2023届一轮复习浙科版核酸是遗传物质学案

第15讲核酸是遗传物质

［课标要求］3.1.1.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。

考点一肺炎链球菌转化实验

1.格里菲思的体内转化实验

霎驾菌落光滑、有荚膜、有毒性

实验

尺型超菌落眼相、无荚膜、无毒性

材料

①R型肺炎链以两蛆，小鼠活

②S型肺炎链丽"m一患病致死，分离

e过程小♦出S型活细菌

③加热杀死的S型注射一

ɪ蕨

肺炎链球菌♦小鼠活

s鼠

④R型肺炎链球菌+

混合患病致死，分离

转加热杀死的S型肺丽卜出S型活细菌

化炎链球菌

⅛

⅛实验①②对比说明R型菌无毒性，S型菌有

v一毒性

现象实验②③对比说明被加热杀死的S型菌无

芬布一毒性

L实验②③④对比说明R型菌能转化叁型菌

加热杀死的S型菌中，一定有一种物质能把某

鲤些R型菌转化为S型菌。即S型菌中的“转化因

王”进入R型菌体内，引起R型菌稳定的遗传

变异

［提醒］(1)发生转化的只是少部分R型菌。

(2)仅能证明S型菌中含有某种“转化因子”，但“转化因子”的本质不清

楚。

2.艾弗里的体外转化实验

⑴过程与现象

[s型肺手链球菌)

裂解I分离

,蛋白I质荚膜多I糖DNiADNA+DINA醯、

I.别与R型肺炎链球菌混合培养)

R型菌R型菌R型菌+S型菌R型菌

(2)结论：一种细菌的DNA掺入另一种细菌中,能够引起稳定的遗传变异。

V回硼超/HHiuiliniliuuilinillliinilBllRlBnniiniuiinuilllllinnwiuKlllIMl

(1)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而

无R型菌。()

(2)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。()

(3)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型菌的DNA分解为脱氧核甘酸，因此

不能使R型菌发生转化。()

(4)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。

()

(5)在生命科学发展过程中，肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。

()

(6)艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。()

(7)肺炎链球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观

察其遗传作用。()

答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×

(7)√

.------------7.普,

肺炎链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

培养细菌在小鼠体内体外培养基

R型菌与S型菌的毒性对S型菌各组成成分的作用进行对

实验对照

昭昭

，、、、八、、

续表

项目体内转化实验体外转化实验

巧妙构思把加热杀死的S型菌注射到小鼠将物质提纯分离后，直接、单独

体内作为对照实验来说明确实发地观察某种物质在实验中所起的

生了转化作用

实验结论S型菌体内有转化因子S型菌的DNA是遗传物质

①所用材料相同；

②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实

联系

验的延伸；

③两实验都遵循对照原则、单一变量原则

__核心素ʌ一

突破肺炎链球菌的体内'体外转化实验

核心素养科学探究

1.（2020•浙江7月选考改编）下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正

确的是（）

A.活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B.活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C.离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定

遗传

D.离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成

S型菌

解析：选D。R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定

遗传，A项错误。能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是

荚膜物质，B项错误。转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型

菌转化为S型菌，C项错误。S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被

降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D项正确。

2.（2019•浙江4月选考）为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转

化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图

所示：

蛋白酶工ɔ

培养

B⅛BBzf型J菌的含h型菌≡

S型菌的含R型菌SR

提取物的培养液提取物的培养液

甲组乙组

S型困By件R型困

提取物的培养液

丙组

下列叙述正确的是（）

A.甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA

解析：选C。甲组培养皿中有S型菌落，推测加热通常不会破坏转化物质的

活性，但培养皿中也有未转化的R型菌落，A错误；乙组中S型菌提取物中的

蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以可推测转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培

养皿中只有R型菌落，由于加入了DNA酶，所以可推测转化物质是DNA,C

正确：该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质是

DNA,D错误。

阚陶唱圈。倒画

格里菲思实验（实验一）与艾弗里

实验（实验二）的三个“不同”

创设情应长句特画力

［事实概述类］

1.［2017∙全国I,T38(5)］艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是

遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基

因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是

答案：DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

［原因分析类］

2.加热后S型菌死亡，但加入R型活细菌后能转化成活的S型菌的原因是

答案：加热会使蛋白质和DNA的空间结构发生改变，但DNA在降温后会

恢复双螺旋结构，蛋白质不能恢复原结构，恢复原结构的S型菌的DNA使R型

菌发生转化

3.在体内转化实验中，如果没有第三组实验(注射加热杀死的S型菌，小鼠

活)，不能得出格里菲思的结论，因为

答案：无对照实验，不能说明加热杀死的S型菌中含有促成R型活细菌转

化成S型活细菌的转化因子

4.加热杀死的S型菌与正常的R型菌混合注入小鼠体内有一…S型菌

颔，'•/---R型菌

后，小鼠体内S型菌、R型菌含量的变化情况如图所示，请°

分析曲线变化的原因。°时间

(l)ab段R型菌数量减少的原因是____________________________________

⑵be段R型菌数量增多的原因是

(3)后期出现的大量S型菌是由_____________________________

____________________而来的。

答案：(1)小鼠体内形成大量的对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少

(2)b点之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫力，

造成R型菌大量繁殖

(3)R型菌转化成的S型菌繁殖

［开放思维类］

5.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。

答案：实验思路：①将加热杀死的S型菌体内的物质分离，分别得到蛋白质

和DNAo②将分离得到的S型菌的蛋白质和DNA分别与R型菌混合一段时间

后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。实验结果及

结论：甲组小鼠活，乙组小鼠患病致死，并在乙组小鼠体内发现活的S型菌，则

证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

考点二噬菌体侵染细菌的实验分析

1.实验材料：噬菌体和大肠杆菌等。

结构不、一蛋白质外壳:含特征元素3

A―Λj-±-DNA:含特征元素R

A

—噬菌体的DNA

增殖原料大肠杆菌提供的四种脱氧

V核甘酸、氨基酸、ATP等

蛋白质外壳

大肠杆菌的核糖体

合成场所

［提醒］T2噬菌体属于DNA病毒，具有特异性，专门寄生在大肠杆菌体内,

不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌。

2.实验过程

实验

放射性同位素标记法

方法

C天

含"S的大］得含”S标记

肠

r标记肠杆菌到的噬菌体

杆

噬⅛含的细

含"P的大强I含"p标记

回的噬菌体

菌菌培养基肠杆菌

体悬浮液放射

侵实验含为的一普通大性高；沉淀

噬菌体肠杆菌

染过程物放射性低

细

搅拌、离心后

菌噬菌体

侵染检测放射性

侵染细菌

噬菌体侵染细菌时，空陋进入细菌的细胞中,

结果「而蛋白质外壳留在细胞外

分析L子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的

维-DNA是噬菌体的遗传物质

［提醒］分别用含35S、32P的噬菌体侵染细菌的实验采用的是对比（相互对

照）实验。

（1）噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。（）

（2）噬菌体侵染细菌的实验分析比肺炎链球菌转化实验更具有说服力。（）

（3产P、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。()

(4)T2噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖。()

(5)用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质。()

(6)赫尔希和蔡斯用35s和32p分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明

了DNA的复制方式。()

答案：⑴义(2)√(3)×(4)√(5)√(6)X

1.“二看法”判断子代噬菌体标记情况

迹封作原料，子代中都应含有放射性标记

一

看标记部分子代'

标DNA,

记中含有放射性标记

生

看

二

物

记

标标记蛋白质，子代中'

索

元不含有放射性标记

----标记DNA和蛋白质，

丑、H卜部分子代含有放射

性标记

2.噬菌体侵染细菌实验中悬浮液和沉淀物放射性分析

(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌

悬浮液中含噬菌

T无放射性

体外壳

合全部噬菌体侵染遇

理-细菌且未释放忑

沉淀物为包含噬菌

T有放射性

体DNA的大肠杆菌

温

V

或浮液有放射性

\./_短用部分噬菌体增殖后释放出来

(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌

r悬浮液中含噬菌体外壳有放射性

充分

标

为^J沉淀物为包含噬菌体扃砺

菌*w

与

噬K

DNA的大肠杆菌1兀取"任I

肠

大

一

拌

合

混

后

混

3.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验

确友卷球菌袜夕卜转花受盛四:'⅛⅛⅞⅛⅛⅛⅛⅛⅛'

UgO

直接、单独观察细通放射性同位索标记

胞裂解分离物各自0方法e法：分别用同位素

的转化效果3SS、3Zp标记蛋白质

和DNA

检测—检测放射性同位

观察菌落类型方式十素存在位置

证明DNA是遗传物证明DNA是遗传物

质，而蛋白质不是0结论U＞质，但不能证明蛋

遗传物质白质不是遗传物质

设计思路

0

两实验都是设法将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

.-----------7■善经/.

突破1噬菌体侵染细菌的实验分析

核心素养科学探究

1.（2022・舟山高三质检）下列关于噬菌体侵染细菌的实验，叙述正确的是

）

A.用35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌，子代噬菌体核酸中含32P,

外壳中含35S

B.用32P标记的噬菌体侵染35s标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均

可检测到32p和35s

c.用未标记的噬菌体侵染15N标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可

检测到"N

D.用∣5N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体核酸和外壳中均可

检测到15N

解析：选C。用35S标记的噬菌体侵染32p标记的细菌，子代噬菌体核酸中

含32p,外壳中不含有35S,因为细菌没有提供含35S的原料，A错误：用32p标

记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体外壳中可检测到35S,检测不到32p,

同理核酸中不含s,B错误；用未标记的噬菌体侵染QN标记的细菌，子代噬菌

体核酸和外壳中均可检测到∣5N,因为细菌提供的合成核酸和蛋白质的原料均有

15N标记，C正确；用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，部分子代噬菌体核

酸中可以检测到∣5N,外壳中检测不到∣5N,D错误。

2.（2020•浙江1月选考）某研究小组用放射性同位素32p、35s分别标记T2噬

菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时

间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误

的是（）

TP标记、大肠杆菌”S标记

的噬菌体A∩的噬菌体

甲乙

A.甲组的悬浮液含极少量32p标记的噬菌体DNA,但不产生含32p的子代

噬菌体

B.甲组被感染的细菌内含有32p标记的噬菌体DNA,也可产生不含32p的

子代噬菌体

C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子

代噬菌体

D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的

子代噬菌体

答案：C

突破2两个经典实验的比较

核心素养科学思维

3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验

分析，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把

DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；②利用放射性同位素标记法。下列有关

叙述正确的是（）

A.两者都运用了①和②

B.前者运用了①，后者运用了②

C.前者只运用了②，后者运用了①和②

D.前者只运用了①，后者运用了①和②

解析：选D。艾弗里的肺炎链球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，

研究各自的效应。而赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验分析也是把DNA与

蛋白质分开，研究各自的效应，并且运用了放射性同位素标记法。

4.（2022•宁波高三一模）下列关于“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染

细菌的实验分析”的叙述，错误的是（）

A.将S型菌的DNA与R型菌混合培养，一段时间后培养基中有两种菌落

B.在用35s标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中，细菌裂解后得到的T2噬

菌体大多数有放射性

C.在用32p标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中，保温时间太长或太短均

可导致悬浮液放射性升高

D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的

效应

解析：选B。S型菌的DNA会使部分R型菌转化为S型菌，一段时间后，

培养基中会有两种菌落，A正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，在T2

噬菌体侵染细菌的实验中，只有DNA进入大肠杆菌中，蛋白质外壳留在细菌外

面，细菌裂解后得到的子代噬菌体没有放射性，B错误；用32p标记的T2噬菌

体侵染细菌时，保温时间太长，细菌将会裂解，保温时间太短，T2噬菌体没有

完全侵入大肠杆菌，两种情况均可导致悬浮液放射性升高，C正确；两个实验的

设计思路均是设法将DNA和蛋白质分开后单独研究各自的效应，D正确。

《创设情品长句特EIlI\

［事实概述类］

1.艾弗里和赫尔希选用细菌或病毒作实验材料的优点是

答案：①个体小、结构简单；②繁殖快

2.在噬菌体侵染细菌实验中，搅拌和离心的目的：

答案：搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体及其蛋白质外壳与细菌脱离；

离心的目的是让悬浮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

［原因分析类］

3.[2016∙全国I,T29(3)]将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32p进行

标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32p的培养基中培养一段时间。若得到的

所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(〃个)并释放，则其中含有32P的噬菌

体所占比例为Hn,原因是________________________________________

答案：一个含有32p标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的

两条单链只能分配到2个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的〃个噬菌体

中只有2个带有标记

4.在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32p和35s标记

T2噬菌体的DNA和蛋白质，据图分析标记元素所在的部位并说出理由：

该实验不能标记C、H、0、N这些元素的原因是

-CO-NH-C-⑤一C-COOH

II

HH

答案：标记元素所在的部位分别是①④。标记DNA用的是P,①是磷酸基

团；标记蛋白质用的是S,只有R基团(④)中可能含有SC、H、0、N是DNA

和蛋白质共有的元素，若选择共有的元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分

开

5.下图为T4噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4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

1

%

/

出Oo

50

求

¢

O2468

侵染时间∕min

答案：b随侵染时间延长，以大肠杆菌DNA为模板合成的放射性RNA减

少

［开放思维类］

6.若某研究小组计划利用放射性同位素标记法探究新冠肺炎病毒

2019-nCoV的遗传物质是DNA还是RNA,请简述该实验的设计思路：

答案：以含同位素标记的胸腺喀咤脱氧核甘酸和尿喀咤核糖核甘酸为原料分

别培养活细胞，再用上述标记的两种细胞培养该病毒，一段时间后分别检测子代

病毒中是否出现放射性

考点三DNA是主要的遗传物质

7Y知¾脏梳理

1.RNA是遗传物质的实验

实验烟草花叶病毒和烟草C烟草花叶病毒的组成

材料成分是蛋白质和RNA

「蛋白质外壳-什蠹未感染

≡-→RNA_______J靠婕烟草感染

实验花

遍病

m病毒

→RNA+RNA酶号未感染

病毒

实验改A是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质

鼐不是烟草花叶病毒的遗传物质

2.生物体内的核酸种类及遗传物质

核酸

有细胞使买DNA和RNA

⅛结构遗传,

DNA

物W

类

PNA病毒

别只含DNA,遗传物质为DNA

无细胞

结构RNA病毒

只含RNA,遗传物质为RNA

∣∖「大部分生物的遗传物质是DNAIDNA是主要

房ft只有少部分RNA病毒的遗传物质丁的遗传物质

∖J是RNA

［提醒］(1)病毒的遗传物质是DNA或RNA,由细胞构成的生物的遗传物质

是DNAo

(2)绝大多数生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。

(I)RNA或DNA是T2噬菌体的遗传物质。(