2014生物步步高第六单元 第18讲

“高中生物颖韬工作室”整理

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1． 涵盖范围

本单元包括必修2第三章基因的本质——DNA 的发现、结构与复制和第四章基因的表达——转录、翻译过程以及中心法则和基因对生物性状的控制两大部分内容。 2． 考情分析

(1)考查力度：本单元在高考中所占比重较大，易与其他单元的内容相联系。 (2)考查内容

①两个经典实验的设计原理、材料、流程、现象及结论。 ②与碱基互补配对原则相关的计算。

③DNA 复制的特点、条件、原料、结果、意义等。 ④转录和翻译过程的比较。 (3)考查形式

①选择题考查以上各考点。

②简答题主要考查DNA 的复制及中心法则，多以图解的形式出现。 3． 复习指导

(1)复习线索

①以“DNA 的发现—结构—复制—功能”为主线，系统复习两个经典实验、DNA 的结构及与RNA 的比较，DNA 的复制及相关计算。

②以“中心法则”为纽带，比较转录、翻译、DNA 复制、RNA 复制、逆转录过程的区别，尤其是转录、翻译与蛋白质、性状的关系。 (2)复习方法

①借助实验流程图和列表比较法突破两大经典实验。 ②采用图文结合法理解记忆DNA 的组成、结构。 ③列表比较法和图文结合法理解基因的表达。

第18讲 DNA 是主要的遗传物质

[考纲要求] 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ) 。

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一、肺炎双球菌转化实验 1． 格里菲思体内转化实验

(1)过程

(2)结论：加热杀死的S 型细菌中，含有某种促成R 型细菌转化为S 型细菌的“转化因子”。 判一判 (1)S型肺炎双球菌有毒性，R 型肺炎双球菌无毒性 S 型细菌

( √ )

(2)加热杀死的S 型细菌和R 型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是

( × )

( × )

(3)格里菲思认为加热杀死的S 型细菌的DNA 是转化因子 2． 艾弗里体外转化实验

(1)过程

(2)结论：R 型细菌产生稳定遗传变化的物质，即是转化因子，是遗传物质。 思考 艾弗里实验中设置DNA ＋DNA 酶这一组实验的目的是什么？

提示 一是对照说明只加DNA 组的结论，二是说明DNA 的基本构成成分不能实现转化。 [技巧] 培养基中R 型和S 型细菌的辨析

(1)制作装片，显微观察是否有荚膜结构。

(2)培养形成菌落——培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态、大小、颜色可以区分——肉眼即可辨别。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1． 噬菌体结构及增殖

2．

实验过程

(1)标记噬菌体

(2)侵染细菌

3． 结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是，即

思考 与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是什么？

提示 设法把DNA

与蛋白质等其他物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。 三、DNA 是主要的遗传物质 [连一连]

[判一判]

1． 豌豆细胞内既有DNA ，也有RNA ，但是DNA 是豌豆的主要遗传物质 2． 细胞核中的遗传物质是DNA

，细胞质中的遗传物质是RNA

( × ) ( × )

考点一 分析肺炎双球菌的转化实验

1．

2． 体内转化实验与体外转化实验存在怎样的关系？

答案 体内转化实验说明S 型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA 。 易错警示 肺炎双球菌转化实验中的4点易错分析

(1)体内转化实验不能简单地说成S 型细菌的DNA 可使小鼠致死，而是具有毒性的S 型细菌，使小鼠致死。

(2)在转化过程中并不是所有的R 型细菌均转化成S 型细菌，而是只有少部分R 型细菌转化为S 型细菌。

(3)在加热杀死的S 型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA 也变性失活。DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。

(4)转化的实质并不是基因发生突变，而是S 型细菌的DNA 片段整合到了R 型细菌的DNA 中，即实现了基因重组。

1． 注射后能使小白鼠患败血症而死亡的是

A ．R 型肺炎双球菌

B ．加热杀死后的R 型肺炎双球菌

( )

C ．加热杀死后的S 型肺炎双球菌

D ．R 型肺炎双球菌与加热杀死后的S 型肺炎双球菌混合 答案 D

解析 S 型肺炎双球菌可使小白鼠患败血症死亡。R 型肺炎双球菌与加热杀死后的S 型肺炎双球菌混合后，可在小白鼠体内转化为S 型肺炎双球菌。

2． 格里菲思肺炎双球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题：

(1)实验中涉及的S 型细菌和R 型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)

格

里

菲

思

根

据

实

验

得

出

的

结

论

是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)该实验能否证明DNA 是转化因子？为什么？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)将加热杀死的S 型细菌与R 型活细菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。从

免

疫

学

角

度

解

释

：

曲

线

ab

段

下

降

的

原

因

是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 曲线bc 段上升的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)S型细菌形成的菌落表面光滑，R 型细菌形成的菌落表面粗糙 (2)加热杀死的S 型细菌中必然含某种“转化因子”，使R 型细菌转化成S 型细菌 (3)不能。因为没有把DNA 和其他成分分开，单独观察各自的作用 (4)R型细菌被小鼠的免疫系统杀死 有毒的S 型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降

解析 (1)S型细菌和R 型细菌的菌落不同，S 型细菌有荚膜，菌落表面光滑，R 型细菌无荚膜，菌落表面粗糙，可通过观察菌落来区分这两种肺炎双球菌。(2)(3)可联系教材实验作答。(4)注意从免疫学角度解释，R 型细菌含量在后期上升是小鼠免疫力降低造成的。

技法提炼

肺炎双球菌体内和体外转化实验中的对照

在格里菲思的实验中，分别用活的S 型和R 型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S 型细菌单

独注射和与R 型活细菌混合培养形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，DNA 、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA 与DNA 酶处理产物之间也形成对照。

考点二 比较分析噬菌体侵染细菌的实验

1． 完善噬菌体增殖的相关条件

(1)

(2)合成DNA

⎧⎪原料：大肠杆菌的氨基酸

(3)合成蛋白质⎨

⎪场所：大肠杆菌核糖体⎩

2

易错警示 噬菌体侵染细菌实验的易错分析 (1)噬菌体侵染细菌实验中的标记误区

①该实验不能标记C 、H 、O 、N 这些DNA 和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA 和蛋`白质区分开。

②35S(标记蛋白质) 和32P(标记DNA) 不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

(2)噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同

①前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNA 和蛋白质的特征元素(32P 和35S) ； ②后者则采用直接分离法，即分离S 型细菌的DNA 、多糖、蛋白质等，分别与R 型细菌混合培养。

3． 在证明DNA 是生物遗传物质的实验中，用35S 标记的T 2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对

于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是

( )

A ．经搅拌与离心后有少量含35S 的T 2噬菌体吸附在大肠杆菌上 B ．离心速度太快，含35S 的T 2噬菌体有部分留在沉淀物中 C ．T 2噬菌体的DNA 分子上含有少量的35S D ．少量含有35S 的蛋白质进入大肠杆菌 答案 A

解析 在证明DNA 是生物遗传物质的实验中，用35S 标记的T 2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，

在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含菌上。

4． 关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是

35

S 的T 2噬菌体还吸附在大肠杆

( )

A ．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

B ．分别用35S 和32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C ．用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D ．32P 、35S 标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 答案 C

解析 噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S 和32P 标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，从而影响实验结果；用35S 标记噬菌体的侵染细菌实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S 的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质是不是遗传物质。

[互动探究] (1)按B 选项所述的标记方法，进入细菌体内的成分是什么？(2)若C 选项中的改为32P ，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？

提示 (1)用32P 标记的DNA 。(2)噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代

35

S

技法提炼

上清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，上清液中含放射性的原因：(1)保温时间过短，有一部分噬菌

体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。(2)噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。 2． 用

35

S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含

考点三 聚焦生物的遗传物质

35

S

的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

1．

2．

易错警示 对遗传物质的3点总结

(1)一切生物(朊病毒除外) 的遗传物质是核酸(DNA或RNA) 。

(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物) ，其遗传物质都是DNA ，其细胞中的RNA 只是遗传信息表达的媒介。

(3)DNA病毒如噬菌体的遗传物质是DNA ，只有RNA 病毒的遗传物质是RNA 。

5． 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者的病斑不同，如图所示。下列说

法中不正确的是

( )

A ．a 过程表示用TMV 的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用 B ．b 过程表示用HRV 的RNA 单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用

C ．c 、d 过程表示用TMV 的外壳和HRV 的RNA 合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒 D ．该实验证明只有车前草病毒的RNA 是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA 不是遗传物质 答案 D

解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA 侵染烟草叶片，因此没有证明烟草花叶病毒的RNA 是不是遗传物质。

6． 要研制诺瓦克病毒疫苗，必须知道其大分子组成，设计实验探究其物质组成。

(1)实验原理：

①RNA 溶液在盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。 ②蛋白质溶液与________________反应显________色。

③________________________________________________________________________。 (2)实验步骤：

①用三支洁净的试管分别取等量含有诺瓦克病毒的溶液，编号A 、B 、C 。 ②向A 试管中滴加适量的二苯胺试剂，水浴加热。 ③向B 试管中滴加适量浓盐酸与苔黑粉，加热。

④向C 试管中____________________________________________________________。 (3)请设计一个表格并记录实验结果。

(4)实验结论：________________________________________________________。 答案 (1)②双缩脲试剂 紫 ③DNA 溶液与二苯胺试剂共热显蓝色 (2)④加适量的双缩脲试剂，振荡 (3)表格如下：

(4)诺瓦克病毒的大分子组成为RNA 和蛋白质

注：(3)、(4)其他答案也可，但表格内容要与结论一致。

解析 诺瓦克病毒由蛋白质外壳和核酸组成，核酸包括DNA 和RNA ，要鉴定这些大分子物质，可利用某些化学试剂与这些物质发生颜色反应，根据特定的颜色，判断该病毒中是否含有这些大分子成分。设计表格方便记录实验结果，利用实验结果分析，并得出结论。

技法提炼

探究遗传物质是DNA 、RNA 还是蛋白质

1． 基本设计思路：设法将DNA(或RNA) 与蛋白质分开，单独地直接地观察各自的作用。 2． 基

本

设

计

原

则

：

对

照

原

则

。

题组一 两个经典实验的分析

1． (2011·广东卷，2) 艾弗里和同事用R 型和S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知

A ．①不能证明S 型细菌的蛋白质不是转化因子

B ．②说明S 型细菌的荚膜多糖有酶活性

C ．③和④说明S 型细菌的DNA 是转化因子

D ．①～④说明DNA 是主要的遗传物质

答案 C

解析 第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R 型细菌转化为S 型细菌无关，A 、B 项错误。第③组实验说明DNA 与R 型细菌转化为S 型细菌有关。第④组实验说明DNA 被水解后的产物不能使R 型细菌转化为S 型细菌，C 项正确。①～④只能说明DNA 是遗传物质，而不能说明DNA 是主要的遗传物质，D 项错误。

2． (2012·重庆卷，2) 针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备

受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是

A ．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质

B ．以宿主菌DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸

C ．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡

D ．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解

答案 A

解析 病毒不仅没有细胞结构，而且也不能独立生存，只能在活细胞中进行增殖。病毒的生活史包括五个基本过程：吸附、注入(病毒自身的遗传物质) 、复制(利用宿主细胞的核苷酸，以病毒的核酸为模板，合成病毒自身的核酸；利用宿主细胞的氨基酸合成病毒的蛋白质外壳) 、组装、释放，故B 项错误；噬菌体抗菌的机理是通过噬菌体的寄生作用，使细菌裂解死亡，故C 项错误；病毒的增殖方式叫做“复制”，原核生物主要进行二分裂增殖，故D 项错误。

3． (2012·上海卷，11) 赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实

验进一步证实了DNA 是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体

( )

A ．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞

B ．只将其DNA 注入大肠杆菌细胞中

C ．DNA 可用15N 放射性同位素标记

D ．蛋白质可用32P 放射性同位素标记

答案 B

解析 噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA ，对蛋白质和DNA 进行标记要用特有元素35S 和32P ，不能用共有元素15N ，故C 项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P ，故D 项错误。噬菌体侵染细菌时把DNA 注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA 分离开，实验结果更科学、更准确，故B 项正确。

题组二 遗传物质的探索

4． 判断正误

(1)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(2012·江苏，2B)

( )

( )

(2)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA(2012·江苏，2D)

( )

(3)DNA是主要的遗传物质(2010·广东，4D)

( ) ( ) ( ) (4)豌豆的遗传物质主要是DNA(2009·江苏，5A)

答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√

5． (2010·江苏卷，4) 探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗

传物质。当时人们作出判断的理由不包括

A ．不同生物的蛋白质在结构上存在差异

B ．蛋白质与生物的性状密切相关

C ．蛋白质比DNA 具有更高的热稳定性，并且能够自我复制

D ．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息

答案 C

解析 早期人们认为：不同生物的蛋白质在结构上存在一定的差异，这是不同生物差异的直接原因；蛋白质是生命活动的体现者和承担者，与生物性状密切相关；蛋白质的差异性主要体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序不同引起了结构的不同，因此不同氨基酸的排列组合可以贮存大量遗传信息。后来发现，蛋白质的热稳定性差，易变性失活，并且不能自我复制，而DNA 比蛋白质具有更高的热稳定性，并且能够自我复制。

( ) (5)酶母菌的遗传物质主要分布在染色体上(2009·江苏，5B)

( ) 1． 下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述，正确的是

A ．格里菲思的体内转化实验证明了DNA 是遗传物质

B ．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

C ．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA 是生物界中主要的遗传物质

D ．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了蛋白质和RNA 是遗传物质

答案 B

解析 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只证实了加热杀死的S 型细菌体内存在某种“转化因子”；赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA 是遗传物质；烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质。

2． 下列有关肺炎双球菌转化实验的说法，不正确的是 ( )

A ．格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了DNA 是遗传物质

B ．艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了蛋白质不是遗传物质

C ．若将加热杀死的R 型细菌和S 型细菌的DNA 混合后注射到小鼠体内，小鼠不会死亡

D ．肺炎双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 A

解析 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只证明了S 型细菌内有转化因子，但当时他并没有证明出该转化因子就是DNA 。加热杀死的R 型细菌失去活性，即使有S 型细菌的DNA ，其也不会被转化为S 型细菌。

3． 如图是科学家为了弄清转化因子的本质而做的实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的

是 (

)

A ．实验一

C ．实验三

答案 B

解析 实验二中加入的DNA 酶能水解S 型细菌的DNA ，R 型细菌不能转化为S 型细菌，所以实验二的培养皿中只有一种菌落。

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 标记噬菌体的DNA 和蛋白质，

如图所示标记元素所在部位依次是 (

) B ．实验二 D ．实验一和三

A ．①④

答案 A B ．②④ C ．①⑤ D ．③⑤

解析 赫尔希和蔡斯分别用32P 和35S 标记噬菌体的DNA 和蛋白质，实际上是标记了脱氧核苷酸中的磷酸基和氨基酸中的R 基。

5． 下列关于科学家探究“DNA 是遗传物质”实验的叙述，正确的是

B ．用含35S 标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中也有35S 标记

( ) A ．分别给小鼠注射R 型活细菌和加热杀死的S 型细菌，小鼠均不死亡

C ．用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明DNA 是遗传物质

D ．用含32P 标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液中具有较强的放射性

答案 A

解析 R 型活细菌无毒性，加热杀死后的S 型细菌失去活性，故小鼠均不死亡；噬菌体的蛋白质被35S 标记，该物质没有进入被侵染的细菌中，故子代噬菌体中无35S 标记；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA ；用含32P 标记的噬菌体侵染细菌，离心后沉淀物中具有较强的放射性。

6． 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：①用未标记的噬

菌体侵染35S 标记的细菌；②用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H 标记的细菌；④用15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，检测到以上4

( ) 个实验中放射性的主要位置依次是

A ．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

B ．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

C ．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液

D ．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液

答案 D

解析 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。①③都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；②用32P 只能标记噬菌体的DNA ，在该实验中，噬菌体的DNA 会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；④用15N 可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA ，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA 可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。

7． 某生物兴趣小组利用同位素标记法，重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验，

预期的实验结果是沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时却得到了相反的结果：上清液中放射性强。你认为最可能的原因是 ( )

A ．培养时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来

B ．培养时间过短，大量的子代噬菌体没有被释放出来

C ．搅拌力度过大，大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离

D ．搅拌力度过小，大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离

答案 A

解析 该实验中，沉淀物主要是细菌，上清液主要含有亲代噬菌体的蛋白质外壳。该小组得到上清液中放射性强的结果，原因可能是培养时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来。

8． 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA 是遗传

物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是

A ．二者都应用同位素示踪技术

B ．二者的设计思路都是设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应

C ．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照

D ．二者都诱发了DNA 突变

( )

答案 B

解析 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则，二者都没有诱发DNA 突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。

9

答案 B

解析 35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后获得的上清液的放射性很高，不能说明DNA 是遗传物质。

10．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T 2噬菌体侵染细菌的实验，下列有关叙述正确的

是 ( )

A ．该实验证明了DNA 是主要的遗传物质

B ．用含有32P 的T 2噬菌体和含有35S 的T 2噬菌体分别进行侵染实验

C ．用含有充足有机物的完全培养基培养T 2噬菌体

D ．用32P 标记T 2噬菌体的蛋白质，用35S 标记T 2噬菌体的DNA

答案 B

解析 赫尔希和蔡斯在T 2噬菌体侵染细菌的实验中，分别用32P 标记T 2噬菌体的DNA ，用35S 标记T 2噬菌体的蛋白质，该实验证明了DNA 是遗传物质。T 2噬菌体属于病毒，营寄生生活，不能用培养基直接培养T 2噬菌体。

11．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，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

答案 D

解析 艾弗里的肺炎双球菌转化实验设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。

12．下列关于遗传物质的说法，错误的是 ( )

①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是DNA 或RNA

A ．①②③

C ．②④⑤

答案 C

解析 凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA 。甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是RNA 。 13．1928年，英国科学家利用小鼠做了如下的实验：

实验1：R 型活细菌＋小鼠→小鼠存活；

实验2：S 型活细菌＋小鼠→小鼠死亡→分离出S 型活细菌；

实验3：加热后杀死的S 型细菌＋小鼠→小鼠存活；

实验4：加热后杀死的S 型细菌＋R 型活细菌＋小鼠→小鼠死亡。

请回答下列相关问题：

(1)在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出__________细菌。

(2)除了用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R 型和S 型细菌外，你还可以利用怎样的方法来区别R 型和S 型细菌？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)如图为实验4中小鼠体内R 型细菌的增长曲线，请在图中绘出S 型细菌的增长情况。(用虚线绘制

) B ．②③④ D ．③④⑤

(4)通过该实验获得的结论是________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)一段时间后，给实验3中的小鼠注射S 型活细菌，请预测该小鼠的生活情况：________；并分析其原因：________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案

(1)S型和R 型 (2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S 型；若菌落表面粗糙，则为R 型) (3)如图 (4)S型细菌中存在着转化因子 (5)存活 加热后杀死的S 型细菌相当于疫苗，能刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞

解析 (1)在实验4中，小鼠的死亡是部分R 型细菌转化成S 型细菌的结果，故从死亡的小鼠体内能够分离出R 型和S 型两种细菌。(2)除了运用注射法，通过观察小鼠是否死亡来区分R 型和S 型细菌外，也可以通过培养细菌，直接观察细菌的菌落特征进行判断，以及借助显微镜观察细菌有无荚膜来判断。(3)绘图时需要注意：①S 型细菌种群将呈现“S ”型增长曲线；②S 型细菌的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；③S 型细菌应先于R 型细菌开始增长，且最后数量要多于R 型细菌。(4)该实验证明了S 型细菌中存在着转化因子，但不能证明DNA 就是遗传物质。(5)一段时间后，给实验3中的小鼠注射S 型活细菌，小鼠不会死亡，因为先前注射的加热后杀死的S 型细菌相当于抗原，小鼠体内会产生相应的抗体和记忆细胞，能够杀死注射的S 型活细菌。

14．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA 在侵染过程中的功能，请

回答下列有关问题：

(1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有____________________________的特点。

(2)通过_________________________________________________________________

____________________________________________________________________的方法分别获得被32P 和35S 标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中______________________变化。

(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是__________________________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S 和32P 分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明________________________________________。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明____________________________________，否则细胞外________________的含量会增高。

(4)本实验证明在病毒复制和遗传过程中______________起着作用。

答案 (1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)

(2)用含32P 和35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P 和35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置 (3)使噬菌体和细菌分离 较低 DNA 进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P (4)DNA

解析 (1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA 。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P 和35S 的培养基

分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA 的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P 含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S 含量只有80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P 含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA 是噬菌体的遗传物质。

15．阅读以下材料，回答有关问题。

材料 从2009年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H 1N 1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。

某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA 病毒，同时提出疑问：甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是DNA 还是RNA ？下面是兴趣小组为探究甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是DNA 还是RNA 而设计的实验，请将其补充完整。

(1)实验目的：____________________________________________________________。

(2)材料用具：显微注射器、甲型H 1N 1流感病毒的核酸提取液、猪胚胎干细胞、DNA 水解酶和RNA 水解酶等。

(3)实验步骤：

第一步：把甲型H 1N 1流感病毒核酸提取液分成相同的A 、B 、C 三组，_______________________________________________________________________；

第二步：取猪胚胎干细胞分成等量的三组，用显微注射技术分别把处理过的A 、B 、C 三组核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；

第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H 1N 1流感病毒产生。

(4)请预测结果及结论：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

③若A 、B 、C 三组均出现甲型H 1N 1流感病毒，则甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质既不是DNA 也不是RNA 。

答案 (1)探究甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是DNA 还是RNA (3)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 (4)①若A 、C 两组出现甲型H 1N 1流感病毒，B 组没有出现，则甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是RNA ②若B 、C 两

组出现甲型H 1N 1流感病毒，A 组没有出现，则甲型H 1N 1流感病毒的遗传物质是DNA

教师备课资源

1．

2． 利用流程图法解决实验设计题

[方法解读] 解读流程图时，要借助于题干中的文字叙述，把握流程图中的核心变化或 重要过程，以此为主线完成图文的转换。由于流程图中涉及箭头、字母或数字等，答案 的形式也可能用上述符号，这是解答流程图题与其他题型的区别。

[典例剖析] 请结合甲图用图解法完成实验设计，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 。

解析 (1)仔细审题、审图，注意烟草花叶病毒的结构是由螺旋RNA 和方框蛋白质外壳组成，说明烟草花叶病毒的化学成分是RNA 和蛋白质。(2)甲组实验表明：用烟草花叶病毒去感染正常烟草时，烟草出现病态叶，并从烟草体内分离出了烟草花叶病毒，但不能证明烟草花叶病毒的哪一成分是遗传物质。(3)设法把病毒的RNA 与蛋白质分开，单独地、直接地去观察二者的作用。单独用烟草花叶病毒的蛋白质外壳感染烟草时，烟草不出现病斑，从烟草细胞中也未分离出烟草花叶病毒；把烟草花叶病毒的RNA 接种到烟草上，结果烟叶发病，并从烟草细胞中分离出了完整的烟草花叶病毒，证明了RNA 起着遗传物质的作用，而甲组实验在此起了对照作用。 答案