人教版高中生物必修二 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 基因的本質(zhì)

第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1.闡述格里菲思、艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程。2.闡述噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的方法、過程。3.舉例說明證明遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。1.生命觀念：理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)，認(rèn)知生命的共性及差異。2.科學(xué)思維：感悟科學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)探索過程中的作用。課標(biāo)要求素養(yǎng)要求內(nèi)容索引一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)隨堂演練知識落實(shí)三、生物的遺傳物質(zhì)01一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)FEIYANLIANQIUJUNDEZHUANHUASHIYAN基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.對遺傳物質(zhì)的早期推測20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為

是生物體的遺傳物質(zhì)。20世紀(jì)30年代，人們認(rèn)識到組成DNA分子的脫氧核苷酸有4種，每一種有一個特定的堿基。這一認(rèn)識本可以使人們意識到

的重要性，但是認(rèn)為

是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。蛋白質(zhì)DNA蛋白質(zhì)2.肺炎鏈球菌的類型項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面_____表面_____菌體有無毒性______光滑粗糙有無3.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程結(jié)果分析結(jié)論①R型活細(xì)菌——→小鼠______R型細(xì)菌無毒性加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——__________②S型活細(xì)菌——→小鼠

——→S型活細(xì)菌S型細(xì)菌有毒性③加熱致死的S型細(xì)菌——→小鼠_______加熱致死的S型細(xì)菌已失活，毒性消失R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為_____細(xì)菌，且性狀可以遺傳注射注射分離注射④R型活細(xì)菌加熱致死的S型細(xì)菌小鼠

——→

活細(xì)菌————→混合后注射分離不死亡死亡不死亡死亡S型S型轉(zhuǎn)化因子4.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果(2)結(jié)論：

才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(3)減法原理：在對照實(shí)驗(yàn)中，與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)。DNA(1)S型細(xì)菌的DNA可使小鼠死亡(

)(2)格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)(

)(3)艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子是DNA(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯√√深化探究

·解決問題疑難格里菲思將加熱致死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并從死亡小鼠體內(nèi)分離到了活的S型細(xì)菌，請分析：1.已知在80～100℃溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)將失去活性，DNA的結(jié)構(gòu)也會被破壞，但當(dāng)溫度降低到55℃左右時，DNA的結(jié)構(gòu)會恢復(fù)，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。由此我們可以推斷：在格里菲思的實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死的S型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”應(yīng)該是哪種物質(zhì)？提示是DNA。2.研究表明，小鼠體內(nèi)的兩種細(xì)菌含量變化如圖所示：(1)S型活細(xì)菌是怎樣產(chǎn)生的？提示加熱致死的S型細(xì)菌的DNA將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。(2)S型細(xì)菌是有毒性的，據(jù)此推測曲線bc段上升的原因是什么？提示有毒的S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠的免疫力降低，R型細(xì)菌、S型細(xì)菌數(shù)量都增加。02二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)SHIJUNTIQINRANXIJUNEDSHIYAN基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.實(shí)驗(yàn)者：

。2.實(shí)驗(yàn)方法：

技術(shù)。3.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體(如圖所示)。赫爾希和蔡斯放射性同位素標(biāo)記DNA蛋白質(zhì)4.實(shí)驗(yàn)過程(1)標(biāo)記T2噬菌體大腸桿菌大腸桿菌噬菌體噬菌體(2)侵染細(xì)菌高低低高5.實(shí)驗(yàn)分析(1)T2噬菌體侵染細(xì)菌時，

進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而

仍留在細(xì)胞外。(2)子代T2噬菌體的各種性狀是通過

遺傳的。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

才是真正的遺傳物質(zhì)。DNA蛋白質(zhì)外殼親代的DNADNA(1)1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體，證明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA(

)(2)用含35S的噬菌體侵染細(xì)菌，經(jīng)離心后，可在沉淀物中發(fā)現(xiàn)大量的放射性物質(zhì)(

)(3)可用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體，以使其DNA帶上放射性(

)正誤判斷

·矯正易混易錯√××深化探究

·解決問題疑難1.能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體？提示不能，因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O；不能用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體，因?yàn)槿粲?2P和35S同時標(biāo)記噬菌體，則上清液和沉淀物中均會具有放射性，無法判斷遺傳物質(zhì)的成分。2.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)沉淀物中放射性也較高，可能是什么原因造成的？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(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。3.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性也較高，可能是什么原因造成的？提示

(1)保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。(2)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。03三、生物的遺傳物質(zhì)SHENGWUDEYICHUANWUZHI基礎(chǔ)梳理

·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1.RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒(只由

和

組成)。(2)實(shí)驗(yàn)過程蛋白質(zhì)RNA不感染病毒RNA感染病毒(3)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是

，不是

。RNA蛋白質(zhì)2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是

，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是

。因此，

是主要的遺傳物質(zhì)。DNARNADNA不同生物的遺傳物質(zhì)歸納總結(jié)項(xiàng)目細(xì)胞生物非細(xì)胞生物真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質(zhì)DNADNADNARNA(1)DNA是所有生物的遺傳物質(zhì)(

)(2)酵母菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA(

)(3)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA(

)(4)艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯×√×深化探究

·解決問題疑難1.人、噬菌體、煙草花葉病毒及大腸桿菌的遺傳物質(zhì)分別是什么？提示分別是DNA、DNA、RNA、DNA。2.煙草花葉病毒的核酸徹底水解可以得到幾種小分子物質(zhì)？分別是什么？提示6種；分別是A、G、C、U、核糖、磷酸。學(xué)習(xí)小結(jié)04隨堂演練知識落實(shí)SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI解析不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異，蛋白質(zhì)的不同結(jié)構(gòu)可能對應(yīng)不同的遺傳信息，A項(xiàng)正確；作為遺傳物質(zhì)，要能控制生物的性狀，而蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)，B項(xiàng)正確；作為遺傳物質(zhì)要能儲存大量的遺傳信息，而蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列順序可能蘊(yùn)含大量遺傳信息，D項(xiàng)正確。1.探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時人們作出判斷的理由不包括A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列順序可能蘊(yùn)含大量遺傳信息√1234562.在肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，下列能在死亡小鼠體內(nèi)出現(xiàn)的細(xì)菌類型有①有毒的R型活細(xì)菌

②無毒的R型活細(xì)菌③有毒的S型活細(xì)菌

④無毒的S型活細(xì)菌A.①④ B.②③ C.③ D.①③√1234563.(2018·河南鄭州一中期末)下列有關(guān)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是A.該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思路是單獨(dú)觀察蛋白質(zhì)和DNA的作用B.檢測離心后試管中上清液和沉淀物中放射性的強(qiáng)弱可推測侵入細(xì)菌中的物質(zhì)C.35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)組，離心后的試管中上清液有較高的放射性D.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和格里菲思的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)同時證明了DNA是遺傳物質(zhì)√123456解析在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路為S是蛋白質(zhì)的特征元素，P為DNA的特征元素，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接地、單獨(dú)地去觀察它們的作用，A項(xiàng)正確；離心后35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的一組放射性主要集中在上清液中，32P標(biāo)記DNA的一組放射性主要集中在沉淀物中，則可推測T2噬菌體侵入大腸桿菌中的物質(zhì)是DNA，T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌的外面，B項(xiàng)正確；35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)組，由于蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)，所以離心后的試管中上清液有較高的放射性，C項(xiàng)正確；格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了存在轉(zhuǎn)化因子，但沒有證明DNA是轉(zhuǎn)化因子，D項(xiàng)錯誤。123456A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.TMV的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入煙草細(xì)胞中C.侵入煙草細(xì)胞的RNA由A、T、G、C四種核苷酸組成D.RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)4.下圖表示科研人員探究煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程，由此可以判斷√123456解析水和苯酚的作用是將TMV的RNA與蛋白質(zhì)分離開，A正確；能將TMV的蛋白質(zhì)接種到正常煙草葉片細(xì)胞內(nèi)，即TMV的蛋白質(zhì)進(jìn)入了煙草細(xì)胞中，B錯誤；RNA由A、U、G、C四種核苷酸組成，C錯誤；本實(shí)驗(yàn)證明RNA是TMV的遺傳物質(zhì)，而不能證明RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)，D錯誤。1234565.下列生物的遺傳物質(zhì)都是DNA的是A.酵母菌、大腸桿菌和肺炎鏈球菌B.禽流感病毒、SARS病毒C.HIV、藍(lán)細(xì)菌、綠藻和黑藻D.煙草、煙草花葉病毒√解析所有細(xì)胞生物(包括原核生物和真核生物)的遺傳物質(zhì)都是DNA，絕大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒和禽流感病毒等。1234566.根據(jù)下列材料，分析回答問題：材料1某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”時，用同位素31P、32P和32S、35S分別作如下標(biāo)記：123456項(xiàng)目噬菌體大腸桿菌脫氧核苷酸32P31P氨基酸32S35S材料2(1)用32P標(biāo)記噬菌體的大致操作過程：①______________________________________；②___________________________。解析由于噬菌體是病毒，必須寄生在活細(xì)胞中，所以需先用培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。123456在含有放射性32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌再用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體(2)若材料1中的噬菌體和大腸桿菌分別換成煙草花葉病毒和煙草葉細(xì)胞，則能說明________________。解析煙草花葉病毒的核酸是RNA，它可以侵染煙草的葉肉細(xì)胞，說明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。123456RNA是遺傳物質(zhì)(3)分析材料2，A～D的結(jié)果中，哪項(xiàng)不正確？請說明理由。____________________________________________________________________。解析由于DNA酶能夠分解DNA分子，不存在DNA時就不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，所以小鼠不會死亡。123456D；DNA分子被DNA酶分解掉，R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，小鼠應(yīng)為正常(4)材料1、材料2共同說明的問題是________________。解析材料1、材料2共同說明的問題是DNA是遺傳物質(zhì)。123456DNA是遺傳物質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

[任務(wù)驅(qū)動]1．通過對教材三大實(shí)驗(yàn)過程、方法、時代背景等的分析，認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的獲得，最基本的方法是實(shí)證的方法。2．通過對“肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”兩大實(shí)驗(yàn)方法的分析，體驗(yàn)探究生物遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路，感悟科學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)探索過程中的作用。預(yù)習(xí)區(qū)·自主讀教材探究區(qū)·互動破疑難總結(jié)區(qū)·夯實(shí)關(guān)鍵點(diǎn)固雙基·當(dāng)堂達(dá)標(biāo)課后鞏固提升一、對遺傳物質(zhì)的早期推測時間項(xiàng)目20世紀(jì)20年代20世紀(jì)30年代對大分子的認(rèn)識蛋白質(zhì)是由

連接而成的生物大分子①DNA是由許多

聚合而成的生物大分子②脫氧核苷酸有4種，包括四種堿基觀點(diǎn)

是生物體的遺傳物質(zhì)

是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位理由氨基酸多種多樣的可能蘊(yùn)含著遺傳信息人們對DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解氨基酸脫氧核苷酸A、T、C、G蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)排列順序二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1．肺炎鏈球菌種類項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面表面菌體有無毒性光滑粗糙莢膜莢膜有無2.格里菲思的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象

(2)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有

，將R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為

。不死亡死亡S型活細(xì)菌不死亡死亡S型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化因子S型活細(xì)菌3．艾弗里的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分

，制成細(xì)胞提取物。將細(xì)胞提取物加入有R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果出現(xiàn)了S型活細(xì)菌。然后，他們對細(xì)胞提取物分別進(jìn)行不同的處理后再進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明分別用

處理后，細(xì)胞提取物仍然具有轉(zhuǎn)化活性；用

處理后，細(xì)胞提取物就失去了轉(zhuǎn)化活性。(2)結(jié)論：

才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)蛋白酶、RNA酶或酯酶DNA酶DNA三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡斯。2．實(shí)驗(yàn)材料(1)大腸桿菌。

(2)

。①結(jié)構(gòu)②代謝特點(diǎn)：只能

在大腸桿菌體內(nèi)，不能獨(dú)立地進(jìn)行生活。③增殖特點(diǎn)：在

的作用下，利用

體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成成分。T2噬菌體DNA蛋白質(zhì)寄生自身遺傳物質(zhì)大腸桿菌3．實(shí)驗(yàn)過程4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論32P標(biāo)記DNA

是遺傳物質(zhì)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)有有無無DNA四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1．RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒，只由

和

組成。(2)實(shí)驗(yàn)過程(3)結(jié)論：煙草花葉病毒的

控制其性狀，即

是遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)RNARNARNA2．生物的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)生物種類結(jié)果結(jié)論DNA所有

生物及部分病毒絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是

是主要的遺傳物質(zhì)RNA部分病毒細(xì)胞DNADNA

[預(yù)習(xí)診斷]1．艾弗里證明用DNA酶分解后的S型活細(xì)菌的DNA不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化()2．加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到的細(xì)菌全部是S型細(xì)菌()3．T2噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，S存在于蛋白質(zhì)中，P幾乎全部存在于DNA中()4．肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的綜合結(jié)論是DNA是主要的遺傳物質(zhì)()5．病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA()√×√××提示：不能，只能證明S型菌內(nèi)含有某種能夠促使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的“轉(zhuǎn)化因子”，而沒有證明這種“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。2．格里菲思的實(shí)驗(yàn)與艾弗里的實(shí)驗(yàn)有什么關(guān)系？提示：前者是后者的基礎(chǔ)，后者是對前者的延伸和遞進(jìn)。比較體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲思艾弗里及其同事培養(yǎng)細(xì)菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)或“轉(zhuǎn)化因子”是DNA體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)巧妙構(gòu)思將加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化觀察利用酶解法去除某物質(zhì)后，細(xì)胞提取物是否還具有轉(zhuǎn)化效應(yīng)兩實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系(1)所用材料相同(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸(3)兩實(shí)驗(yàn)都遵循對照原則、單一變量原則有關(guān)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的3點(diǎn)提醒(1)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，使小鼠致死的是S型細(xì)菌，不是S型細(xì)菌的DNA。(2)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，只有少數(shù)的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并非全部的R型細(xì)菌都發(fā)生轉(zhuǎn)化。(3)艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，格里菲思的實(shí)驗(yàn)沒有證明DNA是遺傳物質(zhì)。1．肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．S型肺炎鏈球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎鏈球菌的菌落是光滑的B．S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C．從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌只有S型菌而無R型菌D．該實(shí)驗(yàn)未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的解析：S型肺炎鏈球菌的菌落光滑，R型肺炎鏈球菌的菌落粗糙，A錯誤；S型菌的DNA經(jīng)加熱后變性失活，但溫度降低后其活性可恢復(fù)，S型菌的相關(guān)蛋白質(zhì)經(jīng)加熱后失活，注射S型菌后的小鼠存活，B錯誤；S型菌中某種物質(zhì)可促使部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此從死亡小鼠中分離得到S型菌和R型菌，C錯誤；該實(shí)驗(yàn)證明S型菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，但不能證明轉(zhuǎn)化因子是S型菌的DNA，D正確。答案：D2．肺炎鏈球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，無莢膜的無毒性。如圖所示為肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是(

)A．能導(dǎo)致小鼠死亡的有a、d兩組B．通過d、e兩組對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)C．d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎鏈球菌能將該性狀遺傳給后代D．d組產(chǎn)生的后代只有有毒性的肺炎鏈球菌解析：a組為有莢膜菌，注入小鼠體內(nèi)，可使小鼠死亡；b組為煮沸殺死的有莢膜菌，注入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；c組為無莢膜菌，不會導(dǎo)致小鼠死亡；d組為無莢膜菌與煮沸殺死的有莢膜菌的DNA混合培養(yǎng)，在有莢膜菌DNA的作用下，無莢膜菌轉(zhuǎn)化為有莢膜菌，并可遺傳給后代，產(chǎn)生有莢膜菌，導(dǎo)致小鼠死亡；e組為煮沸殺死的有莢膜菌的蛋白質(zhì)與無莢膜菌混合培養(yǎng)，不會發(fā)生轉(zhuǎn)化，也不會導(dǎo)致小鼠死亡。所以，d、e兩組對照，說明促使無莢膜菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的是有莢膜菌的DNA，而不是蛋白質(zhì)。但這種轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率是比較低的，大部分無莢膜菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以在d組產(chǎn)生的后代中，大部分是無莢膜菌，少數(shù)是有莢膜菌，D項(xiàng)錯誤。答案：D3．某研究人員模擬肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)：①S型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入R型細(xì)菌→注入小鼠體內(nèi)②R型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入S型細(xì)菌→注入小鼠體內(nèi)③R型細(xì)菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌的DNA→注入小鼠體內(nèi)④S型細(xì)菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌的DNA→注入小鼠體內(nèi)以上4個實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是(

)A．存活、存活、存活、死亡 B．存活、死亡、存活、死亡C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活解析：分析4個實(shí)驗(yàn)可知，①中S型細(xì)菌的DNA被DNA酶水解，R型細(xì)菌無毒性，故小鼠存活；②中R型細(xì)菌的DNA被水解，但S型細(xì)菌能使小鼠患病死亡；③由于高溫加熱，導(dǎo)致R型細(xì)菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內(nèi)的只是S型細(xì)菌的DNA，故小鼠存活；④由于高溫加熱，導(dǎo)致S型細(xì)菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內(nèi)的只是R型細(xì)菌的DNA，故小鼠存活。答案：D提示：噬菌體營寄生生活，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。2．能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？提示：不能，因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O。3．?dāng)嚢韬碗x心的目的分別是什么？提示：攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。1．T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析(1)含32P的噬菌體侵染大腸桿菌(2)含35S的噬菌體侵染大腸桿菌有關(guān)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的3點(diǎn)提醒(1)該實(shí)驗(yàn)中，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成所需要的原料、能量和場所等均由宿主細(xì)胞——細(xì)菌提供。(2)該實(shí)驗(yàn)中，在沉淀物中放射性較高時，而在上清液中放射性并不是0；在上清液中放射性較高時，而在沉淀物中放射性也并不是0。(3)標(biāo)記噬菌體時應(yīng)先標(biāo)記細(xì)菌，用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌，這樣來標(biāo)記噬菌體。因?yàn)槭删w是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒，必須依賴活細(xì)胞生存。1．(2019·高考江蘇卷)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNAB．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(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA解析：蛋白質(zhì)和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P標(biāo)記DNA，A錯誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯誤；DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，噬菌體侵染大腸桿菌后，會利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成噬菌體DNA，C正確；該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。答案：C2．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；②用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；③用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。一段時間后進(jìn)行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是(

)A．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C．沉淀物、上清液、沉淀物D．上清液、上清液、沉淀物和上清液解析：用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，32P標(biāo)記了噬菌體的DNA，DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含子代噬菌體，離心后放射性主要存在于沉淀物中。用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)利用35S標(biāo)記的氨基酸合成蛋白質(zhì)外殼，離心后放射性主要存在于沉淀物中。用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)外殼都有放射性，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的子代噬菌體有放射性，上清液中的蛋白質(zhì)外殼也有放射性。答案：B3．下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中，不正確的是(

)A．用35S標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，若沉淀物的放射性較大，可能是攪拌不充分所致B．用32P標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，若上清液的放射性較大，可能是保溫時間過長所致C．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)和DNA完全分開D．為獲得含35S和32P的噬菌體，可分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)未標(biāo)記的噬菌體

解析：35S標(biāo)記的是噬菌體蛋白質(zhì)外殼，用35S標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，離心后，蛋白質(zhì)外殼應(yīng)分布在上清液中，若沉淀物的放射性較大，可能是攪拌不充分，導(dǎo)致部分噬菌體外殼吸附在菌體上，從而出現(xiàn)在沉淀物中，A正確；32P標(biāo)記的是噬菌體DNA，用32P標(biāo)記的噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，離心后，32P標(biāo)記的DNA應(yīng)分布在沉淀物中，若上清液的放射性較大，可能是保溫時間過長，細(xì)菌裂解釋放子代噬菌體，B正確；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力，是因?yàn)槠淝秩炯?xì)菌時，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，即蛋白質(zhì)和DNA完全分開，C正確；噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基中獨(dú)立生存，因此為了獲得含35S和32P的噬菌體，可用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用被標(biāo)記的細(xì)菌培養(yǎng)未標(biāo)記的噬菌體，D錯誤。答案：D二看法分析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的放射性提示：分別是DNA、DNA、RNA、DNA。2．蠶豆細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物有哪些？提示：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。1．生物體內(nèi)核酸的種類及遺傳物質(zhì)的辨別生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細(xì)胞真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人生物原核生物細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌非細(xì)胞大多數(shù)病毒僅有DNADNAT2噬菌體生物極少數(shù)病毒僅有RNARNAHIV、SARS病毒2.對DNA是主要的遺傳物質(zhì)的理解(1)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是對整個生物界而言的，因?yàn)榻^大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質(zhì)，而少數(shù)病毒以RNA作為遺傳物質(zhì)，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(2)針對一種生物來說，遺傳物質(zhì)是“唯一”的，要么是DNA(細(xì)胞生物和DNA病毒)，要么是RNA(RNA病毒)，不可在遺傳物質(zhì)前加“主要”二字。1．如圖表示T2噬菌體、乳酸菌、酵母菌和家兔體內(nèi)遺傳物質(zhì)組成中五碳糖、堿基和核苷酸的種類，其中與實(shí)際情況相符的是(

)A．T2噬菌體 B．乳酸菌C．酵母菌 D．家兔解析：T2噬菌體是DNA病毒，其遺傳物質(zhì)為DNA，含有1種五碳糖、4種堿基和4種脫氧核苷酸，A正確；乳酸菌、酵母菌、家兔都含有DNA和RNA兩種核酸，但遺傳物質(zhì)都是DNA，含有1種五碳糖、4種堿基和4種脫氧核苷酸，B、C、D錯誤。答案：A2．將TMV型病毒的蛋白質(zhì)與HRV型病毒的RNA結(jié)合在一起，組成一個組合型病毒，用這個病毒去感染煙草，則在煙草體內(nèi)分離出來的子代病毒為(

)A．TMV型蛋白質(zhì)和HRV型RNAB．HRV型蛋白質(zhì)和TMV型RNAC．TMV型蛋白質(zhì)和TMV型RNAD．HRV型蛋白質(zhì)和HRV型RNA解析：RNA病毒中的遺傳物質(zhì)是RNA，重組病毒的RNA來自HRV型病毒，則用該病毒去感染煙草，在煙草細(xì)胞內(nèi)分離出來的病毒與HRV型病毒相同，即具有與HRV型病毒相同的蛋白質(zhì)和RNA。答案：D3．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(xì)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(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路；(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組)解析：該實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，要求使用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只標(biāo)記化學(xué)元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶和含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶來合成DNA，還是利用含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶來合成RNA。答案：(1)思路甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(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(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(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)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。(1)“實(shí)驗(yàn)思路”的寫法：只寫出怎樣做實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的大體過程，不是寫具體的實(shí)驗(yàn)步驟。(2)一定要理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)思路的基本原則，這是新高考的重點(diǎn)。

[強(qiáng)化生命觀念]1．格里菲思的小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明S型菌含有能讓R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的因子。2．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì)。3．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，沉淀物中析出重量較重的被感染的大腸桿菌。4．由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

[提升思維表達(dá)]1．說出肺炎鏈球菌兩個轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不同。提示：格里菲思的實(shí)驗(yàn)只是證明了S型菌內(nèi)存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，艾弗里的實(shí)驗(yàn)則在格里菲思的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步證明了“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。2．35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一個噬菌體上，說出其中的原因。提示：因?yàn)榉派湫詸z測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。3．證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路是什么？提示：設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分離開，單獨(dú)地、直接地觀察它們的生理作用。1．下列有關(guān)人類對遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，正確的是(

)A．格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)B．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)采用了物質(zhì)提純、鑒定與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù)C．赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是生物主要的遺傳物質(zhì)D．煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)證明了蛋白質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì)解析：格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證實(shí)了加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)存在某種“轉(zhuǎn)化因子”；赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)只證明了DNA是遺傳物質(zhì)；煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)只證明了RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。答案：B2．用DNA酶處理從S型細(xì)菌中提取的DNA，使之分解，就不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。下列關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)的敘述中，不正確的是(

)A．該實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)B．該實(shí)驗(yàn)是格里菲思實(shí)驗(yàn)的主要環(huán)節(jié)C．