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第19 讲 DNA 是主要的遗传物质
目录
01 考情透视·目标导航..................................................................................................................................2
02 知识导图·思维领航..................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..................................................................................................................................3
考点一 肺炎链球菌转化实验的分析.......................................................................................................3
知识点1 对遗传物质的早期推测..............................................................................................................3
知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验.....................................................................................3
知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验.........................................................................................5
知识点4 科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”.............................................6
考向1 结合肺炎链球菌转化实验,考查科学探究能力.........................................................................7
考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析.......................................................................................................8
知识点1 噬菌体侵染细菌实验..................................................................................................................8
知识点2 三个经典实验对比....................................................................................................................12
考向1 结合噬菌体侵染细菌实验,考查实验探究...............................................................................13
考点三 DNA 是主要的遗传物质................................................................................................................14
知识点1 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验...............................................................................14
知识点2 DNA 是主要的遗传物质..........................................................................................................14
知识点3 判断DNA 病毒和RNA 病毒的方法(拓展).......................................................................15
考向1 结合探索遗传物质的实验思路和方法,考查科学思维能力...................................................15
04 真题练习·命题洞见(含2024 年高考真题)........................................................................16
05 长句分析·规范作答................................................................................................................................18
一、教材知识链接...............................................................................................................................................18
二、教材深挖拓展...............................................................................................................................................18
三、长句规范作答...............................................................................................................................................19
1
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考点
由高考知核心知识点
预测
DNA 是主要
的遗传物质
考点一:肺炎链球菌转化实验的
分析(3 年5 考,全国卷3 年1
考)
(2024·甘肃)证明DNA 是遗传物质的
经典实验
(2023·天津卷)肺炎链球菌的体外转化
实验
(2022 ·浙江卷)噬菌体侵染细菌实验
(2022 ·广东卷)证明DNA 是遗传物
质的经典实验
(2022 ·海南卷)噬菌体侵染细菌实验
(2022 ·河北卷)证明DNA 是遗传物
质的经典实验
(2022 ·湖南卷)噬菌体侵染细菌实验
(2022 ·辽宁卷)证明DNA 是遗传物
质的经典实验
题型:选择题、解答
题
内容:本专题知识难
度较低、较高的两极
分化,要求基础要扎
实。考查学生对相关
实验的整体性的认
识,或结合一些情景
信息或表格信息设置
题目,考查学生的应
变能力、获取信息和
综合分析能力。
考点二:噬菌体侵染细菌实验的
分析(3 年7 考,全国卷3 年0
考)
考点三:DNA 是主要的遗传物质
(3 年2 考,全国卷3 年0 考)
课标要求
1.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 分子上。
新旧教材对
比
增:①荚膜的解释(相关信息);②自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
改:①肺炎双球菌改为肺炎链球菌;②艾弗里实验内容;③T2 噬菌体改为T2 噬菌体。
2
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考点一 肺炎链球菌转化实验的分析
知识点1 对遗传物质的早期推测
1.蛋白质:基本单位:常见的21 种氨基酸,20 世纪20 年代支持率很高。
2.DNA:基本单位:4 种脱氧核苷酸,20 世纪30 年代,少数支持。
知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.科学家:1928 年【英】 格里菲斯
2.实验材料:肺炎链球菌
项目
S 型细菌
R 型细菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
有无毒性
有,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡
无
注:有荚膜的肺炎链球菌可抵抗小鼠体内吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在小鼠体内生活并繁殖。
3
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3.实验过程:
4.实验分析
(1)实验①②对比说明R 型细菌无致病性,
S 型细菌有致病性
。
(2)实验②③对比说明加热致死的
S 型细菌无致病性
。
(3)实验②③④对比说明R 型细菌能转化为
S 型细菌
。
【易错提示】发生转化的只是少部分R 型细菌。
(4)如果没有实验③,能否得出格里菲思的结论?为什么?
(5)在实验④中是否所有的R 型细菌都转化成了S 型细菌?
5.结论:加热杀死的S 型细菌中,必然含有某种“转化因子”,使无致病性的R 型活菌转化为有致病性的
S 型活菌。
【拓展延伸】在格里菲思第④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是_小鼠体内形成大量的抗
R 型细菌的抗体,致使
R 型细菌数量减少
__。
(2)bc 段R 型细菌数量增多的原因是___b 点之前,已有少量
R 型细菌转化为
S 型细菌,
S 型细菌能降低小鼠
的免疫力,造成
R 型细菌大量繁殖
___。
(3)后期出现的大量S 型细菌是由
R 型细菌转化成的
S 型细菌繁殖
而来的。
【名师点拨】
①此实验仅能证明S 型细菌中含有某种“转化因子”,但转化因子的本质不清楚。
②发生转化的只是少部分R 型细菌。
③加热杀死的S 型细菌,其蛋白质变性失活,DNA 在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,
其结构可恢复。
知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
问题1:如何设计实验寻找S 型肺炎链球菌的遗传物质呢?
4
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细胞的物质=水+无机盐+蛋白质+核酸+糖类+脂质
问题2:但究竟哪一个才是转化因子呢?
1.设计思路:设法将DNA 与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
2.实验过程及结果:酶解法
注意:该实验应用了减法原理。
3.结果分析
a.第①组实验表明:S 型细菌的细胞提取物可以促进
R 型细菌转化为
S 型细菌
。
b.第②③④组实验表明:S 型细菌的细胞提取物用蛋白酶、酯酶或
RNA
酶处理后仍然具有转化活性
。
c.第⑤组实验表明:S 型细菌的细胞提取物经
DNA
酶处理后失去转化活性
。
4.实验结论:细胞提取物中含有转化因子,其很可能是DNA。
5.后续研究:艾弗里等人分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性都与DNA 极为相似,于是艾弗里提
出:DNA
才是使
R 型细菌产生稳定遗传变化的物质
。
注意:①艾弗里的体外转化实验既证明了DNA 是遗传物质,同时证明了蛋白质等不是遗传物质;
②被转化的R 型菌只是少量,在培养后既有R 型细菌又有S 型细菌的培养基中,R 型菌的菌落占多数;
【特别提醒】
1.转化的实质是基因重组而非基因突变。
肺炎链球菌转化实验是指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(属于广义上的)。
注意:蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内,蛋白质失活,DNA 双链解开;
当温度恢复至室温后,DNA 双链能够重新恢复,但蛋白质的活性无法恢复。
2.加热并没有使DNA 完全失去活性。
加热致死的S 型细菌的蛋白质变性失活,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
5
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性。
3.并非所有的R 型细菌都能转化为S 型细菌。
事实上转化的效率很低,并且转化受DNA 的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。
知识点4 科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
1.加法原理
(1)含义:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
(2)举例:在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴
加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。
对照组 实验组 实验组 实验组
2.减法原理
(1)含义:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
(2)举例:在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA
是遗传物质,就利用了“减法原理”。
对照组 实验组 实验组
【易错辨析】
1.格里菲思实验中,第四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。(必修2 P43
图32)( )
2.格里菲思的实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状。(必修2 P43 正文)( )
3.在艾弗里的实验中,DNA 酶将S 型细菌的DNA 分解为脱氧核苷酸,因此不能使R 型细菌发生转化。(必
修2 P44 图33)( )
4.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。(必修2 P44 正文)( )
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考向1 结合肺炎链球菌转化实验,考查科学探究能力
例1.实验1:将S 型细菌的DNA 与R 型细菌混合培养;实验2:将S 型细菌的DNA 用DNA 酶处理后所
得物质与R 型细菌混合培养。相关叙述正确的是 ( )
A.实验1 的培养基上仅有S 型细菌生长
B.实验2 的培养基上有R 型和S 型细菌生长
C.实验1、2 可以证明DNA 是主要的遗传物质
D.实验1 与实验2 形成对照
【变式训练】艾弗里等科学家进行了体外转化实验,他们将S 型细菌的细胞提取物分别用不同的酶进行处
理后,再与活的R 型细菌混合培养进行转化,具体分组及对应处理方式如表所示。下列相关分析正确的是(
)
实验分组
对细胞提取物的处理方式
甲
蛋白酶处理
乙
RNA 酶处理
丙
DNA 酶处理
丁
酯酶(脂肪酶)处理
A.上述实验中的丙组不会发生转化
B.本实验与噬菌体侵染细菌实验都利用了同位素标记技术
C.上述实验中的甲组、乙组、丁组为空白对照组,且都不能发生转化
D.丁组中转化出的S 型细菌因具有荚膜而受到机体吞噬细胞的破坏,从而导致生物患病
【变式训练】如图表示肺炎链球菌不同品系间的转化,在R 型细菌转化为S 型细菌的过程中,下列有关叙
述错误的是( )
A.加热致死的S 型细菌中的拟核DNA 降解为多个较短的DNA 片段
B.转化产生的S 型细菌中的capS是由R 型细菌中的capR发生基因突变产生的
C.S 型细菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除
D.若将R 型细菌的DNA 与S 型细菌混合,荚膜的存在不利于S 型细菌转化为R 型细菌
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考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析
知识点1 噬菌体侵染细菌实验
1.实验者:赫尔希和蔡斯
2.设计思路:(与艾弗里实验思路相同)
设法将DNA、蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
3.实验材料和方法
(1)实验材料: _T2
噬菌体
_和 大肠杆菌 。
(2)实验方法:_放射性同位素标记___法,该实验中用35S、32P 分别标记___
蛋白质和
DNA__
。
4.T2 噬菌体简介:
(1)优点:
①是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
②头部和尾部的外壳是由蛋白质构成,头部内含有DNA。
③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌。
④子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
【注意】不用14C 和18O,也不能用35S、32P 标记同一噬菌体
【问题1】为什么不能用18O 和14C 标记细菌,再用被标记的细菌来培养噬菌体?
提示:
DNA
和蛋白质都含有
O 和
C ,用这两种元素标记,结果是噬菌体的蛋白质外壳和
DNA
都被标记,导致
进行噬菌体侵染细菌实验时,不能确定是哪一种物质进入细菌,从而不能确定哪一种物质是遗传物质。
(2)噬菌体的增殖
注意:噬菌体增殖过程中:噬菌体只提供自身的DNA 为模板,合成新DNA 和蛋白质所需的原料、能量、场
所、酶均来自大肠杆菌。
过程
增殖需要的条件
内容
合成T2 噬菌体DNA
模板
噬菌体的
DNA
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原料
大肠杆菌提供的
4 种脱氧核苷酸
合成T2 噬菌体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
5.实验过程:
【问题2】如何获得同位素标记的噬菌体?
第一步:标记大肠杆菌
大肠杆菌+含35S 的培养基→含35S 的大肠杆菌
大肠杆菌+含32P 的培养基→含32P 的大肠杆菌
第二步:标记T2噬菌体
T2噬菌体+含35S 的大肠杆菌→含35S 的T2噬菌体
T2噬菌体+含32P 的大肠杆菌→含32P 的T2噬菌体
第三步:已标记T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
(1)35S 标记噬菌体组:
实验
结果
分析
搅拌的目的
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的
使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层
上清液放射性很高说明什么
说明T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌
沉淀物放射性很低说明什么
搅拌不充分
(2)32P 标记噬菌体组:
实验
结果
分析
沉淀物放射性很高
说明T2噬菌体中的DNA 进入了大肠杆菌。
上清液放射性很低
培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;
培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
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6.实验结论:
(1)直接证明:DNA
是噬菌体的遗传物质
。
(2)间接证明:DNA 能够自我复制,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
能够控制蛋白质的合成,从而控制生物体的代谢和性状。
(3)上述实验能否证明蛋白质不是遗传物质呢?
【教材隐性知识】
1.【教材隐性知识】源于必修2 P46“思考·讨论”:选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优
点有
(填序号,下同)。
①个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化 ②繁殖快。
2.【教材隐性知识】(2)源于必修2 P47“练习与应用·拓展应用”:结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体
侵染细菌的实验,分析DNA 作为遗传物质所具备的特点是
。
①具有相对的稳定性 ②能够精确地自我复制,使亲代与子代间保持遗传的连续性 ③能够指导蛋白质合
成,控制新陈代谢过程和性状发育 ④在特定条件下产生可遗传的变异
【特别提醒】子代噬菌体的组成物质来源分析
(1)从蛋白质外壳方面分析:由寄主细胞提供原料氨基酸,在寄主细胞的核糖体上合成,与亲代噬菌体
的蛋白质外壳无关。
(2)从DNA 方面分析:由亲代噬菌体提供模板,利用寄主细胞提供的脱氧核苷酸,通过半保留复制的方式
合成子代噬菌体的DNA。
(3)从子代噬菌体方面分析:释放的众多子代噬菌体中,只有少数含有亲代噬菌体DNA 的单链,其余子代
噬菌体的DNA 均由寄主细胞提供原料合成。
7.实验误差分析:
亲代噬菌体
上清液(主要是噬菌体外壳) 沉淀物(主要是被侵染的
大肠杆菌)
细菌裂解释放出的子代
噬菌体有无放射性
35S-蛋白质
放射性高
放射性低
没有检测到35S
32P-DNA
放射性低
放射性高
检测到32P
①35S 标记的一组,为什么沉淀中出现了放射性?
提示:沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。
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【问题3】用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上讲:含有35S 标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌,离
心后全存在于上清液. 实际上:沉淀物中也有少量放射性,原因是:由于搅拌不充分,有少量
35 S 的噬菌
体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
【问题4】32P 标记的一组,为什么上清液中出现了放射性?
A.
保温时间过短,部分噬菌体的
DNA
还没有进入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出
现放射性;
B.
保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代噬菌体,经离心后分布于上清液,也会使上清液出
现放射性。
知识点2 三个经典实验对比
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
实验者
格里菲思
艾弗里
赫尔希和蔡斯
思 路
设法将DNA 与蛋白质等分开,单独地研究它们遗传功能。
分离方式
酶解法:分别加入到R 型菌中同位素标记法:标记DNA 和蛋白质
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结 论
加热杀死的S 型菌体内有
“转化因子”
证明DNA 是遗传物质,蛋
白质不是。
DNA 是遗传物质,但不能证明蛋
白质不是遗传物质。
【易错辨析】
1.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。(必修2 P45 正文)
( )
2.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。(必修2 P45 正文)( )
3.用1 个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。(必修2 P45
图36)( )
4.32P、35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。(必修2 P46
正文)( )
考向1 结合噬菌体侵染细菌实验,考查实验探究
例1.某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA 是遗传物质。
结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在
上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
材料及标记
实验组
T2 噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N 标记
②
32P 标记
35S 标记
③
3H 标记
未标记
④
35S 标记
未标记
A.①和④
B.②和③
C.②和④
D.④和③
【变式训练】1.如图A~E 表示用35S 标记的T2 噬菌体侵染细菌的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.A~E 依次为吸附、注入、复制、组装和释放
B.C 时细菌内部分DNA 分子具有放射性
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C.D、E 时分别搅拌、离心,后者上清液中放射性较强
D.该实验证明DNA 是T2 噬菌体的主要遗传物质
【变式训练】2.利用含有32P 标记的T2 噬菌体侵染细菌,经过培养和搅拌以及离心后,发现离心管的沉淀
物中含有较高放射性,而上清液中放射性含量很少。下列相关叙述错误的是( )
A.通过用含有32P 标记的肺炎链球菌培养T2 噬菌体来标记噬菌体
B.若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短所致
C.该实验结果不能证明T2 噬菌体的遗传物质是DNA
D.若该实验不经过搅拌,对实验结果没有明显影响
考点三 DNA 是主要的遗传物质
知识点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(只由蛋白质和RNA 组成)、烟草(高等植物)
2.实验过程:
3.实验结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不是蛋白质。
知识点2 DNA 是主要的遗传物质
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞生物
真核生物
DNA 和RNA
DNA
动物、植物、真菌
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原核生物
DNA
细菌
非细胞生物
DNA 病毒
仅有DNA
DNA
T2 噬菌体、乙肝病毒
RNA 病毒
仅有RNA
RNA
烟草花叶病毒、HIV 病
毒
细胞生物:真核生物与原核生物的遗传物质是DNA
非细胞生物: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 。就生物个体而言,其遗传物质是唯一的。
知识点3 判断DNA 病毒和RNA 病毒的方法(拓展)
例如: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__DNA(DNA
水解
) _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__ 该病毒的宿主细胞
_ __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
__该病毒__,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__RNA__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___A 的比例不等于
T 的比例
__,则说明是单链DNA。
②若含有T,且__A 的比例等于
T 的比例
__,则最可能是双链DNA。
③若含有U,且___A 的比例不等于
U 的比例
_ _,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。
【考点训练】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,简要写出实验思路;
考向1 结合探索遗传物质的实验思路和方法,考查科学思维能力
例1.烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA 病毒,具有S 和HR 等多种株系。科学家分别提取了S 株系和
HR 株系的RNA 和蛋白质,进行了以下重组实验:
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重组实验过程
子代病毒的类型
第一组:SRNA+HR 蛋白质→感染烟草
S 株系
第二组:HRRNA+S 蛋白质→感染烟草
HR 株系
下列相关叙述中,合理的是( )
A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV 的不同株系
B.将TMV 的遗传物质与二苯胺水浴加热,溶液会变成蓝色
C.根据实验结果可推测,TMV 的RNA 控制其蛋白质的合成
D.在该实验中,第一组实验是对照组,第二组实验是实验组
【变式训练】某种感染动物细胞的病毒M 主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M 的遗传物质是DNA 还
是RNA,某研究小组展开了相关实验,如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M+DNA 酶+活鸡胚培养基
C
(1)该实验运用了________(填“加法”或“减法”)原理。
(2)C 组的处理方式是__________________________________________________。
(3)若鉴定结果表明病毒M 是DNA 病毒,则B 组和C 组的实验结果分别是
___________________________________________________________________。
(4)若鉴定结果表明病毒M 是单链RNA 病毒,通过自我复制产生遗传物质,则让病毒M 的遗传物质进行复
制,至少经过________ 次复制才能得到病毒
M
的遗传物质,原因是
_____________________________________________________________________________。
【变式训练】下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花:白花=3:1
B.病毒甲的RNA 与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热致死的S 型肺炎链球菌与R 型活菌混合培养后可分离出S 型活菌
D.用放射性同位素标记T2 噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
1.(2024·甘肃·高考真题)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成。关于证明蛋白质和核酸哪一
种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S 型菌株的DNA 分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性
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状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S 型菌DNA+DNA 酶”加入R
型活菌的培养基中,结果证明DNA 是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA 进入宿
主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA 和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA 分子
可使烟草出现花叶病斑性状
2.(2023·天津·高考真题)科学发现中蕴含着值得后人借鉴鉴的方法或原 理。下列探究实践与科学发现
运用的方法或原理不一致的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(2022·海南·高考真题)某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验,
验证DNA 是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测
到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N 标记
②
32P 标记
35S 标记
③
3H 标记
未标记
④
35S 标记
未标记
A.①和④
B.②和③
C.②和④
D.④和③
4.(2022·湖南·高考真题)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
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5.(2022·浙江·高考真题)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
一、教材知识链接
1.(必修2 P43)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 型活细菌的原理是基
因重组;实验结论是在加热致死的S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。
2.(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理,实验结论是DNA
才是使
R 型细
菌产生稳定遗传变化的物质。
3.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术,设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验,因噬菌体
只有头部的DNA 进入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,因而更具说服力。
4.实验误差分析:①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保温时间过短或过
长。
②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搅拌不充分,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。
5.(必修2 P45)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让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。
6.(必修2 P46)因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA 是主要的遗传物质;原核生物(如细菌)的
遗传物质是DNA,真核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA
或
RNA
。
二、教材深挖拓展
1.(必修2 P43)体内转化实验中“加热”是否已导致DNA 和蛋白质变性?请说明理由。
2.(必修2 P44)体外转化实验中导致R 型细菌转化为S 型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?
其转化的实质是什么?
3.(必修2 P44)体外转化实验中,设置“S 型细菌的DNA 中加DNA 酶”实验组的作用是什么?
4.(必修2 P45)用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实际上含有少量放射
性的原因是什么?
三、长句规范作答
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1.(科学探究)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同,但其最关键的实验设计思路却有共同之处,你能
否具体指出?
2.(科学探究)写出用32P 标记的T2 噬菌体的步骤:
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