案B

解析據(jù)圖分析可知，加熱致死的S型細菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段，與

R型細菌混合后，其中一個片段與R型細菌DNA重組，A正確；轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型細菌中的

CaPS是與R型細菌中的eq/發(fā)生基因重組產(chǎn)生的，B錯誤；S型細菌外有英膜的保護，若將

R型細菌的DNA與S型細菌混合，莢膜的存在不利于S型細菌轉(zhuǎn)化為R型細菌，D正確。

2.（2023?江蘇蘇州高三調(diào)研）為研究R型肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA

還是蛋白質(zhì)，某小組進行了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，其基本過程如圖所示。

_高溫

-力口熱

培養(yǎng)

S型細菌含R型細菌”

的提取物的培養(yǎng)液

甲組

蛋白酶t-?

【I=I一.

UU培養(yǎng)

S型細菌含R型細菌S型細菌含R型細菌

的提取物的培養(yǎng)液的提取物的培養(yǎng)液

乙組丙組

下列敘述正確的是()

A.甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性

B.乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)

C.丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA

D.該實驗?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA

答案C

解析甲組中培養(yǎng)一段時間后可發(fā)現(xiàn)有極少的R型細菌轉(zhuǎn)化成了S型細菌，因此甲組培養(yǎng)皿

中不僅有S型菌落，也有R型菌落，A錯誤；乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化

中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾，推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，B錯誤；丙組培養(yǎng)皿中加入了DNA

酶，DNA被水解后R型細菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA,C正確；該實驗?zāi)?/p>

證明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,D錯誤。

考點二噬菌體侵染細菌實驗的分析

■歸納夯實必備知識

1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。

(1)T2噬菌體的模式圖

(2)噬菌體的增殖

增殖需要的條件內(nèi)容

合成T2噬模板噬菌體的DNA

菌體DNA原料大場桿菌提供的4種脫4(核m展

合成T2噬原料大腸桿菌的氨基酸

菌體蛋白質(zhì)場所大腸桿菌的核糖體

纖』

I科放注入核酸I

裝配合成核酸和余門質(zhì)

2.實驗方法

放射性同位素標記技術(shù),用絲、也分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。

3.實驗過程

4.實驗結(jié)論

(1)直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

(2)間接證明：DNA能夠自我復(fù)制,使生物體前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)

定性：DNA能夠控制蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物體的代謝和性狀。

(3)上述實驗?zāi)芊褡C明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)呢？

提示不能，因為蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)，不能明確其是否有遺傳效應(yīng)。

■拓展提升科學(xué)思維

某科研小組在利用噬菌體侵染細菌的實驗中，經(jīng)攪拌、離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示。

(

卓被侵染的細菌存活率

a)

?l

φ

l上清液3%

a

細胞外32P

O123456

攪拌時間(min)

⑴分別用35S和32p標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,參照如圖被標記的部位分別是①填

字母編號)。

NH2

H-8-①國?

iooH

(2)圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明細

菌未裂解。

(3)能否同時用32p和35S標記噬菌體去侵染大腸桿菌？為什么？

提示不能，因為放射性檢測時，只能檢測到放射性的存在部位，不能區(qū)分是何種元素發(fā)生

的放射性。

(4)實驗過程中攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離,離心的目的是讓上清液中

析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。

(5)在用32p標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若保溫時間過短或過長，會對實驗結(jié)果造成什么

影響呢？

提示保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中；

保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，造成上

清液放射性也較高。

(6)在用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，若攪拌不充分，會對實驗結(jié)果造成什么影響呢？

提示攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀

物中。

【歸納總結(jié)］比較肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗

項目肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗

設(shè)計

設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接地研究它們各自不同的遺傳功能

思路

酶解法：將細胞提取物分別用蛋白酶、酯

處理同位素標記法：分別用同位素35S、32p

酶、DNA酶、RNA酶等處理后再與R型

方法標記噬菌體蛋白質(zhì)和DNA

細菌混合培養(yǎng)

檢測

觀察菌落類型檢測放射性同位素存在位置

方式

證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能直接證

結(jié)論

傳物質(zhì)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

■突破強化關(guān)鍵能力

3.(2023?南京名校高三學(xué)情調(diào)研)在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵

染細菌的實驗，其中一組實驗如圖所示(用32P標記的噬菌體侵染普通大腸桿菌培養(yǎng)物)，下列

有關(guān)敘述正確的是()

：'叩標記檢測

DNA放射性

A.若不經(jīng)過步驟②操作，對該組實驗結(jié)果無顯著影響

B.若繼續(xù)分離出子代噬菌體，其中大部分會含有32p放射性

C.若沉淀物中含有較強放射性、上清液中幾乎不含放射性，即證明遺傳物質(zhì)是DNA

D.若①中培養(yǎng)液里含有3叩，則子代噬菌體的DNA、RNA分子中均會帶有放射性

答案A

解析用32p標記的噬菌體做侵染實驗，放射性主要在沉淀中，攪拌是否充分對該組實驗結(jié)

果（沉淀中的放射性）無顯著影響，A正確；合成子代噬菌體原料來自大腸桿菌，子代噬菌體

中只有少部分含有32p放射性，B錯誤；分別用被32p、35S標記的兩組噬菌體分別侵染未被

標記的大腸桿菌，證明DNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；子代噬菌體合成DNA、RNA的原料來自

大腸桿菌，大腸桿菌不含有放射性，因此子代噬菌體的DNA、RNA分子中不會均有放射性，

D錯誤。

4.某研究小組用放射性同位素32p、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標記的噬

菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，并檢測沉淀物和上

清液中的放射性。下列分析錯誤的是（）

A.甲組的上清液含極少量32p標記的噬菌體DNA,但不產(chǎn)生只含32p的子代噬菌體

B.甲組被感染的細菌內(nèi)含有32p標記的噬菌體DNA,也可產(chǎn)生不含32p的子代噬菌體

C.乙組的上清液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體

D.乙組被感染的細菌內(nèi)不含35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體

答案C

解析35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，噬菌體侵染細菌的時候，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有

DNA注入細菌中，因此乙組的上清液含大量35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，不會產(chǎn)生含35S的子

代噬菌體，C錯誤。

考點三DNA是主要的遺傳物質(zhì)

■歸納夯實必備知識

1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗

（1）實驗材料：煙草花葉病毒（只由蛋白質(zhì)和RNA組成）、煙草（高等植物）。

⑵實驗過程：

幽不出現(xiàn)病斑）

煙草（―*蛋白質(zhì)外殼分別

花葉典感染

病毒「RNA煙草里雪出現(xiàn)病斑）

⑶結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是SNA，不是蛋白質(zhì)。

2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)

真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,生物界絕大多數(shù)

生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA,因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

就生物個體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的。

3.生物體內(nèi)的核酸種類及遺傳物質(zhì)

生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例

細胞真核生物DNA動物、植物、真菌

DNA和RNA

生物原核生物DNA細菌

非細胞DNA病毒僅有DNADNAT2噬菌體、乙肝病毒

生物RNA病毒僅有RNARNA煙草花葉病毒、HlV病毒

4.“遺傳物質(zhì)”探索的3種方法

艾弗里及其同事做的肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)

醐解性

化實驗，每個實驗組利用酶的特異性去除

去除法網(wǎng)

某種物質(zhì)，推測哪種物質(zhì)是真正遺傳物質(zhì)

噬菌體侵染細菌的實驗。方法：分別標記

同古素慳DNA和蛋白質(zhì)的特有元素，將病毒的DNA

標夠與蛋白質(zhì)分開,單獨、直接地觀察它們各

自的作用。目的：把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開

誦毒忸將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋

重組法用白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒

■拓展

最近某科研小組在某動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進

行了不同研究，得出不同結(jié)論。根據(jù)實際情況，分析結(jié)論是否正確，并說明理由。

(1)甲方法是檢測病毒增殖時產(chǎn)生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。

提示錯誤；對于逆轉(zhuǎn)錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉(zhuǎn)錄，形成DNA,再進行DNA

復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產(chǎn)生了DNA聚合酶，只能說明該病毒在增殖

過程中，進行了DNA復(fù)制過程，并不能判定其遺傳物質(zhì)為DNA。

(2)乙方法是檢測病毒核酸中喋吟堿基和喀咤堿基的數(shù)量，若喋吟數(shù)r喀咤數(shù)，則一定為RNA

病毒。

提示錯誤；病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,而DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈，但

在少數(shù)病毒體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了單鏈DNA和雙鏈RNA,根據(jù)嘿吟數(shù)W喀唉數(shù)，不能判定該病毒的

遺傳物質(zhì)為

RNAo

(3)丁方法是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒。

提示錯誤；雙鏈DNA或RNA的變異頻率低于單鏈DNA或RNA的變異頻率，因此，變

異頻率只能作為判定核酸是雙鏈或單鏈的證據(jù)之一，不足以確定核酸的類型。

(4)若該科研小組計劃利用放射性同位素標記技術(shù)探究該新型病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是

RNA,請簡述該實驗的設(shè)計思路：用含同位素標記的胸腺喀混脫氧核甘酸和尿嗑咤核糖核普

酸為原料分別培養(yǎng)活細胞，再用上述標記的兩種細胞培養(yǎng)該病毒，一段時間后分別檢測子代

病毒中是否出現(xiàn)放射性。

■突破強化關(guān)鍵能力

5.已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和

RNA組成。如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。據(jù)圖分析，下

列敘述正確的是()

A.該實驗的自變量是煙草葉片上出現(xiàn)的不同病斑

B.雜交病毒1和雜交病毒2產(chǎn)生的原理是基因重組

C.該實驗只能說明TMV、HRV的遺傳物質(zhì)是RNA

D.若實驗運用同位素標記技術(shù)，則可以選擇QN進行標記

答案C

解析該實驗的自變量是不同病毒，因變量是煙草葉片上出現(xiàn)的不同病斑，A錯誤；雜交病

毒是蛋白質(zhì)外殼和核酸重組形成的，不是基因的重組，B錯誤；題述實驗只能證明HRV和

的遺傳物質(zhì)是正確；病毒的蛋白質(zhì)外殼和均含有故無法用將蛋

TMVRNA,CRNAN,∣5Γ4

白質(zhì)外殼和RNA區(qū)分開，因此不能選擇"N進行標記，D錯誤。

6.研究發(fā)現(xiàn)，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA),病毒的核酸可能是單鏈結(jié)構(gòu)也可能是

雙鏈結(jié)構(gòu)。以下是探究新病毒的核酸種類和結(jié)構(gòu)類型的實驗方法。

(1)酶解法：通過分離提純技術(shù)，提取新病毒的核酸，加入酶混合培養(yǎng)一段時間，再

侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內(nèi)檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒.

(2)侵染法：將培養(yǎng)在含有放射性標記的尿喘嚏的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，之后接

種,培養(yǎng)一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射

性，則說明該病毒為病毒。

(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，可對此新病毒核酸的堿基組

成和A、U、T堿基比例進行測定分析。

①若含有T,且,則說明是單鏈DNA。

②若含有T,且,則最可能是雙鏈DNA。

③若含有U,且___________________________________________,則說明是單鏈RNA。

④若含有U,且A的比例等于U的比例，則最可能是雙鏈RNA。

答案（I）DNA（DNA水解）（2）該病毒的宿主細胞該病毒RNA（3）①A的比例不等于T

的比例②A的比例等于T的比例③A的比例不等于U的比例

重溫高考真題演練

1.（2022?浙江1月選考，20）S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細

菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是（）

[φ產(chǎn)典R型細菌）

⑤

①一門—處理什上養(yǎng)‘基）④培養(yǎng)（轉(zhuǎn)化！檢

測

S型細細

菌勻漿①DNA酶處理[培喜基產(chǎn)培養(yǎng)‘轉(zhuǎn)化菌

類

型

A.步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解

B.步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結(jié)果

C.步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細菌轉(zhuǎn)化

D.步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態(tài)得到實驗結(jié)果

答案D

解析步驟①中，酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A錯誤；步驟②中，甲或乙的

加入量屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，否則會影響實驗結(jié)果，B錯誤；步驟④中，液體培養(yǎng)

基比固體培養(yǎng)基更有利于細菌轉(zhuǎn)化，C錯誤；S型細菌有莢膜，菌落光滑，R型細菌無英膜,

菌落粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態(tài)，判斷是否出現(xiàn)S型細菌，

D正確。

2.（2019?江蘇，3）赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下

列關(guān)于該實驗的敘述正確的是（）

A.實驗中可用15N代替32P標記DNA

B.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的

C.噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌

D.實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA

答案C

解析N是蛋白質(zhì)和DNA共有的元素，若用QN代替32p標記噬菌體的DNA,則其蛋白質(zhì)

也會被標記，不能區(qū)分噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,A錯誤；噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是以噬菌體的

DNA為模板，利用大腸桿菌體內(nèi)的原料編碼合成，B錯誤；子代噬菌體DNA合成的模板來

自親代噬菌體自身的DNA,而合成的原料來自大腸桿菌，C正確；該實臉證明了噬菌體的遺

傳物質(zhì)是DNA,D錯誤。

3.（2019?海南，21）下列實驗及結(jié)果中，能作為直接證據(jù)說明“核糖核酸是遺傳物質(zhì)”的是

（）

A.紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)l為紅花，F(xiàn)2中紅花：白花=3：1

B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲

C.加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌

D.用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性

答案B

解析紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)l為紅花，F(xiàn)2中紅花：白花=3：1,屬于性狀分離現(xiàn)象，

不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能

得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質(zhì)，B正確；加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型

活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌，只能說明加熱致死的S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子，不能說

明RNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢

測不到放射性，說明蛋白質(zhì)未進入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。

4.（2017?全國1,29）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種

類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的

類型。

假設(shè)在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培

養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出：（1）實驗思路；

（2）預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）。

答案（1）實驗思路：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿喀咤的培養(yǎng)基中，之后接種

新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標

記胸腺喀咤的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性

（2）預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA

病毒

解析（I）DNA和RNA的化學(xué)組成存在差異，如DNA特有的堿基是T,而RNA特有的堿基

是U,因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U,通過檢測子代的放射性可知該病毒

的類型。

五分鐘查落實

1.判斷關(guān)于肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述

（I）S型細菌與R型細菌致病性差異的根本原因是發(fā)生了細胞分化（×）

(2)在艾弗里的實驗中，實驗組分別加入了相應(yīng)的水解酶，這是利用了自變量控制中的加法原

理(×)

(3)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(×)

2.判斷關(guān)于噬菌體侵染細菌實驗的敘述

(1)用1個含32P標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含32P

(J)

(2)噬菌體侵染細菌的實驗?zāi)軌蜃C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成(√)

(3)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗更具說服力(√)

(4)噬菌體侵染細菌實驗中，用32p標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性

(X)

3.判斷關(guān)于主要遺傳物質(zhì)的敘述

(1)細胞生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核甘酸或核糖核甘酸(×)

(2)細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA(X)

(3)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(X)

4.填空默寫

(1)(必修2P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型活細

菌的原理是基因重組;實驗結(jié)論是在加熱致死的S型細菌中存在轉(zhuǎn)化因子可以使R型細菌轉(zhuǎn)

化為S型細菌。

(2)(必修2P44)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中用到了自變量控制中的減法原理,實驗結(jié)論是DNA

才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

(3)(必修2P45)赫爾希和蔡斯利用了放射性同位素標記技術(shù),設(shè)計并完成了噬菌體侵染細菌的

實驗，因噬菌體只有頭部的DNA進入大腸桿菌中,而蛋白質(zhì)外殼留在外面,因而更具說服力。

(4)實驗誤差分析：①用32p標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含較高放射性的原因是保

溫時間過短或過長。

②用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因是攪拌不充分,有少量含35S

的噬菌體外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。

(5)(必修2Pa攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中

析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。

(6)(必修2P√)因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì);原核

生物(如細菌)的遺傳物質(zhì)是DNA，真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或

RNA。

課時精練

一、選擇題

1.在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與加熱致死的S型細菌

混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學(xué)根據(jù)上述實驗，

結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做的下列推測中，不合理的是（）

A.與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)

B.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

C.加熱致死S型細菌其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響

D.將S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌

答案D

2.（2023?江蘇南京中華中學(xué)高三檢測）某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于T2噬菌體侵染大腸

桿菌的實驗，進行了以下四組實驗。一段時間后，經(jīng)過攪拌、離心，檢測到子代噬菌體全部

都有放射性的實驗有（）

①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌

②用3H標記的噬菌體侵染未標記的細菌

③用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌

④用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌

A.①③B.②③C.①④D.②④

答案C

解析用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，由于子代蛋白質(zhì)的原料來自細菌，故子代噬

菌體均有放射性，①正確；由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA均含有H元素，故用'H標記的

噬菌體中DNA和蛋白質(zhì)均含有標記，用其侵染未標記的細菌，由于DNA分子是半保留復(fù)制，

且蛋白質(zhì)不進入細菌，故子代噬菌體只有少數(shù)被標記，②錯誤；用32p標記的噬菌體只標記

噬菌體的DNA,侵染未標記的細菌，由于DNA的半保留復(fù)制，子代只有少數(shù)噬菌體被標記，

③錯誤；用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌，由于子代噬菌體的原料來自細菌，故子代

中均有標記，④正確。

3.（2023?北京朝陽區(qū)高三質(zhì)檢）赫爾希和蔡斯完成的噬菌體侵染細菌的實驗進一步證實了

DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體（）

A.侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞

B.只將其DNA注入大腸桿菌細胞中

C.DNA可用15N同位素標記

D.蛋白質(zhì)可用32p放射性同位素標記

答案B

解析噬菌體侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞，但這并不是實驗成功的原因，A錯誤；噬菌

體侵染細菌的過程中實現(xiàn)了DNA和蛋白質(zhì)的完全分離，這樣可以單獨地研究二者的功能，B

正確；DNA和蛋白質(zhì)外殼都含有N元素，因此不能用∣5N標記DNA,C錯誤；蛋白質(zhì)外殼

不含P元素，不能用32p標記蛋白質(zhì)外殼，D錯誤。

4.下列有關(guān)噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是（）

A.用乳酸菌替代大腸桿菌進行實驗，可獲得相同的實驗結(jié)果

B.32p標記的噬菌體侵染細菌，保溫時間的長短會影響實驗結(jié)果

C.子代噬菌體的DNA全部來自親代，蛋白質(zhì)全部來自大腸桿菌

D.35s標記的噬菌體侵染細菌，沉淀物中出現(xiàn)放射性可能是基因突變造成的

答案B

解析噬菌體專一性侵染大腸桿菌，若本實驗用乳酸菌替代大腸桿菌，則不能得到相同的實

驗結(jié)果，A錯誤；子代噬菌體的DNA部分來自親代，部分為新合成的，蛋白質(zhì)全部是新合

成的，C錯誤：35s標記的噬菌體侵染細菌時，沉淀物中存在少量放射性，可能是攪拌不充分

所致，D錯誤。

5.（2023?江蘇南通高三期中）赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記

技術(shù)進行了相關(guān)實驗，為生物遺傳物質(zhì)探索提供了有力的證據(jù)。圖示為實驗的部分過程，下

列相關(guān)敘述正確的是（）

T_A①，A②H—.③檢測

SP標記保溫攪拌'離心;放射性

的噬菌體

A.培養(yǎng)獲得含32p的細菌是標記噬菌體DNA的前提

B.過程①時間越長，噬菌體侵染細菌越充分，結(jié)果更可靠

C.過程②的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)與DNA彼此分離

D.過程③沉淀物中放射性高，證明DNA是遺傳物質(zhì)

答案A

解析因為T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，故培養(yǎng)獲得含32p的細菌是標

記噬菌體DNA的前提，A正確；過程①保溫時間過長，大腸桿菌會裂解，使其釋放子代噬

菌體所在的上清液中帶有放射性，結(jié)果不可靠，B錯誤；過程②攪拌的目的是使吸附在大腸

桿菌上的噬菌體與其分離，C錯誤；過程③沉淀物中放射性高，說明噬菌體的DNA進入了

細菌，但不能據(jù)此證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。

6.科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組，甲組不做

處理，乙組加入蛋白酶，丙組加入RNA酶，丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉

片上一段時間，觀察并記錄煙草葉片上病斑的數(shù)量。能正確表示結(jié)果的圖示是（）

答案B

解析感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒，煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA,在甲、乙、丙、丁四組實驗中，只有丙組加入了RNA酶，破壞了其遺傳物質(zhì)，故其

接種后的子代病斑數(shù)量最少，甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)RNA,

故這三組實臉病斑數(shù)量多且數(shù)量應(yīng)一致，B正確。

7.（2023?湖北黃石高三檢測）艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的主要過程如下圖。下列相關(guān)敘

述正確的是（）

先破碎先用鹽溶液先用鹽溶液溶先用鹽溶液

S型細溶解沉淀物,解沉淀物，后溶解沉淀物,

菌，再后用氯仿抽加多糖水解醋后加入R型活

-?-A

加乙醉提去除蛋白處理4~6h,再細菌混合培

獲得白質(zhì)，再加乙用氯仿抽提并養(yǎng),最后觀察

色沉淀醇得到沉淀用乙醇沉淀到轉(zhuǎn)化成功

①-?~w~④

A.步驟①破碎細胞的目的是釋放核內(nèi)遺傳物質(zhì)

B.步驟②去除蛋白質(zhì)的原理是氯仿催化蛋白質(zhì)水解

C.步驟③用多糖水解酶去除多糖利用了酶的專一性

D.步驟④轉(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上僅出現(xiàn)S型細菌菌落

答案C

解析肺炎鏈球菌為原核生物，沒有細胞核，A錯誤；步驟②中氯仿的作用是使蛋白質(zhì)變性，

而不是催化蛋白質(zhì)水解，B錯誤；酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，

用多糖水解酶去除多糖，利用了酶的專一性，C正確；處理后得到的沉淀物為DNA,與R

型細菌混合后只有少量轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此步驟④轉(zhuǎn)化成功后培養(yǎng)基上既出現(xiàn)S型細菌菌

落又出現(xiàn)R型細菌菌落，D錯誤。

8.1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記技術(shù)，證明了

DNA是遺傳物質(zhì)，他們所做的兩組實驗結(jié)果如表所示。下列說法錯誤的是（）

放射性檢測結(jié)果

噬菌體不同標記組別

上清液中沉淀物中

甲35S標記75%25%

乙32P標記15%85%

A.上述實驗方法與艾弗里的不同，但二者最關(guān)鍵的設(shè)計思路相同

B.甲、乙兩組相互對照可以得出DNA是大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)的結(jié)論

C.甲組沉淀物中有25%的放射性，可能是攪拌不充分所致

D.將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養(yǎng)，得到的子代噬菌體都不含放射性

答案B

解析甲、乙兩組相互對照只能證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，不能得出DNA是大多

數(shù)生物的遺傳物質(zhì)的結(jié)論，B錯誤；乙組用32p標記的是噬菌體的DNA,上清液中含有15%

的放射性，可能是有一些噬菌體還未來得及將其DNA注入大腸桿菌，經(jīng)過攪井離心后，到

了上清液中，而甲組35s標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物中含有25%的放射性，可能

是攪拌不充分所致，C正確；甲組用35s標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細菌時，

只將DNA注入大腸桿菌，蛋白質(zhì)外殼留在外面，所以將甲組沉淀物中的噬菌體進一步培養(yǎng)，

得到的子代噬菌體都不含有放射性，D正確。

9.噬菌體是一類細菌病毒，下列關(guān)于噬菌體侵染細菌實驗的敘述，不正確的是（）

A.侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場所等條件均由

細菌提供

B.為確認何種物質(zhì)注入細菌體內(nèi)，可用32p、35s分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)

C.用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于保溫時間過長所以上清液中會出現(xiàn)少量

的放射性

D.若用32p對噬菌體雙鏈DNA進行標記，再轉(zhuǎn)入未被標記的培養(yǎng)有細菌的普通培養(yǎng)基中，

讓其連續(xù)復(fù)制n次，則含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的l∕2π^l

答案C

解析用35S標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，由于35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，

噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌，離心后分布在上清液中，保溫時間過長會導(dǎo)致

子代噬菌體釋放，而子代噬菌體不含放射性，因此這不影響上清液中的放射性，C錯誤。

10.（2023?江蘇泰州高三調(diào)研）DNA是主要的遺傳物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.格里菲思通過體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)

B.沃森和克里克通過模型構(gòu)建證明了DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)

C.梅塞爾森和斯塔爾運用同位素標記技術(shù)證明了DNA的半保留復(fù)制

D.赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)

答案C

解析格里菲思通過體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗提出了轉(zhuǎn)化因子的概念，但沒有提出DNA是遺傳物質(zhì)，A

錯誤；模型構(gòu)建不能證明DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)并構(gòu)

建了模型，模型是將他們的發(fā)現(xiàn)更好地呈現(xiàn)出來，B錯誤；赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染細

菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。

二、非選擇題

11.（2023?河北唐山高三模擬）科學(xué)家用去污劑裂解加熱致死的S型肺炎鏈球菌細胞，然后抽

取裂解產(chǎn)物依次進行如圖所示的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗（S型細菌有莢膜且具有毒性，能使小鼠

患敗血癥，R型細菌無莢膜也無毒性）。請回答下列問題：

I加熱致死的S型細菌裂解產(chǎn)物）

,I,.

①I?l?r?1

去莢膜的前蛋白酶RNA酶DNA酶

?，________1，

（分別與R型活細菌混合培養(yǎng)）

IJ7^^77

舟現(xiàn)S型出現(xiàn)S型出現(xiàn)S型出現(xiàn)S型不出現(xiàn)S型

細菌細菌細菌細菌細菌

⑴上述實驗中，（填序號）對照能說明S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子。

（2）除了通過觀察注射后小鼠的存活情況來判斷R型和S型細菌外，還可以通過什么方法區(qū)別

R型細菌和S型細菌？。

（3）上述實驗利用了酶具有的特點。與“設(shè)法將物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它

們各自作用”的實驗思路相比，本實驗的優(yōu)勢在于。

答案（1）①和⑤（2）電子顯微鏡下觀察細菌有無莢膜（或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，觀察菌落特

征，若菌落表面光滑，則為S型；若菌落表面粗糙，則為R型）（3）專一性避免物質(zhì)純度

不足帶來的干擾

解析（1）實驗①和⑤形成對照，說明DNA水解后失去作用，R型活細菌不能再轉(zhuǎn)化為S型

細菌，從而證明了DNA是遺傳物質(zhì)。（2）R型細菌和S型細菌結(jié)構(gòu)是不同的，在電子顯微鏡

下觀察細菌有無莢膜可區(qū)分R型細菌和S型細菌，或觀察菌落特征，菌落表面光滑的是有莢

膜的S型細菌，菌落表面粗糙的是無英膜的R型細菌。

12.如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟和結(jié)果，請據(jù)圖回答下列問題：

.上清液

:^一沉淀物