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2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修2 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质课件
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这是一份2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修2 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质课件，共60页。PPT课件主要包含了考情分析，思维网络，考点一，3实验过程及结果，有毒性，它们的功能，DNA和其他物质，是蛋白质或多糖，R型和S型，DNA等内容，欢迎下载使用。
第1节 DNA 是主要的遗传物质
探索遗传物质的相关实验
[考点梳理]1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验(1)实验材料：S 型和 R 型肺炎双球菌、小鼠。(2)两种肺炎双球菌类型的比较
结果分析：实验①②对比说明___________________________________；实验②③对比说明__________________________；实验②③④对比说明__________________________。(4)实验结论：______________________________________
______________________________________。
R 型细菌无毒性，S 型细菌
被加热杀死的 S 型细菌无毒性
R 型细菌转化为 S 型细菌
已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促使
R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”
2.艾弗里及其同事的肺炎双球菌体外转化实验(1)设计思路：设法将__________________分开，单独研究
(2)实验目的：探究 S 型细菌中的“转化因子”是 DNA 还
(3)实验过程及结果(4) 实验结论：使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质是________，而不是蛋白质等其他物质。
3.噬菌体侵染大肠杆菌的实验
①________：含 C、H、O、N、________元素②________：含 C、H、O、N、________元素
(3)实验原理：一般来说，蛋白质含____不含____，而 DNA含____不含____。因而可将噬菌体内的 DNA 和蛋白质分别用不同的同位素标记，来分析 DNA 和蛋白质在噬菌体生命活动
(4)实验过程①标记噬菌体
(6)结论：DNA 才是真正的遗传物质。
(7)比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
(1)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质)和32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。该实验可同时证明：①DNA 分子具有相对稳定性；②DNA 能自我复制，使前后代保持一定的连续性；③DNA 能控制蛋白质的生物合成，但不能证明 DNA分子产生可遗传的变异。
(4)噬菌体侵染细菌实验中 32P 和 35S 的存在部位如下图。
(5)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的基本思路是设法把 DNA 和蛋白质分开单独观察它们的作用。
[易错诊断]1.加热杀死后的 S 型细菌与 R 型细菌的 DNA 混合注射后能
答案：×2.艾弗里的体外转化实验是通过观察菌落的形态来判断是
答案：√3.艾弗里发现只有与 S 型细菌的 DNA 水解产物混合的 R
型细菌才能转化为 S 型细菌。(答案：×
4.赫尔希和蔡斯用 35S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质
和 DNA，下列被标记的部位组合为①②。(
答案：√5.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：×
[基础测评]1.在人类对生物遗传的探究历程中，众多学者通过实验逐
步揭示了生物性状遗传的本质。下列相关叙述，错误的是(
A.肺炎双球菌的体外转化实验表明 DNA 是细菌内的“转化因子”B.T2 噬菌体侵染细菌的实验表明 DNA 是生物主要的遗传物质C.伞藻的嫁接与核移植实验表明细胞核控制着生物体性状的遗传D.转入荧光蛋白基因的小鼠出现荧光现象，表明基因具有遗传效应答案：B
2.如果用 3H、15N、35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放
射性)，对此分析正确的是(
A.只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA 没有被标记B.子代噬菌体的外壳中可检测到 3H、15N、35SC.子代噬菌体的 DNA 分子中可检测到 3H、15ND.子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3H、14N、32S答案：C
DNA 是主要的遗传物质
[考点梳理]1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(2) 实验结论：__________ 是烟草花叶病毒的遗传物质，___________不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及结果(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于
提供__________的病毒类型。
3.探索遗传物质的经典实验
DNA 是“主要”的遗传物质
就生物个体而言，其遗传物质是唯一的，即真核生物与原核生物等细胞生物的遗传物质是 DNA，DNA 病毒的遗传物质是 DNA，RNA 病毒的遗传物质是 RNA；就整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数生物(RNA 病毒)的遗传物质是 RNA，因此，DNA 是主要的遗传物质是对整个生物界而言，而不是对某一特定的生物个体而言。
[易错诊断]1.细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或
核糖核苷酸。(答案：×
2.所有生物的遗传物质都是 DNA。(
答案：×3.细胞核内的遗传物质是 DNA，细胞质内的遗传物质是
4.烟草花叶病毒有 T 型和 H 型，将 T 型病毒的 RNA 与 H型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有 T 型的蛋白质和 T 型
答案：√5.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是
1.下列事实能说明 DNA 是主要的遗传物质的是(
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 RNAB.T2 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 型菌的 DNA才能使 R 型菌转化为 S 型菌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
2.下列关于生物的遗传物质的说法中，正确的是(
A.真核生物的遗传物质是 DNA，原核生物的遗传物质是RNAB.细胞生物的遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是 DNA或 RNAC.染色体是生物体的遗传物质，DNA 也是生物体的遗传物质D.细胞核中遗传物质是 DNA，细胞质中遗传物质是 RNA答案：B
考向 1 肺炎双球菌转化实验[典例 1]下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是
A.格里菲思的实验证明加热杀死的 S 型菌存在某种促进细菌转化的因子B.艾弗里的实验证明促成 R 型细菌向 S 型细菌转化的物质是 DNAC.艾弗里用化学方法将 S 型细菌的各种成分分离，分别研究其作用D.将 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合后可将 R 型细菌全部转化为 S 型细菌
[解析]格里菲思根据肺炎双球菌在小鼠体内的转化实验，提出 S 型细菌中存在某种转化因子的假说。艾弗里用化学方法将 S 型细菌的各种成分分开，分别进行实验，证明了起转化作用的物质是 S 型细菌的 DNA。只有少数 R 型细菌转化为 S 型细菌。
有关“转化”的三个易误点
(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是指 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)并非所有的 R 型细菌都被转化。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，因此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。
(3)加热并没有使 DNA 完全失去活性。加热杀死 S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的 DNA 在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
[考向预测]1.(2020 年江苏盐城模拟)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。下列说法错误的是(
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.F 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组
解析：从图示实验过程看出，通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质，A 正确；F 组加入了 S 型细菌的DNA，可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌，而 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果，B、C 正确；A 组经煮沸、D 组为R 型细菌，均不能导致小鼠死亡，D 错误。
2.(2019 年山东德州期中)下列关于探究遗传物质实验的叙
A.肺炎双球菌转化的实质是发生了基因的转移B.艾弗里与赫尔希的实验均选用了结构简单的生物C.赫尔希和蔡斯的实验比艾弗里的实验更具有说服力D.肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验设计思路相同
解析：肺炎双球菌的转化实质是发生了基因重组，即基因的转移，A 正确；艾弗里选用了肺炎双球菌，赫尔希选用了噬菌体，它们结构都非常简单，B 正确；赫尔希和蔡斯的实验利用的是病毒自身的生物学特点，能完全将 DNA 和蛋白质分开，而艾弗里提纯的 DNA 中会含有蛋白质，所以比艾弗里的实验更具有说服力，C 正确；肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验设计思路是不相同的，D 错误。
3.(2019 年山东济南模拟)肺炎双球菌转化实验中，S 型细菌的部分 DNA 片段进入 R 型细菌内，并整合到 R 型细菌的DNA分子上，使这种 R 型细菌转化为能合成有荚膜多糖的 S 型细菌。
A.R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中，嘌呤碱基总比例会改变B.整合到 R 型细菌内的 DNA 分子片段，表达产物都是荚膜多糖C.进入 R 型细菌的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点D.S 型细菌转录的 mRNA 上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
解析：R 型细菌和 S 型细菌的 DNA 都是双链结构，碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此 R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是 50%，A 错误；整合到 R 型细菌内的 DNA 分子片段，表达产物不都是荚膜多糖，B 错误；基因是有遗传效应的 DNA 片段，即一个 DNA 分子中有多个基因，每个基因都具有 RNA 聚合酶的结合位点，因此进入 R 型细菌的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点，C 正确；S 型细菌转录的 mRNA 上，可由多个核糖体同时合成多条相同的肽链，而不是一条，D 错误。
[典例 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，
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.人体免疫缺陷病毒与 T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
[解析]T2 噬菌体只能侵染大肠杆菌，A 错误；T2 噬菌体病毒要借助宿主细胞合成 mRNA 和蛋白质，B 错误；用含有 32P培养基培养大肠杆菌，再用含 32P 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体，能将 T2 噬菌体的 DNA 标记上 32P，C 正确；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。
肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的
[考向预测]4.(2018 年北京海淀模拟)下列关于遗传物质探索历程的叙
A.T2 噬菌体可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后，含 35S 的放射性同位素主要分布在沉淀物中C.用 32P 标记的 T2 噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低D.“噬菌体侵染大肠杆菌实验”证明了 DNA 可以自我复制和控制生物性状
解析：噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A 错误；35S 标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌，留在外面，经过搅拌、离心后，35S 主要存在于上清液中，B 错误；如果离心前混合时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放，会导致上清液中放射性升高，C 错误；由于注入噬菌体的 DNA后，经过 DNA 复制及合成蛋白质外壳，最终产生了大量的新噬菌体，所以本实验结果说明 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性，DNA 可以自我复制和控制生物性状，D 正确。
5.用 DNA 双链均被 32P 标记的一个 T2 噬菌体侵染被 35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了 M 个子代 T2 噬菌体。
下列有关叙述正确的是(
A.用 32P 标记 T2 噬菌体的方法与用 35S 标记大肠杆菌的方法相同B.这 M 个子代 T2 噬菌体中，含 32P 的 T2 噬菌体所占的比
C.若子代 T2 噬菌体均同时含 32P 和 35S，则该 T2 噬菌体只繁殖了一代
D.经过培养，得到的 M 个子代 T2 噬菌体中有
解析：T2 噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直接培养，A错误；这 M 个子代T2 噬菌体中，含 32P 的 T2 噬菌体所占的比
，B 错误；由于 DNA 的复制为半保留复制，若子代 T2
噬菌体均同时含 32P 和 35S，则该 T2 噬菌体只繁殖了一代，C正确；培养过程中原料都来自大肠杆菌，所以得到的 M 个子代T2 噬菌体中都有 35S，D 错误。答案：C
6.(2018 年云南一中月考)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：
(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________。
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及外壳蛋白与细菌分离。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。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
(2)使吸附在细菌上的噬菌体及外壳蛋白与细菌分离 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
证明 DNA 是遗传物质
[典例 3]下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的叙述，正确
A.格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质
[解析]格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果，A 错误；格里菲思实验证明了 S 型细菌中存在一种转化因子，使 R 型细菌转化为 S 型细菌，B 错误；T2 噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再用已标记的细菌培养噬菌体，C 错误；赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌体侵染细菌实验证明了 DNA是 T2 噬菌体的遗传物质，D 正确。
[考向预测]7.(2018 年湖南怀化期中)关于探索 DNA 是遗传物质的实
验，下列叙述正确的是(
A.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中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.格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有
解析：赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，A 正确；艾弗里进行的是体外转化实验，与小鼠的死亡无关，B 错误；格里菲思实验只证明死亡的 S 型菌含有转化因子，没有深入到分子水平，C 错误；根据 DNA 的半保留复制，赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有部分带有32P 标记，D 错误。
8.在生命科学发展过程中，证明 DNA 是遗传物质的实验
①孟德尔的豌豆杂交实验
②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA 的 X 光衍射实验
解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律，①错误；摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，②错误；肺炎双球菌转化实验和 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了 DNA 是遗传物质，③④正确；DNA的X 光衍射实验为 DNA 双螺旋结构的发现提供了重要依据，⑤错误。答案：C
RNA 是遗传物质的实验证据
[典例 4]下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传
物质的实验过程，由此推断正确的是(
A.烟草细胞的遗传物质是 RNAB.烟草细胞的细胞膜上有 RNA 的载体C.从被感染的烟草中分离出的病毒其蛋白质和 TMV 的相同D.接种的 RNA 在烟草细胞中进行了逆转录
[解析]从 TMV 中提取的 RNA 能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明 RNA 是 TMV 的遗传物质，可在烟草细胞内合成 TMV 的蛋白质。
[考向预测]9.最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是
A.甲方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有 DNA 聚合酶，则为 DNA 病毒B.乙方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则为 RNA 病毒C.丙方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为 RNA 病毒D.丁观点是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为 DNA 病毒
解析：对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成 DNA。再进行 DNA 复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了 DNA 聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中，进行了 DNA 复制过程，并不能判定其遗传物质为 DNA，A 错误。病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，而 DNA 通常为双链，RNA 通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链 DNA和双链 RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该病毒的遗传物质为 RNA，B 错误。尿苷中的尿嘧啶是 RNA 特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为 RNA 病毒，C 正确。双链DNA 或 RNA 的变异频率低于单链 DNA 或 RNA 的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D 错误。
10.(2020 年广东深圳高三调研)将甲细菌提取物(含 A、B、C、D 四种有机物的混合物)和活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分离和提纯的前提下，为确定上述四种有机物中哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请根据题意设计相关实验。要求写出实验设计思路、预期结果及实验结论。
(1)设计思路：______________________________________
__________________。
(2)预期结果：______________________________________
(3)实验结论：______________________________________
第1节 DNA 是主要的遗传物质
探索遗传物质的相关实验
[考点梳理]1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验(1)实验材料：S 型和 R 型肺炎双球菌、小鼠。(2)两种肺炎双球菌类型的比较
结果分析：实验①②对比说明___________________________________；实验②③对比说明__________________________；实验②③④对比说明__________________________。(4)实验结论：______________________________________
______________________________________。
R 型细菌无毒性，S 型细菌
被加热杀死的 S 型细菌无毒性
R 型细菌转化为 S 型细菌
已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促使
R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”
2.艾弗里及其同事的肺炎双球菌体外转化实验(1)设计思路：设法将__________________分开，单独研究
(2)实验目的：探究 S 型细菌中的“转化因子”是 DNA 还
(3)实验过程及结果(4) 实验结论：使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质是________，而不是蛋白质等其他物质。
3.噬菌体侵染大肠杆菌的实验
①________：含 C、H、O、N、________元素②________：含 C、H、O、N、________元素
(3)实验原理：一般来说，蛋白质含____不含____，而 DNA含____不含____。因而可将噬菌体内的 DNA 和蛋白质分别用不同的同位素标记，来分析 DNA 和蛋白质在噬菌体生命活动
(4)实验过程①标记噬菌体
(6)结论：DNA 才是真正的遗传物质。
(7)比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
(1)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质)和32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。该实验可同时证明：①DNA 分子具有相对稳定性；②DNA 能自我复制，使前后代保持一定的连续性；③DNA 能控制蛋白质的生物合成，但不能证明 DNA分子产生可遗传的变异。
(4)噬菌体侵染细菌实验中 32P 和 35S 的存在部位如下图。
(5)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的基本思路是设法把 DNA 和蛋白质分开单独观察它们的作用。
[易错诊断]1.加热杀死后的 S 型细菌与 R 型细菌的 DNA 混合注射后能
答案：×2.艾弗里的体外转化实验是通过观察菌落的形态来判断是
答案：√3.艾弗里发现只有与 S 型细菌的 DNA 水解产物混合的 R
型细菌才能转化为 S 型细菌。(答案：×
4.赫尔希和蔡斯用 35S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质
和 DNA，下列被标记的部位组合为①②。(
答案：√5.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：×
[基础测评]1.在人类对生物遗传的探究历程中，众多学者通过实验逐
步揭示了生物性状遗传的本质。下列相关叙述，错误的是(
A.肺炎双球菌的体外转化实验表明 DNA 是细菌内的“转化因子”B.T2 噬菌体侵染细菌的实验表明 DNA 是生物主要的遗传物质C.伞藻的嫁接与核移植实验表明细胞核控制着生物体性状的遗传D.转入荧光蛋白基因的小鼠出现荧光现象，表明基因具有遗传效应答案：B
2.如果用 3H、15N、35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放
射性)，对此分析正确的是(
A.只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA 没有被标记B.子代噬菌体的外壳中可检测到 3H、15N、35SC.子代噬菌体的 DNA 分子中可检测到 3H、15ND.子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3H、14N、32S答案：C
DNA 是主要的遗传物质
[考点梳理]1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(2) 实验结论：__________ 是烟草花叶病毒的遗传物质，___________不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及结果(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于
提供__________的病毒类型。
3.探索遗传物质的经典实验
DNA 是“主要”的遗传物质
就生物个体而言，其遗传物质是唯一的，即真核生物与原核生物等细胞生物的遗传物质是 DNA，DNA 病毒的遗传物质是 DNA，RNA 病毒的遗传物质是 RNA；就整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数生物(RNA 病毒)的遗传物质是 RNA，因此，DNA 是主要的遗传物质是对整个生物界而言，而不是对某一特定的生物个体而言。
[易错诊断]1.细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或
核糖核苷酸。(答案：×
2.所有生物的遗传物质都是 DNA。(
答案：×3.细胞核内的遗传物质是 DNA，细胞质内的遗传物质是
4.烟草花叶病毒有 T 型和 H 型，将 T 型病毒的 RNA 与 H型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有 T 型的蛋白质和 T 型
答案：√5.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是
1.下列事实能说明 DNA 是主要的遗传物质的是(
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 RNAB.T2 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 型菌的 DNA才能使 R 型菌转化为 S 型菌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
2.下列关于生物的遗传物质的说法中，正确的是(
A.真核生物的遗传物质是 DNA，原核生物的遗传物质是RNAB.细胞生物的遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是 DNA或 RNAC.染色体是生物体的遗传物质，DNA 也是生物体的遗传物质D.细胞核中遗传物质是 DNA，细胞质中遗传物质是 RNA答案：B
考向 1 肺炎双球菌转化实验[典例 1]下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是
A.格里菲思的实验证明加热杀死的 S 型菌存在某种促进细菌转化的因子B.艾弗里的实验证明促成 R 型细菌向 S 型细菌转化的物质是 DNAC.艾弗里用化学方法将 S 型细菌的各种成分分离，分别研究其作用D.将 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合后可将 R 型细菌全部转化为 S 型细菌
[解析]格里菲思根据肺炎双球菌在小鼠体内的转化实验，提出 S 型细菌中存在某种转化因子的假说。艾弗里用化学方法将 S 型细菌的各种成分分开，分别进行实验，证明了起转化作用的物质是 S 型细菌的 DNA。只有少数 R 型细菌转化为 S 型细菌。
有关“转化”的三个易误点
(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是指 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)并非所有的 R 型细菌都被转化。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，因此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。
(3)加热并没有使 DNA 完全失去活性。加热杀死 S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的 DNA 在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
[考向预测]1.(2020 年江苏盐城模拟)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。下列说法错误的是(
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.F 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组
解析：从图示实验过程看出，通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质，A 正确；F 组加入了 S 型细菌的DNA，可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌，而 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果，B、C 正确；A 组经煮沸、D 组为R 型细菌，均不能导致小鼠死亡，D 错误。
2.(2019 年山东德州期中)下列关于探究遗传物质实验的叙
A.肺炎双球菌转化的实质是发生了基因的转移B.艾弗里与赫尔希的实验均选用了结构简单的生物C.赫尔希和蔡斯的实验比艾弗里的实验更具有说服力D.肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验设计思路相同
解析：肺炎双球菌的转化实质是发生了基因重组，即基因的转移，A 正确；艾弗里选用了肺炎双球菌，赫尔希选用了噬菌体，它们结构都非常简单，B 正确；赫尔希和蔡斯的实验利用的是病毒自身的生物学特点，能完全将 DNA 和蛋白质分开，而艾弗里提纯的 DNA 中会含有蛋白质，所以比艾弗里的实验更具有说服力，C 正确；肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验设计思路是不相同的，D 错误。
3.(2019 年山东济南模拟)肺炎双球菌转化实验中，S 型细菌的部分 DNA 片段进入 R 型细菌内，并整合到 R 型细菌的DNA分子上，使这种 R 型细菌转化为能合成有荚膜多糖的 S 型细菌。
A.R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中，嘌呤碱基总比例会改变B.整合到 R 型细菌内的 DNA 分子片段，表达产物都是荚膜多糖C.进入 R 型细菌的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点D.S 型细菌转录的 mRNA 上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
解析：R 型细菌和 S 型细菌的 DNA 都是双链结构，碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此 R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是 50%，A 错误；整合到 R 型细菌内的 DNA 分子片段，表达产物不都是荚膜多糖，B 错误；基因是有遗传效应的 DNA 片段，即一个 DNA 分子中有多个基因，每个基因都具有 RNA 聚合酶的结合位点，因此进入 R 型细菌的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点，C 正确；S 型细菌转录的 mRNA 上，可由多个核糖体同时合成多条相同的肽链，而不是一条，D 错误。
[典例 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，
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.人体免疫缺陷病毒与 T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
[解析]T2 噬菌体只能侵染大肠杆菌，A 错误；T2 噬菌体病毒要借助宿主细胞合成 mRNA 和蛋白质，B 错误；用含有 32P培养基培养大肠杆菌，再用含 32P 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体，能将 T2 噬菌体的 DNA 标记上 32P，C 正确；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。
肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的
[考向预测]4.(2018 年北京海淀模拟)下列关于遗传物质探索历程的叙
A.T2 噬菌体可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后，含 35S 的放射性同位素主要分布在沉淀物中C.用 32P 标记的 T2 噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低D.“噬菌体侵染大肠杆菌实验”证明了 DNA 可以自我复制和控制生物性状
解析：噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A 错误；35S 标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌，留在外面，经过搅拌、离心后，35S 主要存在于上清液中，B 错误；如果离心前混合时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放，会导致上清液中放射性升高，C 错误；由于注入噬菌体的 DNA后，经过 DNA 复制及合成蛋白质外壳，最终产生了大量的新噬菌体，所以本实验结果说明 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性，DNA 可以自我复制和控制生物性状，D 正确。
5.用 DNA 双链均被 32P 标记的一个 T2 噬菌体侵染被 35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了 M 个子代 T2 噬菌体。
下列有关叙述正确的是(
A.用 32P 标记 T2 噬菌体的方法与用 35S 标记大肠杆菌的方法相同B.这 M 个子代 T2 噬菌体中，含 32P 的 T2 噬菌体所占的比
C.若子代 T2 噬菌体均同时含 32P 和 35S，则该 T2 噬菌体只繁殖了一代
D.经过培养，得到的 M 个子代 T2 噬菌体中有
解析：T2 噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直接培养，A错误；这 M 个子代T2 噬菌体中，含 32P 的 T2 噬菌体所占的比
，B 错误；由于 DNA 的复制为半保留复制，若子代 T2
噬菌体均同时含 32P 和 35S，则该 T2 噬菌体只繁殖了一代，C正确；培养过程中原料都来自大肠杆菌，所以得到的 M 个子代T2 噬菌体中都有 35S，D 错误。答案：C
6.(2018 年云南一中月考)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：
(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________。
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及外壳蛋白与细菌分离。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。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
(2)使吸附在细菌上的噬菌体及外壳蛋白与细菌分离 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
证明 DNA 是遗传物质
[典例 3]下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的叙述，正确
A.格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质
[解析]格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果，A 错误；格里菲思实验证明了 S 型细菌中存在一种转化因子，使 R 型细菌转化为 S 型细菌，B 错误；T2 噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再用已标记的细菌培养噬菌体，C 错误；赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌体侵染细菌实验证明了 DNA是 T2 噬菌体的遗传物质，D 正确。
[考向预测]7.(2018 年湖南怀化期中)关于探索 DNA 是遗传物质的实
验，下列叙述正确的是(
A.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中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.格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有
解析：赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，A 正确；艾弗里进行的是体外转化实验，与小鼠的死亡无关，B 错误；格里菲思实验只证明死亡的 S 型菌含有转化因子，没有深入到分子水平，C 错误；根据 DNA 的半保留复制，赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有部分带有32P 标记，D 错误。
8.在生命科学发展过程中，证明 DNA 是遗传物质的实验
①孟德尔的豌豆杂交实验
②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA 的 X 光衍射实验
解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律，①错误；摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，②错误；肺炎双球菌转化实验和 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了 DNA 是遗传物质，③④正确；DNA的X 光衍射实验为 DNA 双螺旋结构的发现提供了重要依据，⑤错误。答案：C
RNA 是遗传物质的实验证据
[典例 4]下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传
物质的实验过程，由此推断正确的是(
A.烟草细胞的遗传物质是 RNAB.烟草细胞的细胞膜上有 RNA 的载体C.从被感染的烟草中分离出的病毒其蛋白质和 TMV 的相同D.接种的 RNA 在烟草细胞中进行了逆转录
[解析]从 TMV 中提取的 RNA 能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明 RNA 是 TMV 的遗传物质，可在烟草细胞内合成 TMV 的蛋白质。
[考向预测]9.最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是
A.甲方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有 DNA 聚合酶，则为 DNA 病毒B.乙方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则为 RNA 病毒C.丙方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为 RNA 病毒D.丁观点是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为 DNA 病毒
解析：对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成 DNA。再进行 DNA 复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了 DNA 聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中，进行了 DNA 复制过程，并不能判定其遗传物质为 DNA，A 错误。病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，而 DNA 通常为双链，RNA 通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链 DNA和双链 RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该病毒的遗传物质为 RNA，B 错误。尿苷中的尿嘧啶是 RNA 特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为 RNA 病毒，C 正确。双链DNA 或 RNA 的变异频率低于单链 DNA 或 RNA 的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D 错误。
10.(2020 年广东深圳高三调研)将甲细菌提取物(含 A、B、C、D 四种有机物的混合物)和活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分离和提纯的前提下，为确定上述四种有机物中哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请根据题意设计相关实验。要求写出实验设计思路、预期结果及实验结论。
(1)设计思路：______________________________________
__________________。
(2)预期结果：______________________________________
(3)实验结论：______________________________________
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