資源簡介

第16課時　遺傳物質的探究歷程
一、肺炎鏈球菌的轉化實驗
1.格里菲思（斯）的體內轉化實驗
（1）實驗材料：兩種肺炎鏈球菌
類別 菌落 菌體 有無致病性
S型細菌 表面　　　 　　　　多糖類的莢膜 　　　
R型細菌 表面　　　 　　　　多糖類的莢膜 　　　
（2）格里菲思（斯）的實驗過程及現象
①　　　 小鼠體內小鼠不死亡
②S型活細菌小鼠體內小鼠死亡，體內有　　　
③加熱殺死的S型細菌小鼠體內小鼠　　　
④小鼠體內小鼠　　　　，體內有　　　 　　　　
（3）結論：加熱殺死的S型細菌中含有　　　　，可將無致病性的R型活細菌轉化成有致病性的S型活細菌。
2.艾弗里的體外轉化實驗
Ⅰ－人教版
（1）設計思路：利用減法原理，將加熱殺死的S菌破碎，設法去除絕大多數的　　　　　　　，制成細胞提取物；再分別加入對應的水解酶，直接地、單獨地觀察它們的作用。
（2）實驗過程
①有R型細菌的培養基＋S型細菌的細胞提取物→R型細菌＋S型細菌。
②有R型細菌的培養基＋S型細菌的細胞提取物＋蛋白酶→　　　　　　　。
③有R型細菌的培養基＋S型細菌的細胞提取物＋RNA酶→　　　　　　　。
④有R型細菌的培養基＋S型細菌的細胞提取物＋酯酶→　　　　　　　。
⑤有R型細菌的培養基＋S型細菌的細胞提取物＋DNA酶→　　　　　　。
（3）結論：　　　　才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，即　　　　是轉化因子。
Ⅱ－蘇教版實驗過程
①第1組實驗
②第2組實驗
二、噬菌體侵染細菌的實驗
1.T2噬菌體
結構
代謝特點 專門　　　　在大腸桿菌體內，不能獨立進行　　　　
增殖特點 在自身　　　　的作用下，利用　　　　體內的物質合成自身的組成成分
2.實驗方法：　　　　　　　。
3.實驗過程及結果
（1）標記大腸桿菌：在分別含有　　　　和　　　　的培養基中培養大腸桿菌，獲得分別含35S和32P的大腸桿菌。
（2）標記T2噬菌體：用分別含　　　　和　　　　的大腸桿菌培養T2噬菌體，得到DNA含有32P標記或蛋白質含有35S標記的噬菌體。
（3）噬菌體侵染大腸桿菌
項目 含35S的T2噬菌體侵染大腸桿菌 含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌
攪拌、離心后 上清液 放射性高 放射性低
沉淀物 放射性低 放射性高
細菌裂解后釋放出的T2噬菌體 檢測不到　　　　標記的蛋白質 檢測到　　　　標記的DNA
4.實驗分析
（1）T2噬菌體侵染細菌時，　　　　進入細菌的細胞中，而　　　　留在外面。
（2）子代T2噬菌體的各種性狀是通過親代的　　　　來遺傳的。
5.實驗結論：　　　　才是真正的遺傳物質。
三、RNA是遺傳物質的實驗證據
1.煙草花葉病毒
2.侵染過程
3.結論
煙草花葉病毒的　　　　控制其性狀，即　　　　是遺傳物質。
四、DNA是主要的遺傳物質
1.有細胞結構的生物，既含有DNA又含有RNA，其遺傳物質是　　　　。
2.無細胞結構的生物是　　　　，由于只含有DNA或RNA，它們的遺傳物質是　　　　。如：煙草花葉病毒、禽流感病毒、艾滋病病毒、冠狀病毒的遺傳物質是　　　　，T2噬菌體的遺傳物質是　　　　。
3.結論：因為絕大多數生物的遺傳物質是　　　　，只有少數病毒的遺傳物質是　　　　，因此說DNA是　　　　的遺傳物質。
@典題精練
【例1】（2024屆常州三中合格考）肺炎鏈球菌的轉化實驗中，使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子是（　　）
A.莢膜　　B.S型細菌的蛋白質　　
C.R型細菌的DNA　　D.S型細菌的DNA
【例2】（2024屆鹽城市合格考）T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，下列有關同位素對T2噬菌體成分標記的敘述，正確的是（　　）
A.35S標記DNA　　B.14C標記蛋白質　　
C.32P標記DNA　　D.15N標記蛋白質
【例3】（2023屆江蘇省合格考）肺炎鏈球菌轉化實驗中，能使R型細菌轉化為S型細菌的“轉化因子”是（　　）
A.蛋白質　　B.DNA　　C.多糖　　D.氨基酸
@過關訓練
一、選擇題
1.（2024屆江蘇合格考沖刺）下列關于肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述，錯誤的是（　　）
A.R型肺炎鏈球菌轉化成S型的過程中染色體結構發生了改變
B.R型和加熱殺死后的S型肺炎鏈球菌單獨注射都不會使小鼠死亡
C.S型菌的DNA和R型菌混合培養，后代既有S型菌，也有R型菌
D.肺炎鏈球菌的體外轉化實驗證明DNA是“轉化因子”
2.（2023屆鹽城市合格考）在“噬菌體侵染細菌”的實驗中，對噬菌體的核酸進行標記的最佳元素是（　　）
A.18O　　B.14C　　C.32P　　D.3H
3.（2024屆東海高級中學合格考）在探究噬菌體遺傳物質的實驗中，32P用于標記（　　）
A.細菌的蛋白質　　B.噬菌體的DNA
C.噬菌體的蛋白質　　D.噬菌體的DNA和蛋白質
4.（2024屆百校聯考合格考）在“噬菌體侵染細菌”的實驗中，赫爾希和蔡斯使用了放射性同位素35S和32P進行物質標記，以證明（　　）
A.DNA是遺傳物質　　B.蛋白質是遺傳物質
C.S是構成核酸的主要元素　　D.P是構成蛋白質的主要元素
5.（2023屆鹽城市合格考）新型冠狀病毒無細胞結構，主要由蛋白質和RNA組成，它的遺傳物質是（　　）
A.DNA　　B.多糖　　C.蛋白質　　D.RNA
6.下列有關肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述，錯誤的是（　　）
A.R型菌在加入S型菌的蛋白質或莢膜多糖后不出現轉化現象
B.轉化效率與所提取的S型菌的DNA純度等有關
C.若用DNA聚合酶處理S型菌的DNA，仍可能將R型菌轉化為S型菌
D.用S型細菌去除莢膜后變成的“R型菌”感染小鼠，小鼠不會患敗血癥
7.（2021屆廣東省合格考）艾弗里在肺炎鏈球菌轉化實驗中，用加熱致死的S型細菌制成提取液，將其加入到含有R型細菌的培養基中，再加入不同的酶，實驗結果如下表。下列敘述正確的是（　　）
組別 1 2 3 4 5
酶 無 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶
得到的菌落 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型、S型 R型
A.該實驗應用“減法原理”控制自變量　　B.該實驗屬于對比實驗，無空白對照組
C.第2組實驗證明了蛋白質是遺傳物質　　D.第5組實驗證明了DNA不是遺傳物質
8.在噬菌體侵染細菌實驗中，不用氧的同位素18O標記噬菌體蛋白質和核酸的理由是（　　）
A.蛋白質含O，核酸不含O　　B.核酸含O，蛋白質不含O
C.蛋白質和核酸都不含O　　D.蛋白質和核酸都含O
9.（2024屆江蘇合格考沖刺）肺炎鏈球菌轉化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌相混合后，注射到小鼠體內，在小鼠體內S型和R型細菌含量變化情況如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是（　　）
A.在死亡的小鼠體內能分離出S型細菌和R型細菌
B.曲線ab段下降的原因是R型細菌被小鼠的免疫系統所消滅
C.小鼠體內S型細菌的出現是R型細菌突變的結果
D.若將加熱殺死的S型細菌換成S型細菌的DNA，其余條件不變，小鼠體內兩種細菌的含量變化情況仍可用上圖表示
10.（2020屆山東省合格考）在對遺傳物質的探索歷程中，許多科學家作出了突出貢獻。下列敘述正確的是（　　）
A.薩頓通過闡明基因和染色體行為之間的平行關系，證明了基因位于染色體上
B.格里菲思通過肺炎鏈球菌轉化實驗，證明了DNA是該轉化過程的轉化因子
C.艾弗里將S型細菌提取物與R型活菌混合培養，只得到S型細菌的菌落
D.赫爾希和蔡斯在證明DNA是遺傳物質的實驗中，運用了同位素標記的方法
11.能證明RNA是遺傳物質的實驗是（　　）
A.煙草花葉病毒侵染實驗　　
B.噬菌體侵染細菌實驗
C.豌豆雜交實驗　　
D.肺炎鏈球菌的轉化實驗
12.（2024屆江蘇省合格考仿真）下列有關“肺炎鏈球菌轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌實驗”的異同點的敘述，正確的是（　　）
A.實驗材料都是原核生物
B.都利用了放射性同位素標記法
C.都能證明DNA是主要的遺傳物質
D.實驗設計思路都是設法將蛋白質和DNA分開，單獨觀察其作用
13.（2024屆江蘇省合格考仿真）下列有關“DNA是生物的主要遺傳物質”的敘述，正確的是（　　）
A.所有生物的遺傳物質都是DNA
B.真核生物、原核生物的遺傳物質是DNA，其他生物的遺傳物質是RNA
C.動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA，少部分病毒的遺傳物質是RNA
二、非選擇題
14.1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題：
（1）與肺炎鏈球菌相比，以噬菌體作為實驗材料的優點是　　　　　　　　　　。
（2）要獲得分別被32P和35S標記的噬菌體，第一步是　　　　　　　　　　　　　　，第二步是噬菌體分別侵染　　　　標記的大腸桿菌。
（3）侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，離心得到上清液和沉淀物，然后檢測“被侵染的細菌”的存活率，以及上清液中的放射性，實驗結果如圖所示：
①攪拌的目的是　　　　　　　　　　。當攪拌時間少于1 min時，上清液中35S和32P的放射性較低，而攪拌時間足夠長以后，上清液中35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，由此證明了　　　　進入細菌，　　　　沒有進入細菌。
②圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明　　　　　　　　　　　　　　，否則細胞外　　　　放射性會增高。
第16課時　遺傳物質的探究歷程
【考點填空】
一、1.（1）光滑　有　有　粗糙　無　無　（2）①R型活細菌　②S型活細菌　③不死亡　
④死亡　S型活細菌　有致病性的S型細菌
（3）轉化因子
2.Ⅰ（1）糖類、蛋白質和脂質　（2）②R型細菌＋S型細菌　③R型細菌＋S型細菌　④R型細菌＋S型細菌　⑤R型細菌　（3）DNA　DNA
Ⅱ①S型細菌＋R型細菌　②R型細菌　R型細菌　R型細菌
二、1.寄生　生命活動　遺傳物質　大腸桿菌
2.放射性同位素標記法
3.（1）35S　32P　（2）32P　35S　（3）35S　32P
4.（1）DNA　蛋白質外殼　（2）DNA
5.DNA
三、3.RNA　RNA
四、1.DNA
2.病毒　DNA或RNA　RNA　DNA
3.DNA　RNA　主要
【典題精練】
【例1】D　【解析】S型細菌的DNA分子是轉化因子，能將R型細菌轉化為S型細菌，即DNA是使R型細菌發生穩定遺傳變化的物質，D符合題意。
【例2】C　【解析】分別用35S標記T2噬菌體的蛋白質，32P標記T2噬菌體的DNA。
【例3】B　【解析】艾弗里的體外轉化實驗證明了DNA能使R型細菌轉化為S型細菌。
【過關訓練】
1.A　【解析】肺炎鏈球菌為原核細胞，無染色體，不能發生染色體結構改變，A錯誤。
2.C　【解析】噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成，兩種物質共有的元素是C、H、O、N，只有P是DNA特有的元素，C正確。
3.B
4.A
5.D　【解析】病毒是由蛋白質外殼和核酸組成的，其核酸只有DNA或RNA，因此新型冠狀病毒的遺傳物質是RNA。
6.D　【解析】S型細菌丟失莢膜后變成“R型菌”，遺傳物質并未發生改變，感染小鼠后增殖仍然是S型菌，會使小鼠患敗血癥，D錯誤。
7.A　【解析】艾弗里體外轉化實驗應用“減法原理”控制自變量，A正確；該實驗屬于對照實驗，其中第1組為空白對照，B錯誤；第2組實驗中蛋白質被蛋白酶分解后仍出現S型細菌，說明蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；第5組實驗中DNA被DNA酶水解后只出現R型細菌，沒有發生轉化作用，說明被分解的DNA是遺傳物質，D錯誤。
8.D　【解析】氧元素是DNA和蛋白質的共有元素，因此不用氧的同位素18O標記噬菌體的蛋白質和核酸，D正確。
9.C　【解析】小鼠體內S型細菌的出現是S型細菌的DNA進入R型細菌體內，并與R型細菌的DNA發生基因重組的結果，C錯誤。
10.D　【解析】薩頓通過闡明基因和染色體行為之間的平行關系，提出了基因位于染色體上的假說，但沒有證明基因位于染色體上，A錯誤；格里菲思通過肺炎鏈球菌轉化實驗，證明S型細菌中存在某種轉化因子，能將R型細菌轉化為S型細菌，但沒有證明DNA是該轉化過程的轉化因子，B錯誤；艾弗里將S型細菌提取物與R型活菌混合培養，得到S型細菌的菌落，也得到了R型細菌的菌落，C錯誤；赫爾希和蔡斯在證明DNA是遺傳物質的實驗中，運用了同位素標記的方法，D正確。
11.A　【解析】煙草花葉病毒是RNA病毒，通過侵染實驗證明了RNA是遺傳物質，A正確；噬菌體是由蛋白質和DNA組成的病毒，不能證明RNA是遺傳物質，B錯誤；豌豆雜交實驗研究的是真核生物核內基因的傳遞規律，C錯誤；肺炎鏈球菌的轉化實驗證明了DNA是遺傳物質，D錯誤。
12.D　【解析】兩個實驗都設法將蛋白質和DNA分開，分別觀察兩者在遺傳中的作用，只是分離DNA和蛋白質的方法不同，D正確。
13.D　【解析】真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質是DNA，少部分病毒的遺傳物質是RNA，D正確。
14.（1）結構簡單，只含有蛋白質和DNA（核酸）
（2）用含32P和35S的培養基分別培養大腸桿菌
　被32P和35S　（3）①將噬菌體和細菌分離開　DNA　蛋白質　②細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來　32P
【解析】（1）噬菌體沒有細胞結構，且成分簡單，只含有DNA和蛋白質，所以是證實哪一種物質是遺傳物質的很好的實驗材料。（2）噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能在培養基上獨立生存，因此通過用分別含32P和35S的培養基培養大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌的方法獲得被32P和35S標記的噬菌體，然后用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌。（3）①攪拌的目的是將噬菌體和細菌分離，所以攪拌時間過短時，含有放射性的蛋白質外殼就會留在細菌表面，即留在沉淀物中，從而使得上清液中的放射性較低。由于32P標記的是噬菌體的DNA，35S標記的是噬菌體的蛋白質，實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌。②圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數據的意義是作為對照組，以證明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來，否則細胞外32P放射性會增高。

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