文档内容
第 29 课时 DNA 是主要的遗传物质
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分
课标要求
子上。
1.肺炎链球菌 2022·浙江1月选考·T20 2021·全国乙·T5
的转化实验 2020·浙江7月选考·T12
2.噬菌体侵染 2022·海南·T13 2022·湖南·T2 2022·浙江6月选考·T22
考情分析
细菌的实验 2020·浙江1月选考·T23
3.烟草花叶病
2018·全国Ⅱ·T5
毒感染实验
考点一 肺炎链球菌的转化实验
1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验2．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
知识拓展
1．在格里菲思实验中，格里菲思对S型细菌进行加热(65 ℃)处理，仅仅使蛋白质永久变性，
而DNA在缓慢降温后仍然可以复性，使单链重新聚合，恢复双螺旋结构。
2．R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质
(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗
留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换
(基因重组)的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。(1)S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化( )
(2)将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出 S
型细菌( )
(3)由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细
菌( )
(4)肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传( )
(5)在艾弗里的实验中，实验组分别加入了相应的水解酶，这是利用了自变量控制中的加法
原理( )
(6)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质( )
1．在格里菲思实验中如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌后小鼠不死亡)，能否
得出结论加热致死的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.在格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：(1)ab段R型细菌数量减少的原因：___________________________________________。
(2)bc段R型细菌数量增多的原因：___________________________________________。
(3)后期出现的大量S型细菌是由__________________________________产生的。
(4)在格里菲思转化实验中，R型细菌转化为S型细菌时所需转化因子、原料、能量分别由哪
方提供？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．某同学在格里菲思实验的基础上补充完成了如下第五组实验：将加热致死的R型细菌注
入小鼠体内，小鼠不死亡；第六组实验：将活的S型细菌和加热致死的R型细菌混合后注
入小鼠体内，小鼠死亡。该同学由此得出了实验结论：S型细菌未转化为R型细菌，R型细
菌体内没有“转化因子”。 该同学得出实验结论的证据充足吗？如不充足，应如何补充才
能得出正确结论？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
考向一 肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
1．某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示。下列叙述正
确的是( )
A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变
D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落
2．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。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
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。
(1)T2噬菌体的模式图
(2)噬菌体的增殖
过程 增殖需要的条件 内容
模板 的DNA
合成T2噬菌
_______提供的4种脱氧
体DNA 原料
核苷酸
合成T2噬菌 原料
体蛋白质 场所
2.实验方法
________________________技术，用____________、____________分别标记T2噬菌体的蛋
白质和DNA。
3．实验过程4．实验结论
(1)直接证明：______________________。
(2)间接证明：DNA能够__________________，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗
传性状的稳定性；DNA能够控制______________的合成，从而控制生物体的代谢和性状。
5．噬菌体侵染细菌实验的误差分析
(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(1)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体( )
(2)在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开( )
(3)用35S和32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力( )
(4)在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
( )
(5)用1个含32P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32P()
(6)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解( )
某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图 1所示。请思
考回答下列问题：
(1)在上述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用
14C和18O标记的原因是_____________________________________________________。
(2)用 35S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质和 DNA，参照如图 2 被标记的部位分别是
______(填编号)。
(3)图1中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是____________________
细胞外的32P含量有30%，原因是__________________________________。上清液中的35S
先增大后保持在80%左右，原因是_______________________________________________。
(4)T2噬菌体和细菌保温时间长短与放射性强度的可能关系如图 3(甲组为35S标记的T2噬菌
体，乙组为32P标记的T2噬菌体)，下列关系中最合理的是____(填字母)。
A．甲组—上清液—① B．乙组—上清液—②
C．甲组—沉淀物—③ D．乙组—沉淀物—④(5)如图4为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠
杆菌DNA的杂交结果，曲线____(填“a”或“b”)最可能表示放射性 RNA与大肠杆菌
DNA 杂 交 的 结 果 ， 出 现 该 趋 势 的 原 因 可 能 是
__________________________________________。
考向二 噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
3．(2024·黄石高三模拟)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，对T2噬菌体的遗传物质
进行了探究，如图是他们所做实验的部分过程图。下列有关说法正确的是( )
A．在培养基中添加含35S标记的氨基酸培养噬菌体，不能使噬菌体的蛋白质外壳被35S标记
B．图中被噬菌体侵染的细菌为肺炎链球菌
C．图示过程结束后，所获得的子代噬菌体都不含35S，可作为噬菌体蛋白质外壳不是噬菌体
遗传物质的证据
D．若沉淀物中出现较高的放射性，则原因是噬菌体和细菌混合后，就马上搅拌、离心了
4．(2024·珠海高三模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，
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14C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考点三 烟草花叶病毒感染实验及 DNA 是主要的遗传物质
1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验材料：烟草花叶病毒(只由____________________组成)、烟草(高等植物)。
(2)实验过程：
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是______，不是____________。
2．DNA是主要的遗传物质
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
真核生物 动物、植物、真菌
细胞生物 DNA和RNA
原核生物 细菌
DNA病毒 仅有DNA T2噬菌体、乙肝病毒
非细胞生物
RNA病毒 仅有RNA 烟草花叶病毒、HIV病毒
结论：绝大多数生物的遗传物质是______，所以说______是主要的遗传物质。
3．探索“遗传物质”的3种方法
(1)在真核生物中，DNA是主要的遗传物质( )(2)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA( )
(3)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上( )
(4)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( )
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
不同研究，得出了不同结论。
1．根据实际情况，分析结论是否正确，并说明理由。
(1)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。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)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，则一定为
RNA病毒。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)丙方法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。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．若该科研小组计划利用放射性同位素标记法探究该新型病毒的遗传物质是 DNA还是
RNA，请简述该实验的设计思路：__________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考向三 探究遗传物质的思路和方法
5．为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示的实验。下列说
法正确的是( )A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度
B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质
C．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论
D．该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用
6．慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研
究者利用放射性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、
乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关叙述正确的是( )
A．本实验设置了空白对照组
B．HBV病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞
C．本实验应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸
D．本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶
的培养基中，再培养HBV病毒
7．研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是
双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。
(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，
再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。
(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后
接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放
射性，则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基
组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。
①若含有T，且______________________________________________________________，
则说明是单链DNA。
②若含有T，且______________________________________________________________，
则最可能是双链DNA。
③若含有U，且______________________________________________________________，
则说明是单链RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。
1．(必修2 P )格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活
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细菌的原理是 ________________；实验结论是在加热致死的 S 型细菌中存在
________________可以使R型细菌转化为S型细菌。
2．(必修2 P )肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的______________，实验结
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论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。3．(必修 2 P )赫尔希和蔡斯利用了 __________________技术，设计并完成了
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__________________的实验，因噬菌体只有头部的____________进入大肠杆菌中，而
________________外壳留在外面，因而更具说服力。
4．为使得噬菌体带上32P标记，其操作过程是____________________________________。
5．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含较高放射性的原因是_______________。
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是____________，有少量含35S
的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
6．(必修2 P )搅拌的目的是__________________________，离心的目的是_____________。
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7．仅有如图的实验过程________(填“能”或“不能”)说明 DNA 是遗传物质，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．冠状病毒的增殖过程不是简单地将其遗传物质注入宿主细胞内，而是病毒包膜与宿主细
胞膜融合，最后病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞，完成感染过程。新合成的病毒通
过囊泡排出细胞。________(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，
分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的冠状病毒，侵染人肺细胞的方法来探究
该冠状病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质。原因是__________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
