2024届人教版高中生物一轮复习DNA是主要的遗传物质学案

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习DNA是主要的遗传物质学案，共26页。

第1讲　DNA是主要的遗传物质

人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
1．认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征(生命观念)
2．总结细菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程(科学
思维)
3．分析人类对遗传物质探究的实验设计思路(科学探究)
考点1　肺炎双球菌的转化实验

1．肺炎双球菌类型
　　　　特点
类型　　　　
菌落
荚膜
毒性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
无
无
2．格里菲思的体内转化实验

(1)实验①②对比，说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。
(2)实验②③对比，说明被加热杀死的S型细菌无毒性。
(3)实验②③④对比，说明R型细菌转化为S型细菌。
(4)结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3．艾弗里的体外转化实验

(1)实验①②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。
(2)实验③④说明DNA有转化作用，DNA的水解产物没有转化作用。

1．格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。 (×)
提示：格里菲思的肺炎双球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。
2．S型细菌的DNA和R型细菌混合培养，后代全是S型细菌。 (×)
提示：后代既有S型细菌，也有R型细菌。
3．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。 (×)
提示：S型活细菌是由R型细菌转化而来的。
4．肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质等物质分开，分别观察其遗传作用。 (√)
5．肺炎双球菌属于寄生细菌，其蛋白质在寄主细胞的核糖体上合成。 (×)
提示：肺炎双球菌是原核生物，其蛋白质在自身核糖体上合成。

1．在体内转化实验中，如果没有第三组实验，能否得出格里菲思的结论？为什么？__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子
2．体外转化实验中，设置“加入S型细菌的DNA和DNA酶”实验组的作用是________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，进一步说明DNA才是使R型细菌转化的物质


肺炎双球菌体内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
小鼠体内培养
培养基体外培养
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌体内各成分的相互对照
实验结果
已经被加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论
已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”
DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系
①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；
②体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA；
③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则


请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
提示：实验思路：(1)将加热杀死的S型细菌体内物质分离，分别得到蛋白质和DNA。(2)将分离得到的S型细菌蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的存活情况。实验结果及结论：甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

考查肺炎双球菌转化实验
1．格里菲思在进行肺炎双球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能转化成功，他用灭活的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中体外培养时，总是无法得到转化现象，而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌株的抗体就在体外成功重复了转化现象。关于以上现象最可能的原因是(　　)
A．小鼠体内的某种物质控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该物质是“转化因子”
B．抗R型菌株的抗体控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该抗体是“转化因子”
C．S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，转化生成的S型细菌在与R型细菌的竞争中占优势
D．未加抗R型菌株的抗体的混合物培养基中，S型细菌的DNA不会进入R型细菌，无法发生转化
C　[肺炎双球菌荚膜的生成是由S型细菌的DNA控制合成的，A错误；抗R型菌株的抗体与R型细菌结合，抑制R型细菌的繁殖，B错误；根据题意，格里菲思在进行肺炎双球菌转化实验时只有在小鼠体内才能转化成功，而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌株的抗体就在体外成功重复了转化现象，说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，转化生成的S型细菌在与R型细菌的竞争中占优势，而在体外条件下，R型细菌在竞争中处于优势，C正确；未加抗R型菌株的抗体的混合物培养基中，S型细菌的DNA会进入R型细菌，可以转化形成S型细菌，但是由于在体外培养条件下，R型细菌在竞争中处于优势，转化形成的S型细菌被淘汰了，D错误。]
2．(2022·浙江温州模拟)肺炎双球菌有多种类型，S型菌可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等，其中Ⅲ型荚膜最厚，致病力最强。下列有关R型菌和S型菌的说法正确的是(　　)
A．R型菌无毒，其根本原因是缺乏催化多糖荚膜合成的酶
B．厚荚膜基因(S­Ⅲ)和薄荚膜基因(S­Ⅰ)可能是一对等位基因
C．将S型菌的DNA与R型活菌混合培养后，只有少数R型菌会转化成S型菌
D．若将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内，则小鼠不会死亡
C　[R型菌无毒，其根本原因是遗传物质中无指导合成多糖荚膜合成酶的基因，A错误；厚荚膜基因(S­Ⅲ)和薄荚膜基因(S­Ⅰ)都是控制荚膜的基因，但由于肺炎双球菌是原核生物，不具有染色体，因此无等位基因，B错误；将S型菌的DNA与R型活菌在一定条件下混合培养后，少数R型菌会转化成S型菌，C正确；若将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内，小鼠会死亡，D错误。]
肺炎双球菌转化实验的拓展考查
3．(2022·浙江杭州三模)科学家进行了肺炎双球菌的体外转化实验，基本过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)

甲组　　　　　　　　　乙组

丙组
A．甲组培养皿中不会出现S型活菌，因为高温加热会使提取物中的转化因子失活
B．若乙组培养皿中无S型活菌出现，则说明蛋白质不是转化因子
C．丙组培养皿中无S型活菌出现，说明提取物失去了转化活性
D．加入加热致死的S型菌制成的提取物进行实验，所有培养皿中都不会出现S型活菌
C　[由于S型菌的DNA是转化因子，高温加热不会使提取物中的转化因子失活，A错误；若乙组中的提取物含蛋白质，但蛋白质被蛋白酶分解，因此该实验若无S型活菌出现，不能证明蛋白质不是转化因子，缺乏相应的对照实验，B错误；由于S型菌的DNA是转化因子，丙组中加入DNA酶可使DNA水解，丙组培养皿中无S型活菌出现，说明提取物DNA失去了转化活性，C正确；加入加热致死的S型菌制成的提取物进行实验，甲、乙培养皿中会出现S型活菌，D错误。]
4．(2022·湖南怀化联考)肺炎双球菌转化时，加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌的前提是R型细菌处于感受态(细胞的通透性变大，便于外源基因进入的状态)。感受态的R型细菌会分泌细胞壁自溶素溶解自身细胞壁，暴露出细胞膜上的DNA结合蛋白等，最终得到转化菌和原型菌(R型细菌)。转化过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．可通过肉眼观察或显微观察区分S型细菌和R型细菌
B．加热杀死的S型细菌的其中一条DNA单链是被自身的DNA酶降解
C．肺炎双球菌转化的实质是基因重组
D．转化菌的性状与S型细菌不完全相同
B　[S型细菌有多糖荚膜，菌落光滑，R型细菌没有多糖荚膜，菌落粗糙，因此可肉眼比较菌落或显微镜观察细菌区分两种细菌，A正确；加热杀死的S型细菌中，DNA酶会变性失活，因此加热后DNA酶不能发挥催化作用，所以其中一条DNA单链不是被自身的DNA酶降解的，B错误；由R型细菌转化成S型细菌，实质上是S型细菌的DNA片段进入了R型细菌的细胞内进行表达，故肺炎双球菌转化的实质是基因重组，C正确；转化后的S型细菌中含有R型细菌的基因，因此转化菌与S型细菌性状不完全相同，D正确。]
　有关肺炎双球菌“转化”的两个易错点
(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。由于转化受到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，而只是一小部分R型细菌被转化成S型细菌。
考点2　噬菌体侵染细菌的实验

1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等
(1)T2噬菌体的结构

(2)T2噬菌体的复制式增殖


增殖需要的条件
内容
模板
T2噬菌体的DNA
合成T2噬菌体DNA的原料
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成T2噬菌体的蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
2．实验方法：放射性同位素标记法。
3．实验过程和结果


提醒：搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
4．实验结果分析
组别
现象
分析原因
35S标记T2噬菌体→细菌
上清液放射性高
蛋白质外壳没有进入(填“进入”或“没有进入”)大肠杆菌，离心后存在于上清液中
沉淀物放射性低
搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中
32P标记T2噬菌体→细菌
沉淀物放射性高
DNA进入(填“进入”或“没有进入”)大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中
上清液放射性低
保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内；保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体
[思维巧记]　“二看法”判断子代噬菌体标记情况


1．噬菌体侵染细菌的实验不如肺炎双球菌转化实验具有说服力。 (×)
提示：噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。
2．赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。 (√)

3．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。 (×)
提示：分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，而不是培养噬菌体，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。
4．噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。 (√)
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。 (×)
提示：子代噬菌体都不含35S。
6．32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明了DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。 (×)
提示：不能说明蛋白质不是遗传物质。

1．在生物实验设计中，实验材料是实验成功的关键。在证明哪类物质是遗传物质的实验中，艾弗里和赫尔希选用细菌或病毒作实验材料的优点是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：个体小、结构简单；繁殖快
2．获得32P标记的T2噬菌体的步骤是_________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：(1)配制培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入用32P标记的脱氧核苷酸；(2)在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养；(3)在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的DNA被32P标记


1．噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌

(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌

2．噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌体外的转化实验的比较
比较项目
噬菌体侵染细菌的实验
肺炎双球菌体外的转化实验
设计思路
设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能
处理方法
放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素
直接分离法：分离S型细菌的多种组成物质，分别与R型细菌混合培养
检测结果的方式
检测放射性位置
观察菌落类型
结论
DNA是遗传物质
DNA是遗传物质，蛋白质等物质不是遗传物质


根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
提示：(1)实验思路：甲组，将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性；乙组，将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，而乙组无，则该新病毒为RNA病毒；反之，则为DNA病毒。

考查噬菌体侵染细菌实验
1．(2022·湖北武汉模拟)赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液、沉淀物的放射性。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该实验中离心的目的是将噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质分层
B．上清液、沉淀物中放射性高低与保温时间的长短直接相关
C．理论上，在实验时间内被侵染大肠杆菌的存活率接近100%
D．该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质
A　[该实验中离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，A错误。由于32P标记的是噬菌体DNA，保温时间过短，噬菌体来不及侵染大肠杆菌，分布于上清液中；保温时间过长，部分大肠杆菌裂解释放子代噬菌体，上清液放射性增强，B正确。在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%，否则会影响实验结果，C正确。该实验只有DNA进入大肠杆菌的细胞中，说明DNA是噬菌体的遗传物质，D正确。]
2．(2022·安徽合肥模拟)在探究生物遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验发挥了重要作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A．该实验属于对比实验，32P组为实验组、35S组为对照组
B．通过35S组的实验现象可推测出噬菌体外壳未进入大肠杆菌
C．32P组大肠杆菌裂解后，经搅拌离心沉淀物的放射性很高
D．35S组大肠杆菌裂解后，在新形成的噬菌体中能检测到35S
B　[赫尔希和蔡斯实验是对比实验，实验中32P标记组和35S标记组都是实验组，A错误；通过35S组放射现象，推测DNA进入到大肠杆菌的细胞内，噬菌体外壳不进入大肠杆菌细胞内，B正确；32P组经搅拌离心沉淀物的放射性很高，如果大肠杆菌裂解后释放子代噬菌体，则经搅拌离心上清液的放射性很高，C错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时蛋白质不进入大肠杆菌，35S组大肠杆菌裂解后，在新形成的噬菌体中检测不到35S，D错误。]
噬菌体侵染实验的拓展考查
3．(2022·山东潍坊三模)用T2噬菌体分别侵染培养在含32P或35S培养基上的两组大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，收集裂解液，再分别侵染培养在普通培养基上的甲、乙两组大肠杆菌，感染后培养10 min，再搅拌离心，得到上清液(内有噬菌体)和沉淀(大肠杆菌，未破裂)，同位素测定结果如下表。下列说法错误的是(　　)
离心管
放射性强度/%
上清液
沉淀
甲组
30
70
乙组
80
20
A．噬菌体的DNA可侵入到大肠杆菌细胞内
B．甲组上清液中含有尚未完成侵染的噬菌体
C．乙组沉淀物中部分大肠杆菌带有噬菌体外壳
D．甲、乙两组的对照说明DNA是大肠杆菌的遗传物质
D　[实验结果表明噬菌体的DNA可侵入大肠杆菌内，而蛋白质外壳留在了外面，A正确；甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌中，因此放射性主要存在于沉淀物中，而甲组上清液中有少量放射性，可能是有少量噬菌体尚未完成侵染，B正确；由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌中，所以乙组的上清液中含较多35S标记的噬菌体外壳，不会产生含35S的子代噬菌体，但乙组沉淀物中仍有少量放射性，可能原因是搅拌不充分导致沉淀物中部分大肠杆菌带有噬菌体外壳，C正确；该实验中甲、乙两组形成相互对照，甲组用来探究噬菌体的DNA是否进入大肠杆菌内，乙组用来探究噬菌体的蛋白质外壳是否进入大肠杆菌内，最后证明了噬菌体的DNA是遗传物质，D错误。]
4．(2022·浙江绍兴三模)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌的实验”做了如图的实验，下列说法中错误的是(　　)

A．搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小
B．改用15N标记噬菌体，可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
C．细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记
D．该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响
B　[搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，会导致上清液的放射性强度减小，A正确；DNA和蛋白质都含有N，若用15N标记噬菌体，上清液和沉淀物中都有放射性，不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌，B错误；35S标记的噬菌体的蛋白质外壳不进入子代噬菌体，子代噬菌体以培养基中的32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA，因此子代噬菌体的核酸有放射性，C正确；正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质外壳，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，D正确。]
考点3　烟草花叶病毒感染烟草实验及生物的遗传物质

1．烟草花叶病毒感染烟草实验
(1)实验过程及现象

(2)实验结论
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
提醒：烟草花叶病毒(TMV)的增殖方式与噬菌体增殖方式类似，TMV裸露的RNA可以通过植物叶片摩擦形成的微伤口进入植物细胞。没有蛋白质衣壳的保护，感染的频率比较低。一旦TMV的RNA能顺利进入烟草的细胞内，就能像噬菌体一样繁殖，产生新的TMV，从而让烟草植株感染。
2．DNA是主要的遗传物质
真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。DNA是主要的遗传物质是对整个生物界而言，就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。

1．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 (×)
提示：病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。
2．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA。 (√)
3．生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。 (√)
4．细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。 (×)
提示：细胞生物的遗传物质是DNA。
5．小麦的遗传物质主要是DNA。 (×)
提示：小麦的遗传物质是DNA。

1．把有烟草花叶病毒感染病斑的烟叶榨汁，用细菌过滤器过滤后的汁液去感染正常烟叶，烟叶会得病的原因是_____________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：烟草花叶病毒很小，能通过细菌过滤器
2．对细胞生物和病毒的遗传物质的概述是_____________________________
_____________________________________________________________________。
提示：细胞生物和一部分病毒的遗传物质是DNA，另一部分病毒的遗传物质是RNA


探索“遗传物质”的思路和方法
(1)探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将该物质分开，单独观察其作用。
②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。
(2)4种方法



1．归纳不同生物的遗传物质
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核



酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝藻
玉米、小麦、人

2．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A～D中是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、预期结果及结论。
提示：实验设计思路：取适量的甲细菌的细胞提取物分成4等份，分别放在4支试管中并编号，再分别加入可分解A、B、C、D的酶，一段时间后，分别和有乙细菌的培养基混合培养并观察结果。
预期结果和结论：其中有一组混合培养基中没有分离出活的甲细菌；加酶后没有分离出活的甲细菌的实验组中所含对应的有机物为转化物质。

考查烟草花叶病毒侵染烟草叶实验
1．(2022·广东广州二模)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状的病灶，用两种蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组，得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是(　　)
A．实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动
B．因两种病毒RNA的亲缘关系较近，故二者的核苷酸含量相同
C．在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体
D．实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质，而蛋白质不是
D　[病毒没有独立生存的能力，生活离不开细胞，所以病毒的RNA也不能独立完成完整的生命活动，A错误；TMV和HRV虽然亲缘关系较近，但二者遗传物质不同，所以无法判断二者核苷酸的含量是否相同，B错误；由于病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关，所以被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或HRV，取决于RNA的来源，C错误；根据题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状病灶，用两种蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶”，说明RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是，D正确。]
综合考查人们对遗传物质本质的探究历程
2．(2022·重庆三模)探究生物遗传物质的实验很多，如肺炎双球菌体内转化实验、肺炎双球菌体外转化实验、噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病毒侵染烟草实验。下列有关实验的分析正确的是(　　)
A．肺炎双球菌体内转化实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础
B．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离
C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验结果能作为DNA是生物遗传物质的证据
D．四个实验所涉及的实验原理都是设法区分每一种物质，单独地直接地观察每一种物质的作用
A　[格里菲思做的肺炎双球菌在小鼠体内转化的实验只能说明存在“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质，实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础，A正确；噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，B错误；烟草花叶病毒的感染和重建实验，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误；肺炎双球菌体内转化实验不是单独地直接地观察每一种物质的作用，D错误。]

1．细菌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进入R型细菌中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
2．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在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
3．并非所有的R型细菌都能被转化，只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。转化效率与DNA纯度有关，纯度越高，转化效率越高。
4．体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠死亡。
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．艾弗里实验的结论是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，且蛋白质不是遗传物质。
3．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。
4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。
5．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。


1．(2021·全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)
A．与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌
D　[在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，S型细菌与R型细菌最主要的区别是前者具有荚膜多糖，后者不具有荚膜多糖，故S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A推测合理；加热杀死的S型细菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型细菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞中指导蛋白质的合成，B推测合理；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型细菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C推测合理；S型细菌的DNA经DNA酶处理后，无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型细菌混合后，无法得到S型细菌，D推测不合理。]
2．(2022·湖南选择性考试)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(　　)
A．新的噬菌体DNA合成
B．新的噬菌体蛋白质外壳合成
C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C　[T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。]
3．(2022·浙江6月选考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌　
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
C　[实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程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，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。]
4．(2019·江苏高考改编)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
C　[蛋白质和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；DNA的复制为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。]
5．(2022·浙江1月选考)S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。

下列叙述正确的是(　　)
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
D　[步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；S型菌有荚膜，菌落光滑，R型菌无荚膜，菌落粗糙，故步骤⑤中，可通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型菌，D正确。]