第27讲 DNA是主要的遗传物质高考生物一轮复习情境教学精讲课件

第27讲DNA是主要的遗传物质课标要求核心素养1.概述格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验的过程、噬菌体侵染细菌实验的方法、过程。2．举例说明证明遗传物质的实验思路。3．说明DNA分子是主要的遗传物质。4．有些病毒的基因位于RNA上。1.通过遗传物质变化引起性状改变培养结构与功能观。2．运用科学的方法将DNA和蛋白质分开，单独直接观察它们各自的作用，确定DNA是生物的遗传物质，提高归纳演绎的能力。3．结合课本实验，学会探究遗传物质的方法和思路。4．通过学习形成关注科学发展，关注人类健康的意识和责任。课标要求考点五年考情（2020-2024）命题趋势考点1

DNA的结构与复制（5年4考）2024·贵州、浙江、河北、北京、湖北、吉林2023·山东、浙江、北京2022·重庆、河北、浙江、广东、海南

2021·北京、广东、海南、辽宁、山东、浙江从近五年全国各地的高考试题来看，

遗传的分子基础专题主要出现的考点有DNA的结构与复制，人类遗传物质的探索历程和基因表达，此部分内容在选择题和非选择题都有考察，非选择题一般会和遗传变异联系起来综合考查。

考点2

DNA是主要的遗传物质（5年4考）2024·贵州、甘肃、湖南、湖北、北京2023·重庆、浙江、天津2022·海南、湖南、浙江、广东、山东2021·全国、浙江、广东2020·浙江考点3

基因的表达与中心法则（5年5考）2024·贵州、湖南、安徽、河北、湖北、广东、甘肃、吉林、浙江2023·山东、浙江、湖南、广东、全国2022·湖南、广东、浙江2021·辽宁、湖南、海南、福建、河北、北京2020·全国、天津、山东、

考点一肺炎双球菌的转化实验考点情境2020年席卷世界的新型冠状病毒肺炎，导致数千万人染病，数十万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒常见的病毒是RNA病毒，那么新型冠状病毒遗传物质是DNA还是RNA？下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整第一步：把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组，

。

。第二步：取等量的鼠胚胎干细胞分成三组，用

技术分别把A．B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。第三步：将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有新型冠状病毒产生。分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理显微注射考点情境科学家是怎样证明DNA是遗传物质的?为什么说DNA是主要的遗传物质？请预测结果及结论：①

；则新型冠状病毒的遗传物质是RNA②

，则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA；③

，则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。若A、C两组出现新型冠状病毒，B组没有出现若B、C两组出现新型冠状病毒，A组没有出现若A、B、C三组均出现新型冠状病毒必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落菌体荚膜毒性表面光滑Smooth表面粗糙rough小鼠不致死可使小鼠致死多糖类的荚膜无荚膜必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.格里菲思的体内转化实验(1)实验①②对比说明____________________________________。(2)实验②③对比说明______________________________。(3)实验②③④对比说明__________________________。(4)结论：

。R型细菌无致病性，S型细菌有致病性被加热杀死的S型细菌无致病性R型细菌可转化为S型细菌①R型活细菌②S型活细菌③加热致死的S型细菌④R型活细菌+加热致死的S型细菌小鼠不死亡死亡，分离出S型活细菌不死亡死亡，分离出S型活细菌注射注射注射混合注射加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌a.第①组实验表明_________________

。b.第②③④组实验表明___________________________________________________________________。c.第⑤组实验表明

。(2)实验结论：

。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验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细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA破碎加热致死的S型细菌设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质不作处理蛋白酶RNA酶脂酶DNA酶分别与R型细菌混合培养S型细菌的细胞提取物R型S型R型S型R型S型R型S型R型(1)实验过程及结果DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质不是①②③④⑤处理必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化(

)(2)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(

)(3)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(

)(4)新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。()(5)艾弗里的体外转化实验涉及细菌培养技术、物质提纯和鉴定技术等（）(6)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。（）××××√√考向一：肺炎链球菌转化实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

D1.S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列有关叙述错误的是 (

)A.本实验的自变量为步骤①中不同酶的处理B.本实验利用了自变量控制中的“减法原理”C.固体培养基比液体培养基更便于观察结果D.DNA酶处理的一组为实验组,另一组为对照组[解析]本实验的自变量为步骤①中不同酶的处理,分别研究蛋白质、DNA等物质是否为遗传物质,A正确;本实验用相应的酶特异性地去除了某些物质进行转化实验,利用了自变量控制中的“减法原理”,B正确;在实验中,固体培养基上能形成菌落利于观察,C正确;此实验中两个组别都是实验组,两组实验形成相互对照,D错误。B

考向一：肺炎链球菌体内转化实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.如图是肺炎链球菌的体内和体外转化实验中R型菌和S型菌的数量变化曲线。下列有关说法错误的是 (

)

A.体内转化实验中,小鼠体内的S型活菌含有R型菌的遗传物质B.高温不能改变DNA的结构,所以加热致死的S型菌能将R型菌转变成S型菌C.①可表示体内转化实验中R型菌(曲线乙)和S型菌(曲线甲)的数量变化曲线D.②可表示体外转化实验中R型菌(曲线甲)和S型菌(曲线乙)的数量变化曲线3．格里菲思的肺炎链球菌转化实验如下：①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；

②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；

④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。据此分析，下列说法错误的是 (

)A.该实验中可形成对照的是①②、①④、③④B.②过程小鼠死亡是因小鼠不能产生相关抗体所致C.④过程中，小鼠体内可分离出S型活细菌且数量多于R型活细菌D.重复实验①与④得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来B

考向一：肺炎链球菌转化实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]在肺炎链球菌的体内转化实验中,R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以曲线在开始段有所下降,后随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加,所以曲线上升;加热致死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌,并通过繁殖使数量增多,曲线上升,即图①表示体内转化实验,曲线甲表示S型菌,曲线乙表示R型菌。在肺炎链球菌的体外转化实验中,R型细菌能在培养基中大量增殖;加热致死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌,S型细菌也能在培养基中大量增殖,所以曲线都上升,即图②表示体外转化实验,R型菌为曲线甲,S型菌为曲线乙。综上所述,A、C、D正确;高温能使DNA变性,能改变其结构,但降低到合适的温度时,DNA能复性,因此,加热致死的S型菌能将R型菌转变成S型菌,B错误。1.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_______________________________________________________________________________________。(3)后期出现的大量S型细菌是由________________________________而来的。b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R型细菌转化成的S型细菌繁殖肺炎链球菌体内转化实验中R型和S型细菌含量变化分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(2)并非所有的R型细菌都被转化(受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响)有关肺炎链球菌“转化”的两个易错点(1)转化的遗传学原理是基因重组。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，基因重组S型菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因进入R型菌重组R型菌转化成S型菌必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(4)加热致死的S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，R型细菌体内合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。有关肺炎链球菌“转化”的两个易错点(3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。【解析】

A、体内转化实验中，加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，小鼠体内的S型活菌含有R型菌的遗传物质，A正确；B、高温能使DNA变性，能改变其结构，但温度降低到合适的温度时，DNA能复性，因此，加热杀死的S型菌能将R型菌转变成S型菌，B错误；C、①中R型菌的变化先下降而后上升，表现为小鼠对细菌的抵抗过程，因此为体内转化实验，其中R型菌为曲线乙的数量变化，S型菌为曲线甲的数量变化曲线，C正确；D、②中显示两种细菌的数量变化均上升，表示体外转化实验，其中R型菌为曲线甲，S型菌为曲线乙，因为S型菌是随后出现的，D正确。故选B。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中，采用“加法原理”的是（）A.“探究性激素对高等动物第二性征的影响”的实验,对实验组公鸡切除睾丸B.“探究甲状腺激素对高等动物生长发育的影响”的实验中，给实验组饲喂含甲状腺激素的饲料C.“探究某种新病毒遗传物质种类”的实验中，实验组分别用DNA酶和RNA酶处理D.“探究某种物质的运输方式”的实验中，向实验组中加入适量的呼吸酶抑制剂考向三：科学探究方法之“加减法原理”B

必备知识易错辨析考向突破归纳提示

与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考点二噬菌体侵染细菌的实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌①T2噬菌体的结构DNA(C、H、O、N、P)（C、H、O、N、S等）蛋白质头部尾部32P标记的噬菌体35S标记的噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内必备知识易错辨析考向突破归纳提示

②T2噬菌体的增殖噬菌体的DNA大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体合成T2噬菌体的DNA合成T2噬菌体的蛋白质1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌模版：原料：原料：场所：吸附注入合成组装释放噬菌体借尾丝吸附在细菌表面把DNA注入到细菌细胞利用细菌的化学成分、酶系统和核糖体合成出噬菌体的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体必备知识易错辨析考向突破归纳提示

T2噬菌体不能直接用培养基培养对比实验(相互对照)①标记噬菌体含35S的细菌培养基含32P的细菌培养基含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体未被标记的大肠杆菌未被标记的大肠杆菌上清液放射性很高沉淀物放射性很低上清液放射性很低沉淀物放射性很高搅拌、离心后检测放射性(2)实验过程大肠杆菌噬菌体侵染培养培养得到得到②噬菌体侵染细菌

1.噬菌体侵染细菌的实验35S标记的噬菌体沉淀物放射性很低子代噬菌体中无35S上清液放射性很高用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性上清液放射性很高说明？蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中沉淀物出现放射性原因？搅拌不充分，少量含35S的T2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(3)实验结果分析1.噬菌体侵染细菌的实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

32P标记的噬菌体子代噬菌体中含32P上清液放射性很低沉淀物放射性很高DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中沉淀物放射性很高说明？上清液出现放射性原因？用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内；(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代。(3)实验结果分析1.噬菌体侵染细菌的实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

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。③上述实验能否证明蛋白质不是遗传物质呢？不能，因为蛋白质没有进入细菌体内，不能明确其是否有遗传效应。DNA是噬菌体的遗传物质自我复制蛋白质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(4)实验结论1.噬菌体侵染细菌的实验必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有

和

)、烟草。(2)实验过程(如何设计)蛋白质RNA蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒RNA蛋白质(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是

，不是

。RNA蛋白质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是_______________。生物界绝大多数生物的遗传物质是________，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而

。

DNA或RNADNA生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物动物、植物、真菌原核生物细菌、蓝细菌非细胞生物DNA病毒T2噬菌体RNA数病毒艾滋病病毒、新型冠状病毒DNA和RNADNARNADNARNADNA3.DNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

(1)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(

)(2)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成(

)(3)噬菌体侵染细菌实验比肺炎链球菌转化实验更具说服力(

)(4)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性(

)(5)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中()(6)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记()√√√×√×必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向一：噬菌体侵染细菌的实验过程与结论D

1.[2024·北大附中调研]为了研究噬菌体侵染细菌的过程,研究者分别用32P和35S标记的噬菌体侵染了未被放射性标记的细菌。在短时间保温后进行离心(未搅拌),测定了上清液中的放射性,结果如表所示。注:DNA酶与噬菌体同时加入;离心后长链DNA出现在沉淀中、短链DNA出现在上清液中。细菌处理噬菌体处理上清液中的放射性比例(%)加入DNA酶未加入DNA酶不处理35S21不处理32P87侵染前加热杀死35S1511侵染前加热杀死32P7613必备知识易错辨析考向突破归纳提示

注:DNA酶与噬菌体同时加入;离心后长链DNA出现在沉淀中、短链DNA出现在上清液中。下列相关说法中不正确的是

(

)A.用32P和35S分别标记了噬菌体的DNA和蛋白质B.细菌被杀死后会促进噬菌体DNA被DNA酶降解C.DNA被降解后产生的片段离心后会出现在上清液中D.从实验结果中可知噬菌体的蛋白质没有进入细菌必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]在研究噬菌体侵染细菌的过程的实验中,分别用35S和32P标记了噬菌体的蛋白质和DNA,A正确;由表格数据可知,侵染前加热杀死细菌,与不处理相比,加入DNA酶后,上清液中的放射性比例上升明显,说明细菌被杀死后会促进噬菌体DNA被DNA酶降解,B正确;离心后长链DNA出现在沉淀中,短链DNA出现在上清液中,说明DNA被降解后产生的片段离心后会出现在上清液中,C正确;仅通过该实验无法判断噬菌体的蛋白质是否进入细菌,D错误。D

考向一：噬菌体侵染细菌的实验过程与结论必备知识易错辨析考向突破归纳提示

2.

[2024·云南丽江一模]某生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的实验,下列有关分析正确的是 (

)A.为获得35S标记的噬菌体,可用含35S的完全培养基进行培养B.大肠杆菌拟核DNA上含有2个游离的磷酸基团C.35S将出现在子代噬菌体的蛋白质外壳中D.沉淀物b放射性的高低,与过程②中搅拌是否充分有关必备知识易错辨析考向突破归纳提示

[解析]噬菌体是病毒,无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能增殖,不能用培养基进行培养,A错误;大肠杆菌拟核DNA是环状的,不含游离的磷酸基团,B错误;35S标记的噬菌体侵染的是未被标记的大肠杆菌,35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入细胞内,所以子代噬菌体的蛋白质外壳不含35S,C错误;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌细胞外的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,若搅拌不充分,会导致沉淀物b中放射性增强,因此沉淀物b放射性的高低,与过程②中搅拌是否充分有关,D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

“二看法”判断子代噬菌体标记情况细菌P作原料，子代中都应含有放射性标记噬菌体二看标记元素SC、H0、N标记DNA,部分子代中含有放射性标记标记蛋白质，子代中不含有放射性标记标记DNA和蛋白质，部分子代含有放射性标记1．同位素示踪技术在生物学发展史上起着重要的作用，下列有关叙述正确的是（

）A.赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开,单独研究各自作用B.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2中O的来源C.梅塞尔森利用同位素14N和15N的放射性,证明了DNA复制方式为半保留复制D.卡尔文利用12C标记CO2，探明了CO2中的C转化为有机物中C的转移路径考向二：噬菌体侵染细菌实验的拓展分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

A【解析】赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究了各自作用，通过检测放射性的走向证明了DNA是遗传物质，A正确；鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2的来源，但18O不具有放射性，B错误；梅塞尔森利用同位素14N和15N在质量上的差异证明了DNA复制方式为半保留复制，但14N和15N不具有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，通过检测带有放射性的化合物，探明了CO2中的C转化为有机物中碳的路径，D错误。示踪元素标记物质研究内容结论(结果)14CCO2暗反应中碳的转移途径3H亮氨酸分泌蛋白的合成分泌过程18OH2O和CO2光合作用中O2的来源

15NDNADNA的复制方式高中生物其他常用同位素示踪举例必备知识易错辨析考向突破归纳提示

发现卡尔文循环核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜光合作用产生的O2来自H2O，而不是CO2

DNA半保留复制(1)要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养方法是

。

。(2)实验中搅拌的目的是

，搅拌时间应大于

min，否则上清液中的放射性会比较

。考向二：噬菌体侵染细菌实验的拓展分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离2低2.赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。请回答下列问题：(3)上清液中32P的放射性仍达到30%，其原因可能是

。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照，如果存活率明显低于100%，则上清液中放射性物质32P的含量会

，原因是

。考向二：噬菌体侵染细菌实验的拓展分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

部分噬菌体未侵染细菌增高大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中2.赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。请回答下列问题：(4)上述实验中不用14C来标记T2噬菌体的DNA或蛋白质，原因是

。

。(5)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是_______________________________。考向二：噬菌体侵染细菌实验的拓展分析必备知识易错辨析考向突破归纳提示

DNA和蛋白质中均含有C元素2.赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，并检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。请回答下列问题：作为对照组，以证明细菌未裂解【详解】（1）T2噬菌体是病毒，病毒是非细胞结构生物，只能寄生在活细胞中才能繁殖，所以要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养方法是用含32P的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌被32P标记，再用此细菌培养T2噬菌体。（2）用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层，用35S标记噬菌体的蛋白质时，搅拌时间应大于2min，否则上清液中的放射性会比较低。（3）上清液中仍有少量32P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染细菌。如果时间过长，被侵染的细菌裂解，释放出于代噬菌体，导致被侵染细菌的存活率明显低于100%，则上清液中放射性物质32P的含量会增高。（4）因为DNA和蛋白质中均含有C元素，故不用14C来标记T2噬菌体的DNA或蛋白质。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向三：肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌的实验比较1.某科学工作者曾重复做了“肺炎双球菌转化实验”及“噬菌体侵染细菌的实验”。请回答下列有关问题：I“肺炎双球菌转化实验”的步骤及结果如下：(1)本实验中的对照组是

。(2)加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是

。

。1、2、3组DNA热稳定性较高（或者冷却后DNA可恢复双螺旋结构）必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向三：肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较Ⅱ“噬菌体侵染细菌的实验”中他分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记：组别第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C标记大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记(3)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验在设计思路上的共同点是

。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用考向三：肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较Ⅱ“噬菌体侵染细菌的实验”中他分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记：组别第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C标记大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记(4)第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要分布部位是

。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中

(填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”)14C．(5)获得被35S标记的噬菌体的方法是

。

。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

沉淀物和上清液不一定含有

用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌【详解】（1）本实验为对照实验，1组、2组分别单独培养正常的R型细菌、S型细菌，它们都能正常繁殖，再将加热杀死的S型细菌单独培养则没有出现S型细菌，但将加热杀死的S型细菌与正常的R型细菌混合培养，则在培养基中既有R型细菌，又有S型细菌，1、2、3组与4组对照，从而得出推论：S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化为S型细菌。故该实验中的对照组是1、2、3组。（2）DNA热稳定性较高（或者冷却后DNA可恢复双螺旋结构），故加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性，仍能使R型细菌转化为S型细菌。（3）“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验都设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用，这是两个实验的共同点。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】（4）第三组实验用14C标记噬菌体，噬菌体的蛋白质、核酸等均会被标记，其蛋白质位于上清液中，其核酸进入大肠杆菌位于沉淀物中，故经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要分布部位是沉淀物和上清液。在此实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，因为大肠杆菌未被标记，而噬菌体的遗传物质利用大肠杆菌的核苷酸合成自身核酸（DNA）。（5）噬菌体为病毒，无细胞结构，若要获得被35S标记的噬菌体，必须先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

项目肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路处理方法检测方式结论必备知识易错辨析考向突破归纳提示

肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能酶解法：将细胞提取物分别用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等处理后再与R型细菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记噬菌体蛋白质和DNA观察菌落类型检测放射性同位素存在位置证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向四：烟草花叶病毒侵染实验1.已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成。如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析，下列叙述正确的是()A.该实验的自变量是烟草叶片上出现的不同病斑B.杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组C.该实验只能说明TMV、HRV的遗传物质是RNAD.若实验运用同位素标记技术，则可以选择15N进行标记C【详解】该实验的自变量是不同病毒，因变量是烟草叶片上出现的不同病斑，A错误；杂交病毒是蛋白质外壳和核酸重组形成的，不是基因的重组，B错误；题述实验只能证明HRV和TMV的遗传物质是RNA，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此不能选择15N进行标记，D错误。2．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，下图为感染实验示意图，由此可以判断（

）A．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中B．进入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程C．实验须用同位素标记法跟踪TMV的物质去向D．病毒可能已经在增殖过程中发生基因突变考向四：烟草花叶病毒侵染实验D必备知识易错辨析考向突破归纳提示

【详解】A、由图可知，用TMV的蛋白质去侵染烟草，烟草未感染病毒，说明TMV的蛋白质没有侵染作用，但是该实验无法判断TMV的蛋白质是否能进入烟草细胞中，A错误；B、该实验无法确定进入烟草细胞的RNA是否进行了逆转录过程，B错误；C、该实验没有用到同位素标记法，C错误；D、基因突变具有随机性，在任何部位和任何时期都有可能发生，因此病毒可能已经在增殖过程中发生基因突变，D正确。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类体内碱基种类体内核苷酸种类遗传物质实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝细菌玉米、小麦、人不同生物的遗传物质归类(1)一种生物的遗传物质只能是DNA、RNA中的一种；(2)一个单独的实验不能证明DNA是主要的遗传物质；(3)细胞生物的遗传物质是DNA。DNA或RNADNA和RNADNA和RNA4种5种5种4种8种8种DNA或RNADNADNA必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向五：探索遗传物质的实验思路和方法1、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(1)实验思路;(2)预期实验结果及结论(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。(1)思路甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒培养适宜时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养相同且适宜时间后收集病毒并检测其放射性。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

考向五：探索遗传物质的实验思路和方法(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。[解析]RNA病毒只含有RNA一种核酸,DNA病毒只含有DNA一种核酸,且RNA中有碱基尿嘧啶,DNA中没有,DNA中有胸腺嘧啶,RNA中没有。所以用含有放射性同位素标记尿嘧啶的宿主细胞培养RNA病毒,子代病毒中就会有放射性,如果培养的是DNA病毒,子代病毒中就不会有放射性。用含有放射性同位素标记胸腺嘧啶的宿主细胞培养DNA病毒,子代病毒中就有放射性,而如果培养的是RNA病毒,子代病毒中就不会有放射性。2.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。DNA(DNA水解)该病毒的宿主细胞该病毒RNA考向五：探索遗传物质的实验思路和方法考向五：探索遗传物质的实验思路和方法(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。A的比例不等于T的比例A的比例等于T的比例A的比例不等于U的比例探索“遗传物质”的思路和方法(1)探究思路：①若探究哪种物质是遗传物质，设法将物质分开，单独研究其作用。②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，利用酶的专一性。必备知识易错辨析考向突破归纳提示

病毒重组法酶解法将一种病毒的核酸与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，再用杂种病毒感染寄主细胞利用酶的专一性，如加人DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA,若“否”其遗传物质可能是DNA(2)四种方法：方法原理(2)四种方法：探索“遗传物质”的思路和方法分离提纯法艾弗里及其同事做的肺炎链球菌的体外转化实验,缺点是物质纯度不能保证100%同位素标记法确认是DNA还是RNA确认是DNA还是RNA标记DNA、RNA特有碱基，依据其是否被消耗确认该病毒遗传物质——耗“T”为DNA,耗“U”为RNA分别标记病毒组成物质——核酸、蛋白质中的特有元素；再将病毒的化学物质分开,单独、直按地观察它们各自的作用必备知识易错辨析考向突破归纳提示

构建网络肺炎双球菌转化实验格里菲思体内转化实验(1)实验①②对比说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性。(2)实验②③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。(3)实验②③④对比说明R型细菌转化为S型细菌。(4)结论：已经被加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”不能证明DNA是遗传物质艾弗里的体外转化实验结论：①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质②说明了遗传物质可发生可遗传的变异③DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是“转化因子”是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。+细菌+细菌同位素标记法，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质设计思路：设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。(1)32P噬菌体上清液有放射性：保温时间过短部分噬菌体未侵入大肠杆菌，过长部分噬菌体增值后从大肠杆菌中释放(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌：搅拌不充分少量35S噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌导致沉淀物中有放射性噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验病毒原核生物真核生物DNA或RNADNA和RNADNA和RNA4种5种5种4种8种8种DNA或RNADNADNA噬菌体或烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人S型细菌DNA片段整合到R型细菌DNA中发生了基因重组。加热蛋白质变性加热DNA解旋降温复性细胞生物非细胞生物同时含DNA和RNADNA病毒RNA病毒DNA是遗传物质RNA遗传物质遗传物质注：T2噬菌体专门寄生大肠杆菌，噬菌体专门寄生细菌病毒营寄生生活不能直接用培养基培养两次标记DNA是主要的遗传物质相互对照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