2020-2021學(xué)年新教材高中生物第二章遺傳的分子基礎(chǔ)1DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案蘇教版必修2

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量目標(biāo)

1.基于模型分析，歸納概括精子形成過程中各個時期

合格染色體的行為變化。(科學(xué)思維)

考試2.基于模型分析，歸納概括卵細(xì)胞形成過程中各個時

3.2.1闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生期染色體的行為變化。(科學(xué)思維)

染色體數(shù)量減半的精細(xì)1.基于模型分析，比較并歸納概括卵細(xì)胞與精子形成

胞或卵細(xì)胞的區(qū)別。(科學(xué)思維)

等級

2.通過對植物細(xì)胞減數(shù)分裂裝片的觀察，識別減數(shù)分

考試

裂不同時期染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對減數(shù)分

裂過程的理解。(科學(xué)探究)

)必備知識-自主學(xué)習(xí)(

一、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗

1.肺炎鏈球菌：

判一判：基于對肺炎鏈球菌的理解進(jìn)行判斷。

(DR型活細(xì)菌無多糖類莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑。(X

提示:R型活細(xì)菌無多糖類莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面粗糙。

(2)S型活細(xì)菌有多糖類莢膜,在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑。(V

(3)S型活細(xì)菌無致病性，不會使人和小鼠患病。(X

提示:S型活細(xì)菌有致病性,會使人和小鼠患肺炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡。

(4)R型活細(xì)菌有致病性,會使人和小鼠患病。(X

提示:R型活細(xì)菌無致病性,不會使人和小鼠患病。

2.格里菲斯的實驗：

(1)實驗過程：

a.R型活細(xì)菌螞一”小鼠正常存活

竺晏小鼠死亡

b.S型活細(xì)菌隹生小?

c.加熱后砌E&!竺變小鼠存活

的S型細(xì)菌

d.將R型活細(xì)注射鼠箏受.小鼠死亡

菌與加熱后*

致死的S型

細(xì)菌混合—

(2)實驗推論:被加熱殺死的S型細(xì)菌中可能含有某種轉(zhuǎn)化因子,使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,

而且這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。

3.艾弗里的實驗：

(1)基于對艾弗里實驗過程的理解,填空：

s型活細(xì)菌

|分離

DNA蛋白質(zhì)和RNA和DNA和

蛋白酶RNA酶DNA酶

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)

R型細(xì)菌菌落R型細(xì)菌R型蒯-R型細(xì)菌

S型細(xì)菌菌落菌落菌落菌落

⑵實驗結(jié)論:DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。

問?答

上述實驗中蛋白酶、RNA酶、DNA酶的作用分別是什么？

提示:蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解,RNA酶催化RNA水解,DNA酶催化DNA水解。

二、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗

1.實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌。

(DT2噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式：

(2)T2噬菌體的繁殖：

①繁殖過程：吸附+侵入f增殖一成熟一裂解。

②T2噬菌體侵染大腸桿菌后,會在噬菌體DNA的作用下,利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身

的組成成分。

2.實驗方法:放射性同位素標(biāo)記法。

問?答

從元素組成的角度分析標(biāo)記元素的選擇：

(l)DNA的組成元素:C、H、0、N、P,蛋白質(zhì)的主要組成元素:C、H、0、N、S。

⑵該實驗中用32g分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNAO

3.實驗過程：

4.實驗結(jié)果分析：

(1)噬菌體侵染細(xì)菌時,幽進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中,而蛋包質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。

(2)在噬菌體DNA的指導(dǎo)下,新組裝并釋放出來的子代噬菌體與侵染大腸桿菌的噬菌體完全相

同。

5.結(jié)論:幽才是真正的遺傳物質(zhì)。

問?答

教材【積極思維】大腸桿菌裂解釋放出的噬菌體中不能檢測到眈的蛋白質(zhì)，那么蛋白質(zhì)外殼

來源于哪里？

提示:蛋白質(zhì)外殼是以大腸桿菌的氨基酸為原料合成的。

三、RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)

1.煙草花葉病毒的實驗：

(1)煙草花葉病毒的結(jié)構(gòu)：

(2)實驗過程:

感染正常煙草

①煙草葉片發(fā)病

感染正常煙草皿*武工34

1RNA----------------?煙草葉片發(fā)病

i分離

②提取蛋白質(zhì)感染正常煙草?煙草葉片正常

（3）結(jié)論:如_起著控制性狀的作用，而不是蛋白質(zhì)，即世近是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。

2.TMV（煙草花葉病毒）與HRV（車前草病毒）的病毒重建實驗：

（1）實驗過程：

小TMV的蛋白質(zhì)重建感染HRV類型「

HRV的RNAI病毒的病斑----

,,工上后代

小TMV的RNA1重建感染TMV類型小、-

HRV的蛋白質(zhì)J病毒的病斑----

⑵實驗結(jié)論:在只含有RNA而不含有DNA的病毒中,遺傳物質(zhì)是RNAo

問?答

病毒中的核酸、核甘酸、五碳糖和堿基分別有多少種?病毒的遺傳物質(zhì)是否都是RNA?

提示：1種、4種、1種和4種。不一定，如T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。

四、生物與遺傳物質(zhì)的種類

選一選:基于對生物遺傳物質(zhì)的理解填空。下列生物中遺傳物質(zhì)是DNA的有:①③④⑤⑥⑦⑨;

遺傳物質(zhì)為RNA的有:②⑧⑩。

①T2噬菌體②煙草花葉病毒③藍(lán)細(xì)菌

④大腸桿菌⑤酵母菌⑥蝗蟲⑦楊樹

⑧SARS病毒⑨乙肝病毒⑩艾滋病病毒

）關(guān)鍵能力-合作學(xué)習(xí)C

知識點一肺炎鏈球菌兩個轉(zhuǎn)化實驗的比較

1.區(qū)別：

體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗

科學(xué)家格里菲斯艾弗里及其同事

細(xì)菌小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基

培養(yǎng)

將S型細(xì)菌的DNA、RNA、蛋白質(zhì)分別與R

實驗用加熱致死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)

型細(xì)菌混合培養(yǎng),觀察能否使R型細(xì)菌發(fā)

構(gòu)思作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉(zhuǎn)化

生轉(zhuǎn)化

觀察

小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型

指標(biāo)

實驗

加熱致死的s型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子很可能是DNA

結(jié)論

2.聯(lián)系：

(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實驗則是前者的延伸。

(2)實驗設(shè)計都遵循對照原則和單一變量原則。

特別提醒:肺炎鏈球菌實驗的三點提醒

①加熱會使蛋白質(zhì)變性失活,這種失活是不可逆的,溫度降低后蛋白質(zhì)活性也不可恢復(fù);而加

熱會使DNA雙鏈解旋,隨溫度的降低,仍可恢復(fù)活性。

②轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中。

③艾弗里的實驗思路實際是將S型肺炎鏈球菌中提純的各種物質(zhì)分別和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),

單獨、直接地觀察它們的作用效果。

【知識拓展】

區(qū)分R型肺炎鏈球菌與S型肺炎鏈球菌的方法

(1)顯微觀察:制作裝片，用光學(xué)顯微鏡觀察肺炎鏈球菌是否有莢膜。有莢膜的為S型肺炎鏈球

菌,無莢膜的為R型肺炎鏈球菌。

(2)宏觀觀察:培養(yǎng)成菌落,觀察菌落的形態(tài)。菌落表面光滑的為S型肺炎鏈球菌,表面粗糙的

為R型肺炎鏈球菌。

⑶動物實驗:將菌體注入小動物體內(nèi)，有致病性的為S型肺炎鏈球菌,無致病性的為R型肺炎

鏈球菌。

典例示范

在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)R型細(xì)菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活

細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng),檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型

細(xì)菌的是

A.3和4B.1、3和4

C.2、3和4D.1、2、3和4

【解題思維】解答本題需突破以下兩個關(guān)鍵點:

【解析】選D。在2、3、4三支試管內(nèi)，只有R型細(xì)菌，因為沒有S型細(xì)菌的DNA,所以都不會

發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管內(nèi)因為有S型細(xì)菌的DNA,所以會使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R

型細(xì)菌只是一部分,故試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌存在。

【母題追問】

(1)上述1號試管中含有肺炎鏈球菌的種類及各自的來源是什么？

提示:R型和S型。S型細(xì)菌的DNA插入R型細(xì)菌的DNA上,R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化形成S型細(xì)菌，

試管中部分R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,仍存在R型細(xì)菌。

(2)上題導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)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(xì)菌,原料和能量均來自R型細(xì)菌。

【審答誤區(qū)】

不能理解什么是轉(zhuǎn)化,S型細(xì)菌的DNA整合到R型細(xì)菌中，使R型細(xì)菌由無毒變成有毒,即轉(zhuǎn)化

成功。

類題精練

1.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示,下列敘述正確的是

s型

肺炎鏈球菌

R型加熱

肺炎鏈球菌殺死小鼠存活

混合

小鼠患病致死

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.該實驗未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的

【解析】選D。S型肺炎鏈球菌的菌落為光滑的,R型肺炎鏈球菌的菌落是粗糙的,A錯誤;S型

菌的蛋白質(zhì)經(jīng)過加熱后已經(jīng)失活，但其DNA經(jīng)加熱后沒有失去活性,B錯誤;S型細(xì)菌中的DNA

能將部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,因此從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌有S型菌和R型

菌,C錯誤;該實驗證明S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但不能證

明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的,D正確。

2.“肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗”證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),得出這■結(jié)論

的關(guān)鍵是

A.用S型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌分別對小鼠進(jìn)行注射,并形成對照

B.用殺死的S型細(xì)菌與無毒的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測定小鼠體液中抗體的含量

C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細(xì)菌

D.將S型細(xì)菌的各種組成物質(zhì)分離并分別加入各培養(yǎng)基中,培養(yǎng)R型細(xì)菌,觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化

【解析】選D。將S型細(xì)菌的各種組成物質(zhì)分離并分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)只有加入

DNA的培養(yǎng)基中R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型細(xì)菌,而加入其他組成物質(zhì)的培養(yǎng)基中R型細(xì)菌（如

加入蛋白質(zhì)）不發(fā)生轉(zhuǎn)化,即不出現(xiàn)S型細(xì)菌。

【補償訓(xùn)練】

如圖表示肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗,下列說法中正確的是

j上學(xué)?:

abc1d

注：表示S型活細(xì)菌；表示R型活細(xì)菌；［表示

加熱處理以殺死S型活細(xì)菌

A.該實驗的設(shè)計遵循了對照原則和單一變量原則

B.a、d組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果

C.從d組死亡小鼠身上分離得到的S型活細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而成的

D.S型細(xì)菌的DNA可使小鼠死亡

【解析】選A。對照原則和單一變量原則是生物實驗設(shè)計的基本原則，圖中的實驗是肺炎鏈球

菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗。四組實驗的處理方法不同并相互對照,A項正確;a、d兩組小鼠是由于感

染了S型活細(xì)菌后患敗血癥死亡的,B項錯誤;d組小鼠體內(nèi)出現(xiàn)的S型活細(xì)菌是由R型活細(xì)菌

轉(zhuǎn)化而來的,C項錯誤;S型細(xì)菌的DNA并不直接使小鼠死亡,而是使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒的S

型細(xì)菌,最終使小鼠死亡,D項錯誤。

知識點二一噬菌體侵染細(xì)菌.的實驗

1.噬菌體侵染細(xì)菌的過程：

過程過程圖示過程分析

吸附(C3-)噬菌體用尾部的尾絲附著在細(xì)菌表面

侵入C&J噬菌體將自身的DNA侵入細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌體外

過程過程圖示過程分析

親代噬菌體的DNA利用細(xì)菌體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)為原料,復(fù)制子代噬菌體

增殖

的DNA,并合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼

成熟合成的子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)組裝成子代噬菌體

裂解細(xì)菌裂解,釋放出子代噬菌體;釋放的子代噬菌體再去侵染其他細(xì)菌

特別提醒：

①T2噬菌體營寄生生活,寄主細(xì)胞只能是大腸桿菌。

②噬菌體在大腸桿菌中繁殖后代過程中,DNA由噬菌體提供,合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外

殼所需要的原料都是由大腸桿菌提供。

2.噬菌體中放射性元素分析：

放射性

標(biāo)記生物檢測物質(zhì)檢測結(jié)果

元素

噬菌體子代噬菌部分含放射性

32P

大腸桿菌體的核酸全部含放射性

噬菌體子代噬菌均無放射性

35s

大腸桿菌體的蛋白質(zhì)均含放射性

子代噬菌體的核酸部分含放射性

噬菌體

子代噬菌體蛋白質(zhì)均不含放射性

"c、3H

子代噬菌體的核酸全部含放射性

大腸桿菌

子代噬菌體蛋白質(zhì)全部含放射性

特別提醒：

①P是DNA的特有元素，只標(biāo)記噬菌體的DNA;S是蛋白質(zhì)的特有元素，只標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外

殼。

②噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中均含有C、H、0三種元素，所以不能標(biāo)記這三種元素，否則無法區(qū)

分標(biāo)記的是DNA還是蛋白質(zhì)。

3.實驗中放射性正?；虍惓７植记闆r及原因：

⑴用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌時：

全部噬菌體侵染〕

細(xì)菌且未釋放J

保溫

時間部分噬菌體未

、侵染大腸桿菌.上清液含32P

標(biāo)記的噬菌■（z有放射性）

'部分噬菌體增,體J

、殖后釋放出來

⑵用含35S的T2噬菌體侵染大腸桿菌時:

上清液為噬菌體

蛋白鹿外殼

攪拌

［沉淀物為包含噬菌口干警射性）

35s的噬菌體與Y體DNA的大腸桿菌廠匹翠里

大腸桿菌混合、--------------------------J上清液有

〔保溫脛,少量含的噬菌體蛋白］放射性,

「攪拌35sft

I不充-質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌

沉淀物有

叵表面未分離

放射性，

特別提醒:

①實驗過程中保溫時間要合理（不能過長或過短），否則上清液中會含有放射性。

②攪拌要充分,否則沉淀物中會含有放射性。

【知識拓展】

同位素標(biāo)記法

（1）適用范圍及實驗原理:同位素標(biāo)記法一般是在需要研究的物質(zhì)體系中，加入一些放射性同

位素原子（標(biāo)記原子），用放射性檢測手段來跟蹤其行跡,研究出該系統(tǒng)的變化規(guī)律?？捎脕硌?/p>

究元素在同一生物體內(nèi)各細(xì)胞之間以及細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間、各物質(zhì)之間的運行和變化情況。

（2）常用元素:用于跟蹤技術(shù)的放射性同位素一般是構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素,如組、氣、,午、

35s等。

（3）一般流程:明確研究的生命活動一確定密切相關(guān)的化合物一選擇恰當(dāng)?shù)姆派湫栽匾挥煤?/p>

放射性元素的物質(zhì)處理細(xì)胞或生物一放射性檢測一得出規(guī)律。

典例示范

如果用H氣、卻、35s標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中,

能夠找到的放射性元素為

A.可在蛋白質(zhì)外殼中找到不、氣、35s

B.可在DNA中找到汨、“C、32P

C可在蛋白質(zhì)外殼中找到世、曾、35S

D可在DNA中找到氣、&P、35s

【解題思維】解答本題需要突破兩個關(guān)鍵點：

確定標(biāo)記的是■(細(xì)菌為子代噬菌體提供原料)

噬菌體還是細(xì)菌一

確定標(biāo)記的是、標(biāo)記DNA,子代部分含有,

-放射性，標(biāo)記蛋白質(zhì)，子

蛋白質(zhì)還是DNA

代不含放射性，

【解析】選B。噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中都有C、H、0、N四種元素，蛋白質(zhì)中特有的元素是

S,DNA中特有的元素是P。當(dāng)用汨、久、卻、35s標(biāo)記噬菌體后,31%、35s標(biāo)記在噬菌體的蛋

白質(zhì)外殼上,H氣、32P標(biāo)記在噬菌體的DNA上，由于細(xì)菌沒有被標(biāo)記，噬菌體侵染細(xì)菌時只有

其DNA分子進(jìn)入細(xì)菌中,重新合成了子代的蛋白質(zhì)外殼。故在子代噬菌體的組成成分中，其蛋

白質(zhì)外殼含汽、“C,部分DNA中含片、久、32p,B正確。

【審答誤區(qū)】常見以下兩種錯誤：

(1)3H>14C標(biāo)記噬菌體時,噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA均被標(biāo)記,而不是其中一種被標(biāo)記。

⑵噬菌體侵染細(xì)菌過程中，只有DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞,利用宿主細(xì)胞的原料進(jìn)行物質(zhì)合成。

【方法規(guī)律】二看法判斷子代放射性的有無

一細(xì)菌f提供原料，子代中都含有放射性

一看

初標(biāo)記DNA,部分子

標(biāo)記一32p_?

代中含有放射性

生物

355A。標(biāo)記蛋白質(zhì),子代中

不含有放射性

標(biāo)記DNA和蛋白

C、Hf質(zhì)，部分子代中含有

E放射性

類題精練

1.如圖所示為赫爾希和蔡斯實驗中的T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程示意圖。下列說法正確的

是

A.過程⑤釋放的噬菌體都不含有親代的成分

B.培養(yǎng)噬菌體和大腸桿菌可用相同的培養(yǎng)基

C.T2噬菌體和大腸桿菌含有的核酸種類相同

D.T2噬菌體增殖需要大腸桿菌的核糖體參與

【解析】選D。過程⑤釋放的噬菌體中有少數(shù)含有親代的DNA,A錯誤;噬菌體是DNA病毒，營寄

生生活,故培養(yǎng)噬菌體的培養(yǎng)基中必須有活細(xì)胞,而培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中不需要活細(xì)胞,B

錯誤;T2噬菌體含有的核酸是DNA,大腸桿菌含有的核酸是DNA和RNA,C錯誤;T2噬菌體沒有細(xì)

胞結(jié)構(gòu)，增殖需要大腸桿菌的核糖體參與,合成蛋白質(zhì),D正確。

2.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(biāo)記DNA

B.噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是大腸桿菌編碼的

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

【解析】選C。N是蛋白質(zhì)和DNA共有的元素,若用15N代替32P標(biāo)記噬菌體的DNA,則其蛋白質(zhì)

也會被標(biāo)記,A錯誤;噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由噬菌體的DNA在大腸桿菌體內(nèi)編碼的,B錯誤;噬

菌體的DNA合成的模板來自噬菌體自身的DNA,而原料來自大腸桿菌,C正確;該實驗證明了噬

菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D錯誤。

【補償訓(xùn)練】

赫爾希和蔡斯“噬菌體侵染細(xì)菌”的實驗中,操作及結(jié)果正確的是

A.同時用含同位素為、32P標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體

B.分別用含同位素/、32P標(biāo)記的噬菌體侵染未經(jīng)標(biāo)記的細(xì)菌

C.噬菌體侵染細(xì)菌并經(jīng)保溫、攪拌與離心后,含35s的放射性同位素主要分布在沉淀物中

D.噬菌體侵染細(xì)菌并經(jīng)保溫、攪拌與離心后,含32P的放射性同位素主要分布在上清液中

【解析】選B。分別(而不能同時)用含同位素《、方標(biāo)記的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，然后用細(xì)菌培養(yǎng)

噬菌體,再分別用含同位素為、32P標(biāo)記的噬菌體侵染未經(jīng)標(biāo)記的細(xì)菌,A錯誤、B正確;35s標(biāo)記

的是噬菌體的蛋白質(zhì)，噬菌體在侵染細(xì)菌時,蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌，留在外面,經(jīng)過攪拌、離心

后,力主要存在于上清液中,C錯誤;32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,噬菌體在侵染細(xì)菌時,DNA進(jìn)入

細(xì)菌,并隨著細(xì)菌離心到沉淀物中,所以32P主要分布在沉淀物中,D錯誤。

知識點三DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1.探索“遺傳物質(zhì)”的思路和方法：

(1)探究思路:設(shè)法將各種物質(zhì)分開,單獨觀察它們的作用。

(2)三種方法:

2.生物的遺傳物質(zhì)不同:

生物細(xì)胞生物非細(xì)胞生物

類型真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒

動物、植物

實例細(xì)菌等T2噬菌體等HIV、煙草花葉病毒等

和真菌等

核酸DNA和DNA和

DNARNA

種類RNARNA

遺傳

DNADNADNARNA

物質(zhì)

結(jié)果絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA

結(jié)論DNA是主要的遺傳物質(zhì)

特別提醒:

①生物體內(nèi)具有的核酸不一定是遺傳物質(zhì)，如細(xì)胞中的RNAo

②絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有極少數(shù)病毒(RNA病毒)的遺傳物質(zhì)是RNAo

典例示范

生物親子代之間是通過遺傳物質(zhì)來傳遞遺傳信息的。下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述,正確的

是

A.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA

B.藍(lán)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA

C.既有DNA又有RNA的生物,其遺傳物質(zhì)是DNA

D.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA

【解析】選C。病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,A錯誤;藍(lán)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)就是DNA,B錯誤;既有

DNA又有RNA的生物,其遺傳物質(zhì)是DNA,C正確;無論真核生物還是原核生物,只要具有細(xì)胞結(jié)

構(gòu),其遺傳物質(zhì)就是DNA,D錯誤。

【審答誤區(qū)】

⑴對于某種特定的生物而言,其遺傳物質(zhì)只有一種,DNA或RNA,沒有主要和次要之分。

(2)具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,其遺傳物質(zhì)為DNA,病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或RNA。

【母題追問】

⑴將病毒的遺傳物質(zhì)徹底水解會得到幾種物質(zhì)？

提示:6種，1種磷酸、4種堿基、1種五碳糖。

(2)將人體細(xì)胞的核酸徹底水解會得到幾種物質(zhì)？

提示:8種，1種磷酸、5種堿基、2種五碳糖。

類題精練

1.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不

同。下列4組實驗結(jié)果中，不可能出現(xiàn)的是

實驗結(jié)果

實驗

實驗過程病斑中分離出的病毒類

編號病斑類型

型

①a型TMV-感染植物a型a型

②b型TMV-感染植物b型b型

③組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型b型a型

TMV的RNA）一感染植物

組合病毒（b型TMV的蛋白質(zhì)+a型

④a型a型

TMV的RNA）一感染植物

A.實驗①B.實驗②C.實驗③D.實驗④

【解析】選C?a型TMV-感染植物,病斑類型是a型,病斑中分離出的病毒類型是a型,A正確;b

型TMV-感染植物,病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型是b型,B正確;組合病毒的RNA

來自b型TMV的RNA,由于RNA病毒中RNA是遺傳物質(zhì)，因此組合病毒（a型TMV的蛋白質(zhì)+b型

TMV的RNA）一感染植物,病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型是b型,C錯誤;組合病毒的

RNA來自a型TMV的RNA,由于RNA病毒中RNA是遺傳物質(zhì)，因此組合病毒（b型TMV的蛋白質(zhì)+a

型TMV的RNA）一感染植物,病斑類型是a型,病斑中分離出的病毒類型是a型,D正確。

2.核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，下列說法正確的是

A.煙草的遺傳物質(zhì)中含有4種堿基

B.真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA,部分原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA

C.肺炎鏈球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì)

D.RNA病毒的遺傳物質(zhì)均能在宿主細(xì)胞中反轉(zhuǎn)錄生成DNA

【解析】選A。煙草的遺傳物質(zhì)是DNA,含有A、T、C、G4種堿基,A正確;真核生物和原核生

物的遺傳物質(zhì)都是DNA,B錯誤;肺炎鏈球菌是原核生物，自身細(xì)胞中含有核糖體,可合成蛋白

質(zhì),C錯誤;只有具有逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒才能在宿主細(xì)胞中反轉(zhuǎn)錄生成DNA,D錯誤。

【補償訓(xùn)練】

如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗,實驗表明這種病原體

弋提取m朝質(zhì)/口

i外冗—接種病斑

珍MRNARI望Q

A.寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳

B.寄生于細(xì)胞間,通過蛋白質(zhì)遺傳

C.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過蛋白質(zhì)遺傳

D.寄生于細(xì)胞間,通過RNA遺傳

【解析】選A。從題圖可看出，將RNA接種在葉片上，葉片出現(xiàn)了病斑，而將蛋白質(zhì)外殼接種到

葉片上，葉片上沒有病斑,所以該病原體是通過RNA遺傳的。病毒都是寄生在活細(xì)胞內(nèi)的，利用

細(xì)胞提供的物質(zhì)進(jìn)行相關(guān)代謝。

一^核心素養(yǎng)-情境探究

L【實驗情境】赫爾希和蔡斯研究了T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染大腸桿菌過程中的功能,

攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示,請分析：

120--被侵染的大腸桿菌

]AMAAA-....----▲--------

O123456

攪拌時間/min

（1）圖中被侵染的大腸桿菌的存活率基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是什么？（科學(xué)探究）

提示:作為對照組，以證明大腸桿菌未裂解。

（2）攪拌時間足夠長,細(xì)胞外的32P含量也有約30%,原因可能是什么？（科學(xué)探究）

提示:有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染大腸桿菌。

2.【生活情境】2020年新型冠狀病毒引起的疫情對全球多個國家造成不同程度的影響。目前

已知新型冠狀病毒的核酸為正鏈單鏈RNA。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)計實驗以驗證其遺傳物

質(zhì)。簡要寫出實驗思路,預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論。（要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）（科

學(xué)探究）

提示:①思路：甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記的尿嚏咤的培養(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)記的胸腺

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)期實驗結(jié)

果及結(jié)論：甲組收集的病毒有放射性，乙組無放射性。結(jié)論:新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。

1=^課堂檢測-素養(yǎng)達(dá)標(biāo)二^

1.遺傳物質(zhì)是親代與子代之間傳遞遺傳信息的物質(zhì)，下列關(guān)于探索DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實

驗中，敘述正確的是=

①格里菲斯實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀

②艾弗里實驗證明從S型肺炎鏈球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡

③赫爾希和蔡斯的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

④赫爾希和蔡斯的實驗中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記

⑤酵母菌的遺傳物質(zhì)分布在染色體和葉綠體中

⑥噬菌體侵染細(xì)菌實驗中分別用含卻、35s的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌來獲得被標(biāo)記的噬菌體

⑦新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

【解析】選⑥⑦。格里菲斯實驗只證明了轉(zhuǎn)化因子的存在，沒有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA,①錯誤；

艾弗里實驗證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子,從S型肺炎鏈球菌中提取的DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)

菌才導(dǎo)致小鼠死亡,②錯誤;赫爾希和蔡斯的實驗僅證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，由于蛋白

質(zhì)未進(jìn)入宿主細(xì)胞，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，③錯誤;赫爾希和蔡斯的實驗中細(xì)菌裂解

后得到的噬菌體中僅有少部分帶有好標(biāo)記,④錯誤;酵母菌的遺傳物質(zhì)是DNA,分布在染色體和

線粒體中,酵母菌無葉綠體,⑤錯誤;噬菌體侵染細(xì)菌實驗中分別用含方、35s的培養(yǎng)基培養(yǎng)大

腸桿菌來獲得被標(biāo)記的噬菌體,⑥正確;新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,⑦正確。

2.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子是

A.S型細(xì)菌的DNAB.R型細(xì)菌的DNA

C.莢膜D.S型細(xì)菌的RNA

【解析】選A?S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此S型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化因

子,A正確,B錯誤;S型細(xì)菌的莢膜、RNA等物質(zhì)不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此S型細(xì)

菌的莢膜、RNA等物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子,C、D錯誤。

3.為驗證DNA是遺傳物質(zhì),某同學(xué)利用R型和S型肺炎鏈球菌做了如下實驗。下列敘述正確的

是

組別接種菌株添加物質(zhì)菌落生長情況

①S型活菌DNA?

②R型S型活菌DNA（經(jīng)DNA酶處理）?

③無菌水?

A.①為實驗組,實驗結(jié)果是一定有S型菌落出現(xiàn)

B.②為對照組,實驗結(jié)果是一定有R型菌落出現(xiàn)

C.實驗進(jìn)行的全過程一定要采用懸浮培養(yǎng)方法

D.結(jié)果說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

【解析】選B。①為實驗組,因為受到多方面因素的影響,實驗結(jié)果中不一定有S型菌落出現(xiàn),A

錯誤;②為對照組,實驗結(jié)果是一定有R型菌落出現(xiàn),B正確;實驗進(jìn)行的過程中應(yīng)該在固體培養(yǎng)

基上培養(yǎng),C錯誤;該實驗中沒有涉及蛋白質(zhì)的實驗組,因此該實驗?zāi)苷f明DNA是遺傳物質(zhì)，但不

能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D錯誤。

4.用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,用35s標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，用這種噬菌體去侵染大腸桿菌,則在新

形成的噬菌體中

A.不可能檢測到32P

B.可能檢測到35s

C.可能檢測到*和35s

D.大部分檢測不到卻

【解析】選D。噬菌體侵染細(xì)菌時，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌作為模板控制子代噬菌體的合成,而且合

成子代噬菌體所需的原料均來自細(xì)菌，因此子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼均不含有35S?根據(jù)DNA半

保留復(fù)制特點，子代噬菌體的DNA含有少量的卻和大量的31Po

5.在對照實驗中,控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。下列實驗中，采用“加

法原理”的是

A.驗證過氧化氫酶可加快過氧化氫分解

B.驗證Mg是植物的必需元素

C.驗證光是光合作用的條件

D.艾弗里的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗

【解析】選A。驗證過氧化氫酶可加快過氧化氫分解,應(yīng)進(jìn)行有無過氧化氫酶的對照實驗，采用

了“加法原理”，故A正確;驗證Mg是植物的必需元素，應(yīng)在常態(tài)條件下，除去Mg元素,采用了

“減法原理”，故B錯誤;驗證光是光合作用的條件，應(yīng)在常態(tài)條件下,除去光照條件，采用了

“減法原理”，故C錯誤;艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗,每組實驗都去除一種物質(zhì),采用了

“減法原理”，故D錯誤。

6.（2017?全國卷H）在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,4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.4噬菌體也可以在肺炎鏈球菌中復(fù)制和增殖

B.T?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4噬菌體的核酸中

D.人類免疫缺陷病毒與“噬菌體的核酸類型和增殖過程相同

【解析】選C。本題主要考查T?噬菌體侵染細(xì)菌的實驗及病毒的特點。4噬菌體是一種專門寄

生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的病毒,A錯誤;“噬菌體缺乏獨立代謝的能力，只能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代

謝,B錯誤;4噬菌體侵入宿主細(xì)胞后,利用宿主細(xì)胞的核甘酸合成自身的核酸,培養(yǎng)基中32P經(jīng)

宿主攝取后,可以出現(xiàn)在4噬菌體的核酸中,C正確;人類免疫缺陷病毒(HIV)的遺傳物質(zhì)是

RNA,4噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA.D錯誤。

7.(教材“應(yīng)用題”改編)赫爾希和蔡斯用35s或32P標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染大腸桿菌的實驗,

證明了DNA是遺傳物質(zhì)。圖中被32P標(biāo)記的基團(tuán)是

HC

-

COOH

A.1B.2C.3D.4

【解析】選B。S是蛋白質(zhì)的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白質(zhì)中幾乎不含有，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),直接單獨去觀察它們的作用。P元素存在于

核甘酸的磷酸基團(tuán)2上,故被32P標(biāo)記的基團(tuán)是2,B