第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì)

［考綱要求］人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(1【)。

考點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析

知識梳理夯實基礎(chǔ)'強--化-要--點-

1.肺炎雙球菌類型的比較

2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

一不死亡

過

程一死亡.分離出

與型活細菌

小s

現(xiàn)

取一不死亡

象

死亡,分離出

一S型活細菌

(1)實驗①、②對比說明R型此菌無毒性，s型細菌有毒性。

(2)實驗②、③對比說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。

(3)實驗②、③、④對比說明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

(4)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，含有促成R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的

“轉(zhuǎn)化因子”。

3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗

⑴實驗①、②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。

(2)實驗③、④說明DXA有轉(zhuǎn)化作用。

4.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗

項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗

培養(yǎng)

小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)基體外培養(yǎng)

細菌

實驗R型細菌與S型細菌的毒性S型細菌體內(nèi)各成分的相互

原則對照對照

已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌

實驗S型細菌的DNA能使R型細

能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細

結(jié)果菌轉(zhuǎn)化為S型細菌

菌

是S型細菌的遺傳物

實驗已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌

質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不

結(jié)論體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”

是遺傳物質(zhì)

①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌；

②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內(nèi)

聯(lián)系含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)

化因子”就是DNA；

③實驗設(shè)計都遵循對照原則、單一變量原則

[■常考基礎(chǔ)診斷」

1.判斷下列關(guān)于格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的敘述

⑴格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是“轉(zhuǎn)化因子”（X）

⑵肺炎雙球菌的遺傳遵循基因的分離定律和自由組合定律（X）

（3）從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉(zhuǎn)化

而來的（X）

（4）從格里菲思實驗中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R

型細菌（X）

2.判斷下列關(guān)于艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述

（1）艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)（X）

⑵在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核甘酸，因此不

能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化（V）

⑶艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù)（V）

（4）艾弗里提出的有關(guān)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論，沒有得到科學(xué)家的一致

公認（4）

「教材熱點拓展」

分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗

（1）在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結(jié)論？為什么？

提示不能。因為無對照實驗，不能說明加熱后殺死的S型細菌中含有促成R

型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子。

⑵如果由你設(shè)計完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，應(yīng)該注意哪些無關(guān)變量對實驗的影響？

提示四組實驗應(yīng)選用年齡、體重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活

菌液的濃度及注射量應(yīng)該相同。

(3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示,

則：

①ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對抗R型細菌的抗體，

致使R型細菌數(shù)量減少。

②be段R型細菌數(shù)量增多的原因是：b之前，已有少量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。

③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)體外轉(zhuǎn)化實驗中導(dǎo)致R型組菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的遺傳物質(zhì)、原料、能量分別

由哪方提供？

提示實現(xiàn)轉(zhuǎn)化時遺傳物質(zhì)來自S型細菌，原料和能量均來自R型細菌。

(5)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，設(shè)置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的

作用是什么？

提示起對照作用。用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA,結(jié)果不能使R

型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明DNA才是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。

■命題探究預(yù)測考向總結(jié)方法

A------

命題點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析

1.某科研人員為了驗證格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，對實驗鼠進行了4次

注射實驗，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()

活的甲喟?一1生

-----蹤一鼠2死魂踵史生良也.活菌乙噂^鼠死

死菌乙尊”?鼠3生

A.活菌甲是有莢膜的R型細菌，而活菌乙是無莢膜的S型組菌

B.由注射②和④的結(jié)果可知，活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡

C.在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來

D.死菌乙未導(dǎo)致鼠3死亡，由此說明小鼠體內(nèi)未發(fā)生特異性免疫

答案C

解析肺炎雙球菌的R型細菌沒有英膜、無毒性，S型細菌有英膜、有毒性。實

驗結(jié)果顯示：將活菌甲注射到鼠1體內(nèi)，鼠1不死亡，而將活菌乙注射到鼠4體

內(nèi)，鼠4死亡，說明活菌甲是無英膜的R型細菌，而活菌乙是有英膜的S型細

菌，A錯誤；注射②是將活菌甲與死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi)，結(jié)果死亡的小

鼠2體內(nèi)分離出活菌乙，注射④是將分離出的活菌乙注射到鼠4體內(nèi)，結(jié)果是鼠

4死亡，說明死菌乙的體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，促進活菌甲轉(zhuǎn)化為活菌乙，進而導(dǎo)

致實臉鼠死亡，B錯誤；在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙，后者最初由活

菌甲轉(zhuǎn)化而來，C正確；死菌乙對于實臉鼠而言屬于抗原，進入實驗鼠體內(nèi)會引

起特異性免疫，D錯誤。

2.（2018?皖南八校聯(lián)考）利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺

炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不

正確的是（）

成

沸R

冷

型

卻

菌

ABCDEF

A.通過E、F對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)

B.F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌

C.F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果

D.能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組

答案D

解析從圖示實臉過程看出，通過E、F對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是

蛋白質(zhì)，A項正確；F組加入了S型細菌的DNA,可以分離出S型和R型兩種

肺炎雙球菌，而S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果，B、C項正確；A組經(jīng)

煮沸、D組為R型細菌，均不能導(dǎo)致小鼠死亡，D項錯誤。

命題點二肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化過程及機理的拓展分析

3.（2019?濟南模擬）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌的部分DNA片段進入R型

細菌內(nèi)并整合到R型細菌的DNA分子上，使這種R型細菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多

糖的S型細菌。下列敘述中正確的是（）

A.R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中，噤吟堿基總比例會改變

B.整合到R型細菌內(nèi)的DNA分子片段，表達產(chǎn)物都是莢膜多糖

C.進入R型細菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點

D.S型細菌轉(zhuǎn)錄的mRNA上，可由多個核糖體共同合成一條肽鏈

答案C

解析R型細菌和S型細菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，堿基的配對遵循堿基互補配

對原則，因此R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中，喋吟堿基總比例不會改

變，依然是50%,A項錯誤；整合到R型細菌內(nèi)的DNA分子片段，表達產(chǎn)物不

都是英膜多糖，B項錯誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即一個DNA分子

中有多個基因，每個基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點，因此進入R型細菌的

DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點，C項正確；S型細菌轉(zhuǎn)錄的

mRNA上，可由多個核糖體共同合成多條相同的肽鏈，而不是一條，D項錯

誤。

4.s型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型（如I、II、in型等），不同的抗

原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)化；在特殊條件下離體培養(yǎng)s-n型肺炎雙球

菌可從中分離出R-n型菌。格里菲思將加熱殺死的s-m型菌與R-II型菌混

合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活

性的S-川型菌；而單獨注射加熱殺死的S-III型菌，小鼠未死亡。此實驗結(jié)果

能支持的假設(shè)是()

A.s-in型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌

B.S-III型菌是由R-II型筐突變形成的

C.R-II型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-III型菌

D.加熱后S-1H型菌可能未被完全殺死

答案C

解析加熱殺死的S-III型菌與R—II型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病

大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S-III型菌，說明R-II型菌

經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-川型菌；而單獨注射加熱殺死的S-III型菌小鼠未死亡，說

明加熱后S—川型菌已被完全殺死。

考點二噬菌體侵染細菌實驗的分析

r知識梳理夯實基礎(chǔ)強化要點

1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌

(1)噬菌體的結(jié)構(gòu)

DNA,組成元素:C、H、O、N、P

蛋白質(zhì),組成元素:(?、10小、5等

(2)噬菌體的增殖

注入核酸

合成核酸和蛋白質(zhì)

①模板：進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA。

②合成噬菌體的DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核昔酸。

③合成噬菌體的蛋白質(zhì)的原料為大腸桿菌的氨基酸,場所為大腸桿菌的核糖體。

2.實驗方法

同位素標記法,用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。

3.實驗過程

(D標記噬菌體

15

含s的細'

菌培養(yǎng)基培養(yǎng)含期的

-A大腸桿菌班防5標注的噬菌體

大腸桿菌：

體|竺簽32P標記的噬菌體

＞珞養(yǎng)含np的

含gp的細一大腸桿菌

菌培養(yǎng)基.

(2)侵染細菌

33s標記的噬菌體

混含培養(yǎng)一結(jié)果產(chǎn)清液的放射性應(yīng)

,攪拜?離'.’I沉淀物的放射性低

細菌?

+混合培養(yǎng)_泊果產(chǎn)清液的放射性低

攪拌、離心e1沉淀物的放射性高

即標記的噬首體.

4.實驗結(jié)果分析

分組結(jié)果結(jié)果分析

上清液中幾乎無

被32P標記的噬32p—DNA進入了宿

對比32p,32P主要分布在宿

菌體+細菌主細胞內(nèi)

實驗主細胞內(nèi)

(相互宿主細胞內(nèi)無35S,35s一蛋白質(zhì)外殼未

被35s標記的噬

對照)35s主要分布在上清液進入宿主細胞，留

菌體+細菌

中在外面

5.結(jié)論：DNA是?遺傳物質(zhì)0

6.比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗

項目肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌實驗

設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分5土單獨、直接研究它們各自

設(shè)計思路

不同的遺傳功能

直接分離：分離S型細菌

同位素標記法：分別用同位

的DNA、莢膜多糖、蛋白

處理方法素35s、32P標記蛋白質(zhì)和

質(zhì)等，分別與R型細菌混

DNA

合培養(yǎng)

檢測方式觀察菌落類型檢測放射性同位素存在位置

證明DNA是遺傳物質(zhì)，證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不

結(jié)論

而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

r常考基礎(chǔ)診斷」

（1）噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等（x）

（2）噬菌體能在宿主細胞內(nèi)以二分裂的方式增殖，使該細菌裂解（X）

（3產(chǎn)P、35s標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是

遺傳物質(zhì)（X）

（4）噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌

細胞中（V）

⑸分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體（X）

（6）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（V）

（7）用1個含35s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35S(X)

⑻赫爾希和蔡斯分別用35s和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,下列被標記

的部位組合為①②(J)

NH?

I

H—d一①

I

COOH

「教材熱點拓展」

分析噬菌體侵染細菌實驗

⑴以細菌或病毒作為遺傳物質(zhì)探索的實驗材料有何優(yōu)點？

提示①個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變

化。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。②繁殖快，

細菌20?30min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。

(2)為什么選擇35s和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進行標記，而不用

14c和18。進行標記？

提示S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14c和18。進行標

記，由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O,因此無法確認被標記的是何種物質(zhì)。

(3)攪拌、離心的目的在于把蛋白質(zhì)外殼和細菌分開，再分別檢測其放射性。某

科研小組攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示，貝IJ：

可

爾120

1(:()

比8()

6()

4()

2(O)

①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。

②細胞外的32P含量有30%,原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。

（4）用35s標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但實驗中含

有少量放射性的原因是什么？

提示可能由于攪拌不充分，離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等原因，有少量含35s的

噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)了少量

的放射性。

（5）用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有較高放射性的原因是什么？

提示①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi)，經(jīng)離心后分布于

上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖

后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液含有較高放射性。

⑹此實驗為什么只能證明“DNA是遺傳物質(zhì)”，而不能證明“蛋白質(zhì)不是遺傳

物質(zhì)？”

提示因為蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)，不能確定其是否有遺傳效應(yīng)。

■命題探究預(yù)測考向總結(jié)方法

A-----------------

命題點一分析噬菌體侵染細菌實驗的標記問題

1.（2019?本溪調(diào)研）如果用3H、I5N、35s標記噬菌體后，讓其侵染細菌（無放射

性），對此分析正確的是（）

A.只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標無了，DNA沒有被標記

B.子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、”N、35s

C.子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、“N

D.子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、I，N、32s

答案C

解析蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有H、N元素，所以用3H、I5N、35s標記噬菌

體后，噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都會被3H、15N標記，A項錯誤；由于3H、

,5N.35s標記的蛋白質(zhì)外殼不進入細菌，3H、15N標記的DNA分子進入細菌但

不能用于合成子代噬菌體的外殼，所以子代噬菌體的外殼中沒有放射性，B項錯

誤；由于3H、15N標記了親代噬菌體的DNA分子，所以子代噬菌體的DNA分

子中可檢測到3H、I5N,C項正確：子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、全

部含有MN,DNA分子不含S元素，D項錯誤。

2.（2018?淄博二模）a、b兩類噬菌體被32P或35s中的一種標記后分別侵染甲、乙

兩管大腸桿菌，經(jīng)保溫、攪拌和離心后，檢測離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置，結(jié)果

如圖。下列敘述正確的是（）

U二0

上

放

、

上

、

射

清

清

性

二

二

液

液

一

?一

放-

時-

性

?*

甲

乙

A.實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性

B.可以確定甲管的放射性來自32p,乙管的放射性來自35s

C.檢測結(jié)果表明噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi)

D.隨著噬菌體DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強

答案A

解析實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性，A

項正確；可以確定甲管的放射性來自35s,乙管的放射性來自32p,B項錯誤；檢

測結(jié)果表明只有噬菌體的DNA可侵入大腸桿菌內(nèi)，蛋白質(zhì)沒有侵入大腸桿菌

內(nèi)，C項錯誤；由于DNA復(fù)制的原料來自細菌，所以隨著噬菌體DNA的復(fù)

制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性不變，D項錯誤。

【科學(xué)思維】“二看法”判斷子代噬菌體標記情況

L畫直］一作原料.子代中都應(yīng)含有放射性標記

J-J71標記DNA.部分子代

小;尸］中含有放射性標記

看

二

記

標標記不白質(zhì),子代中

素

元一FA-不含有放射性標記

標記DNA和蛋白

7C、H、OJ質(zhì),部分子代含有

放射性標記

命題點二透過圖像辨析噬菌體侵染細菌的原理

3.如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌體內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體

DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是（）

1

1(H)

G50

c

x

太

Kn

02468

感染時間/min

A.可在培養(yǎng)基中加入-加-尿嚏口定用以標記RNA

B.參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

C.第Omin時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄

D.隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制

答案C

解析尿喀噫是RNA特有的堿基，可以用3H一尿喀唉標記RNA,A項正確；

能與DNA雜交的RNA一定為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B項正確；在第Omin

時，大腸桿菌還沒有被T4噬菌體感染，所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的

DNA,C項錯誤；從圖中可以看出，隨著感染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交

的放射性RNA所占百分比越來越高，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸

桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D

項正確。

4.在T2噬菌體侵染細菌的實驗中，隨著培養(yǎng)時間的延長，培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細

菌的數(shù)量變化如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌

B.在。~力時間內(nèi)噬菌體還未侵入細菌體內(nèi)

C.在力~Z2時間內(nèi)，由于噬菌體侵入細菌體內(nèi)，導(dǎo)致細菌大量死亡

D.在Z2~Z3時間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖

答案B

解析噬菌體侵染細菌時只有DNA進入細菌體內(nèi)，合成子代噬菌體需要的原

料、酶、能量都由細菌提供，A項正確；在0?4時間內(nèi)噬菌體和細菌的數(shù)量基

本穩(wěn)定，此時可能噬菌體還未侵入到細菌體內(nèi)，也可能已經(jīng)侵入到細菌體內(nèi)還未

釋放子代噬菌體，B項錯誤；fi?尬時間內(nèi)細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入，C

項正確；在九~門時間內(nèi)細菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D

項正確。

考點三煙草花葉病毒感染實驗及遺傳物質(zhì)

P知識梳理夯實基礎(chǔ)強化要點

N-----------------

1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗

⑴實驗過程及現(xiàn)象

L蛋白質(zhì)蕓煙卓葉不出現(xiàn)病斑

煙草花提取.感染榴苜葉中闿6M

葉病毒pRNNIA不M煙草葉.現(xiàn)一斑

fRNA+RNA幅簫煙草葉不出現(xiàn)病斑

(2)實驗結(jié)論：處⑻是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺

傳物質(zhì)。

2.病毒重建及其對煙草葉細胞的感染

⑴實驗過程及結(jié)果

TMVHRV

|降解|降解

分刈感染煙草葉片,葉片上出現(xiàn)病斑

出現(xiàn)HRV的病斑出現(xiàn)TMV的病斑

II

HRV-------|-1病毒后代類型(|----*TMV

(2)結(jié)果分析與結(jié)論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取決于提供處此的病毒類

型。

3.探索結(jié)論

DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明絕大爰數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有

少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。

r常考基礎(chǔ)診斷」

(1)只有細胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)(X)

⑵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(X)

⑶所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA(X)

(4)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)

⑸小麥的遺傳物質(zhì)主要是DNA(X)

(6)乳酸菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(X)

「教材熱點拓展」

1.不同生物的遺傳物質(zhì)

生物類型病毒原核生物真核生物

DNA和

體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNA

RNA

體內(nèi)堿基種類生種金種1種

體內(nèi)核甘酸種

生種區(qū)種§_種

類

遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA

噬菌體、煙草花葉病乳酸菌、藍玉米、小麥、

實例

主

坦藻人

2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)，其“主要”兩字如何理解？

提示就生物個體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的，即真核生物與原核生物等細胞生

物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,RNA病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA；就整個生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少數(shù)生物

（RNA病毒）的遺傳物質(zhì)是RNA,因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)是對整個生物界

而言，而不是對某一特定的生物個體而言。

■命題探究預(yù)測考向總結(jié)方法

命題點探究遺傳物質(zhì)的思路和方法

1.（2018.武漢二模）煙草花葉病毒（TMV）和車前草病毒（HRV）都能感染煙葉，但

二者引起的病斑不同，如甲圖。將TMV病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)分離，并分別

單獨感染健康煙葉，結(jié)果如乙圖。科學(xué)家將不同病毒的遺傳物質(zhì)與蛋白質(zhì)之間重

新組合形成“雜種病毒”，然后感染健康煙葉，如丙圖。依據(jù)實驗，下列推論合

理的是（）

甲

TMV的蛋白質(zhì)外殼TMV的遺彳招刎頁顰篝TMV蛋白

□1■r質(zhì)外殼

目一^HRV遺傳

I-物質(zhì)

感染卜葉感染［煙葉感染I煙葉

俗顏

?

乙

A.甲圖實驗結(jié)果說明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉

B.乙圖實驗結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉

C.丙圖實驗結(jié)果是煙葉被感染，并且表現(xiàn)出b病斑

D.TMV和HRV兩種病毒具有相同的遺傳物質(zhì)

答案C

解析甲圖實驗結(jié)果不能說明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉，A項錯誤；乙圖過

程中用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，煙葉沒有出現(xiàn)病斑，說明TMV的蛋白質(zhì)

外殼不能感染煙葉，B項錯誤；丙圖表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的遺傳

物質(zhì)合成的“雜種病毒”感染煙葉，煙葉表現(xiàn)出b病斑，C項正確；TMV和

HRV兩種病毒的遺傳物質(zhì)不同，D項錯誤。

2.下面是某興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設(shè)計的

實驗步驟，請將其補充完整。

(1)實驗?zāi)康?略。

(2)材料用具：顯微注射器，該流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細胞，DNA水

解酶和RNA水解酶等。

(3)實驗步驟：

第一步：把該流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組,

第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三

組處理過的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中。

第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培

養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品，檢測是否有該流感病毒產(chǎn)生。

⑷請預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：

?____________________________________________________________________

________9

②____________________________________________________________________

③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA

也不是RNA。

答案(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核

酸提取液，C組不做處理

(4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA②若B、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物

質(zhì)是DNA

【科學(xué)探究】生物遺傳物質(zhì)的探究實驗分析

(1)探究思路

①若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)—設(shè)法將物質(zhì)分開，單獨看作用。

②若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。

(2)探究方法

①分離提純法：艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，缺點是物質(zhì)純

度不能保證100%。

②同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特

有元素；將病毒的化學(xué)物質(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。

③病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗證實驗。方法：將一種病毒的遺傳物

質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒，用雜種病毒去感染宿主

細胞。

④酶解法：利用酶的專一性，如加入DNA水解酶，將DNA水解，觀察起控制

作用的物質(zhì)是否還有控制作用。若“是”，其遺傳物質(zhì)不是DNA；若“否”，

其遺傳物質(zhì)可能是DNA。

矯正易錯強記長句

易錯警示突破選擇題

1.轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的

DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)

生了基因重組。

2.加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)

變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。

3.并非所有的R型細菌都能被轉(zhuǎn)化，只是小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。

轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān)，純度越高轉(zhuǎn)化效率越高。

4.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒

性的S型細菌可使小鼠致死。

5.含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，

所以應(yīng)先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。

6.35s（標記蛋白質(zhì)）和32P（標記DNA）不能同時標記在同一個噬菌體上，因為放射

性檢測時，只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。

7.對于某一種生物而言，遺傳物質(zhì)只有一種（DNA或RNA）,不能說遺傳物質(zhì)主

要是DNA。

長句應(yīng)答突破簡答題

1.分析下圖可知，被加熱殺死的有毒性的S型細菌與活的無毒性的R型細菌混合

注入小鼠體內(nèi)，小鼠將死亡，原因是S型細菌的DNA將R型細菌轉(zhuǎn)化成活的有

毒性的S型細菌，使小鼠死亡。

死s鬻菌承R型細菌

、飛&

廖-

2.赫爾希和蔡斯用同位素標記法證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗步驟：（1）用35s和

32P分別標記噬菌體；（2）噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)；（3）離心分離；（4）放射性檢

測。

3.T2噬菌體標記上32P的步驟：（1）配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基

中加入用32P標記的脫氧核昔酸，作為合成DNA的原料；（2）在培養(yǎng)基中接種大

腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng)；［3）在培養(yǎng)液中提取

出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的DNA被標記上32p。

4.把有煙草花葉病毒感染病斑的煙葉榨汁，用過濾后的汁液去感染正常煙葉，

煙葉會得病的原因是煙草花葉病毒很小，能通過細菌過濾器。

重溫高考演練模擬

1.（2017?全國H,2）在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌

的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是（）

A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖

B-T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)

C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中

D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同

答案c

解析T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，只能侵染大腸桿菌，

不能侵染肺炎雙球菌，所以不可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖，A錯誤；病毒沒

有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和

蛋白質(zhì)，而是需要借助宿主細胞來合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；噬菌體侵染

細菌時，其DNA進入細菌并作為模板檸制子代噬菌體的合成，復(fù)制及耒達需要

大腸桿菌提供原料、酶和ATP,所以培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2

噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒是RNA病毒，T2噬菌體是DNA

病毒，二者的核酸類型和增殖過程不相同，D錯誤。

2.（2017?浙江4月選考，20）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘

述正確的是（）

s型肺炎雙球菌

加熱’

*U；

R型肺炎雙球菌’小鼠存活

小鼠患病致死

A.S型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的

B.S型細菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型細菌后的小鼠仍存活

C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R型細菌

D.該實驗未證明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的

答案D

解析S型肺炎雙球菌的菌落是光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，A項

錯誤；S型細菌的蛋白質(zhì)經(jīng)加熱后已經(jīng)失活，但又DNA加熱后隨溫度降低而逐

漸恢復(fù)活性，B項錯誤；S型細菌中的DNA能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細

菌，因此從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌有S型細菌和R型細菌，C項錯

誤；該實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細

菌，但不能證明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的，D項正

確。

3.（2018.南寧模擬）某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行

了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35s標記的細菌；②用32P標記的噬

菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用I5N標

記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放

射性出現(xiàn)的主要位置依次是（）

A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液

D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液

答案D

解析在該實驗中，沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分是噬菌體的蛋

白質(zhì)外殼。①③都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中：②用

32P只能標記噬菌體的DNA,在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi)，放

射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；④用15N可以標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA,

在該實險中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌體內(nèi)，而DNA可以進入細菌體

內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。

4.（2018?武漢模擬）如圖為煙草花葉病毒對煙草葉片細胞的感染和病毒重建實驗

示意圖，下列敘述正確的是（）

「MVBRNAB

A.該實驗證明了TMV的遺傳物質(zhì)是RNA

B.單獨使用病毒的蛋白質(zhì)也能使煙草葉片感染

C.該實驗用同位素標記法跟蹤構(gòu)成TMV的物質(zhì)去向

D.煙草葉片受感染后出現(xiàn)病斑是因為接種的病毒進行了逆轉(zhuǎn)錄

答案A

解析分析題圖可知，重組病毒感染煙草后，產(chǎn)生的病毒后代是由病毒的RNA

決定的，即該實驗證明了TMV的遺傳物質(zhì)是RNA,A項正確；實驗并沒有單獨

利用病毒的蛋白質(zhì)感染煙草，因此不能得到單獨使用病毒的蛋白質(zhì)也能使煙草葉

片感染的結(jié)論，B項錯誤；該實驗沒有利用同位素標記法，C項錯誤；該實驗不

能證明病毒是否發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄，D項錯誤。

5.（2017.全國I,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⑴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嚏咤的培養(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口密嚏的培養(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。

⑵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（l）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。根據(jù)分析，本實驗思路為甲組：將宿主細胞培

養(yǎng)在含有放射性標記尿喀噫的培養(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嚏的培養(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）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。

課時作業(yè)

一、選擇題

1.（2018?濟寧一模）下列關(guān)于肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗以及T?噬菌體侵

染大腸桿菌實驗的敘述，正確的是（）

A.三個實驗的設(shè)計思路是一致的

B.三個實驗都用到了同位素標記法

C.三個實驗都不能得出蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論

D.三個實驗所涉及生物的遺專物質(zhì)都是DNA

答案D

解析三個實驗中，肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵突細菌實險的設(shè)計思

路相同，A錯誤；肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實險都沒有用到放射性同位素標

記法，B錯誤；肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗?zāi)艿贸龅鞍踪|(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論，

C錯誤；三個實瞼所涉及的生物有噬菌體、小鼠、細菌，它們的遺傳物質(zhì)都是

DNA,D正確。

2.艾弗里等人為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)，進行了一系列的實驗，如圖是他們所

做的一組實驗，則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的為（）

實驗一個：：；+加熱殺死的S型細曲的DNA+RNA的―

R型細菌

十娛一.田+加熱殺蜂S型細曲的DNA+DNAIW—.：$!）

實驗一R型細菌0=^

一?臉:+加熱殺死的S型細值的DNA+蛋白Iftf

實驗二R型細菌

A.實驗一B,實驗二

C.實驗三D,實驗一和三

答案B

解析實驗二中加入的DNA降能分解S型細菌的DNA,R型細菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)

化，所以菌落只有一種，即R型菌落；實驗一和實驗三中產(chǎn)生的菌落均有兩

種。

3.（2018?衡水模擬）艾弗里的實驗證明了DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化

的物質(zhì)，得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是（）

A.用S型活細菌和加熱殺死后的S型細菌分別注射到小鼠體內(nèi)，并形成對照

B.用加熱殺死的S型細菌與無毒性的R型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測定小

鼠體液中抗體含量

C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細菌

D.將S型細菌中的物質(zhì)分離理純并分別加入各培養(yǎng)基中培養(yǎng)R型細菌，觀察是

否發(fā)生轉(zhuǎn)化

答案D

解析將S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、英膜多糖等物質(zhì)分開，分別現(xiàn)察它們在轉(zhuǎn)

化中的作用，可以證明S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，蛋白質(zhì)

不能使其轉(zhuǎn)化，這是實臉的關(guān)鍵所在。

4.（2019?中山模擬）下列有關(guān)35s標記的噬菌體侵染未標記細菌實驗的敘述中，

正確的是（）

A.沉淀物也有很弱的放射性，是由于保溫時間過長或過短造成的

B