資源簡介

第17講　DNA是主要的遺傳物質
[課標內容]　概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
微考點大突破
考點一　肺炎鏈球菌的轉化實驗
　
1.實驗材料:兩種肺炎鏈球菌
2.格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗
提醒　①該實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉化因子”,但“轉化因子”的本質不清楚。
②加熱并沒有使DNA完全失去活性:加熱致死S型細菌的過程中,其蛋白質變性失活,但是其內部的DNA在加熱結束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活性。
3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗
(1)S型肺炎鏈球菌可以使人和小鼠患敗血癥而死亡,具有致病性。(源自必修2 P43)()
(2)肺炎鏈球菌的遺傳遵循基因的分離定律和自由組合定律。(源自必修2 P43)()
(3)格里菲思實驗中,第四組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉化而來的。(必修2 P43“圖3-2”)()
(4)格里菲思的實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(源自必修2 P43)()
(5)在艾弗里的實驗中,DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核苷酸,因此不能使R型細菌發生轉化。(必修2 P44“圖3-3”)()
(6)艾弗里實驗中設法除去S型細菌的絕大部分糖類、蛋白質和脂質制成細胞提取物,應用了減法原理。(源自必修2 P44)()
某同學在格里菲思實驗的基礎上補充完成了如下第五組實驗:將加熱致死的R型細菌注入小鼠體內,小鼠不死亡;第六組實驗:將活的S型細菌和加熱致死的R型細菌混合后注入小鼠體內,小鼠死亡。該同學由此得出了實驗結論:S型細菌未轉化為R型細菌,R型細菌體內沒有“轉化因子”。該同學得出實驗結論的證據充足嗎 如不充足,應如何補充才能得出正確結論
答:____________________________________________。
能力　肺炎鏈球菌轉化實驗(考查實驗探究)
1.(2021·全國乙卷,T5)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中,無致病性的R型活細菌與被加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內,從小鼠體內分離出了有致病性的S型活細菌。某同學根據上述實驗,結合現有生物學知識所做的下列推測中,不合理的是(　　)
A.與R型細菌相比,S型細菌的致病性可能與莢膜多糖有關
B.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質的合成
C.加熱致死S型細菌使其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型細菌的DNA經DNA酶處理后與R型細菌混合,可以得到S型細菌
肺炎鏈球菌的R型轉化為S型原理
R型細菌生長到一定階段時,就會分泌感受態因子,這種因子會誘導感受態特異蛋白質(如自溶素)的表達,它的表達使R型細菌具有與DNA結合的活性。加熱致死的S型細菌遺留下來的DNA片段會與感受態的R型活細菌結合,從而進入細胞,并通過同源重組以置換(基因重組)的方式整合到R型細菌的基因組中,使R型細菌轉化為S型細菌。
2.(2022·浙江1月選考,T20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.步驟①中,酶處理時間不宜過長,以免底物完全水解
B.步驟②中,甲或乙的加入量不影響實驗結果
C.步驟④中,固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D.步驟⑤中,通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
考點二　噬菌體侵染細菌的實驗
　
1.實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌
(1)T2噬菌體的結構及生活方式。
(2)T2噬菌體的復制式增殖。
(3)實驗方法。
放射性______________法。該實驗中用35S、32P分別標記__________。
2.實驗過程
標記噬菌體。
(2)噬菌體侵染細菌。
提醒　攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體和細菌分離;離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒,而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。
3.實驗結論
(1)直接證明:______________________。
(2)間接證明:DNA能夠__________,使生物體前后代保持一定的連續性,維持遺傳性狀的穩定性;DNA能夠控制__________的合成,從而控制生物體的代謝和性狀。
(1)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具有說服力。(源自必修2 P44)()
(2)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養基培養噬菌體。(源自必修2 P45)()
(3)在T2噬菌體的化學組成中,60%是蛋白質,40%是DNA,僅蛋白質分子中含有硫,磷幾乎都存在于DNA分子中。(必修2 P45“相關信息”)()
(4)離心管的沉淀物中主要是被侵染的大腸桿菌。(源自必修2 P45)()
　能否用同時被32P和35S標記的噬菌體去侵染大腸桿菌,原因是什么
答:____________________________________________。
1.“二看法”判斷子代噬菌體標記情況
2.噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析
能力　噬菌體侵染細菌的實驗過程和特點(考查科學思維)
1.(2022·湖南卷,T2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中,下列哪一項不會發生(　　)
A.新的噬菌體DNA合成
B.新的噬菌體蛋白質外殼合成
C.噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNA
D.合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合
2.(2022·海南卷,T13)某團隊從表中①~④實驗組中選擇兩組,模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗,驗證DNA是遺傳物質。結果顯示:第一組實驗檢測到放射性物質主要分布在沉淀物中,第二組實驗檢測到放射性物質主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是(　　)
材料及標記
實驗組 T2噬菌體 大腸桿菌
① 未標記 15N標記
② 32P標記 35S標記
③ 3H標記 未標記
④ 35S標記 未標記
A.①和④ B.②和③
C.②和④ D.④和③
赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記T2噬菌體的DNA和蛋白質,據圖分析標記元素所在部位并說出理由:____________________________________________。
考點三　DNA是主要的遺傳物質
　
1.RNA是遺傳物質的實驗
2.DNA是主要的遺傳物質
生物類型 真核生物 原核生物 多數病毒 少數病毒
遺傳物質 DNA RNA
核酸種類 2種(DNA和RNA) 1種 (DNA) 1種 (RNA)
堿基種類 5種(A、G、C、T、U) 4種(A、G、C、T) 4種(A、G、C、U)
核苷酸 種類 8種(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸) 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸
實例 動物、植物和真菌 細菌(包括藍細菌)等 T2噬菌體、乙肝病毒等 HIV、煙草花葉病毒、禽流感病毒等
結論 絕大多數生物的遺傳物質是__________ 少數病毒的遺傳物質是____
DNA是主要的遺傳物質
提醒　①病毒的遺傳物質是DNA或RNA,由細胞構成的生物的遺傳物質是DNA。
②絕大多數生物的遺傳物質是DNA,因此DNA是主要的遺傳物質。
(1)煙草花葉病毒的遺傳物質主要是RNA。(源自必修2 P46)()
(2)細胞生物的遺傳物質是DNA,病毒的遺傳物質是RNA。(源自必修2 P46)()
(3)絕大多數生物的遺傳物質是DNA,少部分病毒的遺傳物質是RNA。(源自必修2 P46)()
某科研小組在某動物體內發現了一種新型病毒,為了確定該病毒的類別,科研工作者們進行了不同研究,其中一種方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類,若有DNA聚合酶,則為DNA病毒。請根據實際情況,分析結論是否正確,并說明理由。
答:________________________________________________________________________________________。
能力　探索遺傳物質的實驗思路和方法(考查科學思維、科學探究)
1.(2025·湖州檢測)煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉,但二者致病的病斑不同,如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.a過程表示用TMV的蛋白質外殼感染煙葉,結果說明TMV的蛋白質外殼沒有感染作用
B.b過程表示用HRV的RNA單獨感染煙葉,結果說明其具有感染作用
C.c、d過程表示用TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉,結果說明該“雜種病毒”有感染作用,表現病癥為感染HRV的癥狀,并能從中分離出HRV
D.該實驗證明只有HRV的RNA是遺傳物質,TMV的RNA不是遺傳物質
2.慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一種,在全球占比較大,嚴重威脅人類健康。研究者利用放射性同位素標記技術,以體外培養的肝臟細胞等為材料,設計可相互印證的甲、乙兩組實驗,以確定該病毒的核酸類型。下列有關敘述正確的是(　　)
A.本實驗設置了空白對照組
B.HBV病毒復制所需的原料、模板和酶都來自肝臟細胞
C.本實驗應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸
D.本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養在含放射性同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養基中,再培養HBV病毒
微真題重體悟
　
1.(2024·甘肅卷,T5)科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成。關于證明蛋白質和核酸哪一種是遺傳物質的系列實驗,下列敘述正確的是(　　)
A.格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗中,加熱致死的S型細菌的DNA分子在小鼠體內可使R型活細菌的相對性狀從無致病性轉化為有致病性
B.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中,利用自變量控制的“加法原理”,將“S型細菌DNA+DNA酶”加入R型活細菌的培養基中,結果證明DNA是轉化因子
C.噬菌體侵染細菌實驗中,用放射性同位素分別標記了噬菌體的蛋白質外殼和DNA,發現其DNA進入宿主細胞后,利用自身原料和酶完成自我復制
D.煙草花葉病毒實驗中,以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染,結果發現自變量RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀
2.(2020·山東卷,T20)野生型大腸桿菌可以在基本培養基上生長,發生基因突變產生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養基上補充相應氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養基上時,均不會產生菌落。某同學實驗過程中發現,將M、N菌株混合培養一段時間,充分稀釋后再涂布到基本培養基上,培養后出現許多由單個細菌形成的菌落,將這些菌落分別接種到基本培養基上,培養后均有菌落出現。該同學對這些菌落出現原因的分析,不合理的是(　　)
A.操作過程中出現雜菌污染
B.M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸
C.混合培養過程中,菌株獲得了對方的遺傳物質
D.混合培養過程中,菌株中已突變的基因再次發生突變
3.(經典高考題)下列實驗及結果中,能作為直接證據說明“核糖核酸是遺傳物質”的是(　　)
A.紅花植株與白花植株雜交,F1為紅花,F2中紅花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲
C.加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細菌混合培養后可分離出S型活細菌
D.用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白,在子代噬菌體中檢測不到放射性
4.(經典高考題)在證明DNA是遺傳物質的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述,正確的是(　　)
A.T2噬菌體也可以在肺炎鏈球菌中復制和增殖
B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質
C.培養基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中
D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同
5.(經典高考題)根據遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換,請利用放射性同位素標記的方法,以體外培養的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路,(2)預期實驗結果及結論即可。(要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)
第17講　DNA是主要的遺傳物質
微考點·大突破
考點一
教材解讀
1.光滑　致病　粗糙　無
2.死亡　不死亡　死亡　轉化因子
3.分別加入有R型活細菌的培養基中　蛋白質、RNA、脂質沒有轉化作用　DNA　DNA
教材基礎辨析
　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
教材素材拓展
　提示　不充足;應補充第七組實驗:抽取第六組實驗中死亡小鼠的血液,接種于固體培養基上,觀察記錄菌落特征
能力提升
1.D　解析　R型細菌無莢膜,無致病性,S型細菌有莢膜,有致病性,由此可推測S型細菌的致病性可能與莢膜多糖有關,A項正確;該實驗中轉化的實質是S型細菌的DNA進入R型細菌并表達,B項正確;加熱可使S型細菌蛋白質功能喪失,而加熱致死的S型細菌可以使R型細菌發生轉化,說明加熱致死的S型細菌DNA功能可能正常,C項正確;S型細菌的DNA被DNA酶水解后,就不能使R型細菌發生轉化,D項錯誤。
2.D　解析　步驟①中,酶處理時間要足夠長,以使底物完全水解,A項錯誤;甲或乙的加入量屬于無關變量,應相同且適宜,否則會影響實驗結果,B項錯誤;液體培養基利于營養物質和細菌充分接觸,加快物質交換的速度,更有利于細菌轉化,C項錯誤;S型細菌菌落光滑,有莢膜,R型細菌菌落粗糙,無莢膜,通過鑒定細胞形態或觀察菌落可以確定是否出現S型細菌,D項正確。
考點二
教材解讀
1.(1)①DNA　②蛋白質　③寄生　(3)同位素標記　蛋白質、DNA
3.(1)DNA是噬菌體的遺傳物質　(2)自我復制　蛋白質
教材基礎辨析
　(1)√　(2)×　(3)√　(4)√
教材素材拓展
　提示　不能。因為放射性檢測時,只能檢測到放射性的存在部位,不能區分是何種元素產生的放射性
能力提升
1.C　解析　噬菌體由蛋白質外殼以及DNA組成,T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中,會有新的噬菌體蛋白質外殼和新的噬菌體DNA合成,A、B兩項正確;噬菌體是病毒,沒有細胞結構,不能獨立進行代謝活動,其自身是無法完成轉錄過程的,需要在大腸桿菌體內利用大腸桿菌的RNA聚合酶轉錄出RNA,合成的噬菌體RNA會與大腸桿菌的核糖體結合,C項錯誤,D項正確。
2.C　解析　T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,短時間保溫后,用攪拌器攪拌、離心,上清液含有T2噬菌體顆粒,沉淀物為被T2噬菌體感染的大腸桿菌。分析可知,①組中檢測不到放射性;②組的沉淀物放射性很高,上清液放射性較低;③組的上清液和沉淀物中均有較強的放射性;④組的上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。故選C。
回源教材　提示　①④。DNA標記的是P,①是磷酸;蛋白質標記的是S,只有R基(④)中可能含有S
考點三
教材解讀
1.正常　RNA　患病　遺傳物質　蛋白質
2.DNA　RNA
教材基礎辨析
　(1)×　(2)×　(3)√
教材素材拓展
　提示　錯誤;對于逆轉錄病毒,在其增殖的過程中,先進行逆轉錄,形成DNA,再進行DNA復制、轉錄和翻譯過程,因此,若增殖過程中產生了DNA聚合酶,只能說朋該病毒在增殖過程中進行了DNA復制,并不能判定該病毒為DNA病毒
能力提升
1.D　解析　c、d過程表示用TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉,煙葉出現病斑,說明該“雜種病毒”有感染作用,表現病癥為感染HRV的癥狀,并能從中分離出HRV,C項正確;該實驗證明HRV的RNA是遺傳物質,不能證明TMV的RNA不是遺傳物質,D項錯誤。
2.D　解析　本實驗設計的是對比實驗,甲、乙均為實驗組,沒有設置空白對照組,A項錯誤;該病毒復制所需的原料、場所、能量、酶都來自肝臟細胞,模板來自其自身,B項錯誤;DNA和RNA的化學組成存在差異,如DNA特有的堿基是T,而RNA特有的堿基是U,因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U來獲得肝臟細胞,然后用未標記的HBV病毒去侵染,最后通過檢測子代病毒的放射性來確定其遺傳物質的種類,C項錯誤;由于病毒無細胞結構,必須寄生于活細胞中才能生存,故本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養在含放射性同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養基中,然后用上述肝臟細胞培養HBV病毒,D項正確。
微真題·重體悟
1.D　解析　格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗未單獨研究每種物質的作用,在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中,S型細菌的DNA分子可使R型活細菌的相對性狀從無致病性轉化為有致病性,A項錯誤;在艾弗里的肺炎鏈球菌的轉化實驗中,利用自變量控制中的“減法原理”設置對照實驗,通過觀察只有某種物質存在或只有某種物質不存在時,R型細菌的轉化情況,最終證明了DNA是遺傳物質,例如“S型細菌DNA+DNA酶”組除去了DNA,B項錯誤;噬菌體為DNA病毒,其DNA進入宿主細胞后,利用宿主細胞的原料和酶完成自我復制,C項錯誤;煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染,結果發現RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀,而蛋白質不能使煙草出現花葉病斑性狀,D項正確。
2.B　解析　據題意可知,除了操作過程中出現雜菌污染,雜菌在基本培養基上生長形成菌落的原因以外,還可能的原因是菌株獲得了對方的遺傳物質或菌株中已突變的基因再次發生突變,使突變菌株能產生所需的氨基酸,而變成了非依賴型菌株,從而能在基本培養基上生長形成菌落,A、C、D三項正確;M、N菌株混合培養一段時間,稀釋涂布到基本培養基上后,培養出現的菌落是由單個細菌形成的,菌落中不可能有M、N菌株同時存在并且互為對方提供所缺失的氨基酸,B項錯誤。
3.B　解析　紅花植株與白花植株雜交,F1為紅花,F2中紅花∶白花=3∶1,這是性狀分離現象,不能說明RNA是遺傳物質,A項錯誤;病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲,說明病毒甲的RNA是遺傳物質,B項正確;加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細菌混合培養后可分離出S型活細菌,只能說明加熱致死的S型細菌中存在轉化因子,不能說明RNA是遺傳物質,C項錯誤;用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白,在子代噬菌體中檢測不到放射性,說明蛋白質未進入大腸桿菌,不能證明RNA是遺傳物質,D項錯誤。
4.C　解析　T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中,不能寄生在肺炎鏈球菌中,A項錯誤;T2噬菌體的mRNA和蛋白質的合成只能發生在其宿主細胞中,不能發生于病毒顆粒中,B項錯誤;T2噬菌體的核酸是DNA,DNA的元素組成為C、H、O、N、P,培養基中的32P經宿主(大腸桿菌)攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中,C項正確;人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA,T2噬菌體的核酸是DNA,且二者的增殖過程不同,D項錯誤。
5.答案　(1)甲組:將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中,之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組:將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中,之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
(2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。
解析　(1)在用放射性同位素標記法對新病毒遺傳物質進行鑒定時,要找出DNA和RNA在化學組成上的區別。題中假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換,即從DNA和RNA的堿基組成上進行分析。因此,可使病毒中的DNA或RNA的特殊堿基(DNA的為胸腺嘧啶,RNA的為尿嘧啶)帶上標記,根據病毒中放射性標記的檢測結果就可作出判斷。由于病毒不能在培養基上獨立生活,其增殖時的原料只能來自宿主細胞,所以實驗中需配制兩種培養基,記為甲組和乙組,甲組含有放射性標記的尿嘧啶,乙組含有放射性標記的胸腺嘧啶,分別加入等量的宿主細胞使宿主細胞帶上相應標記,之后接種新病毒,培養一段時間后,收集病毒并檢測其放射性。(2)本實驗有兩種不同的結果:一種是甲組有放射性,乙組無,則該新病毒為RNA病毒;另一種為乙組有放射性,甲組無,則該新病毒為DNA病毒。(共65張PPT)
第17講
第五單元　遺傳的物質基礎
DNA是主要的遺傳物質
課
標
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容
概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
微考點 大突破
內容
索引
微真題 重體悟
考點一　肺炎鏈球菌的轉化實驗
考點二　噬菌體侵染細菌的實驗
考點三　DNA是主要的遺傳物質
考點一　肺炎鏈球菌的轉化實驗
微考點/大突破
第一部分
1.實驗材料：兩種肺炎鏈球菌
光滑
致病
粗糙
無
2.格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗
死亡
不死亡
死亡
轉化因子
提醒　①該實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉化因子”，但“轉化因子”的本質不清楚。
②加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱致死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活性。
3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗
分別加入有R型活細菌的培養基中
蛋白質、RNA、脂質沒有轉化作用
DNA
DNA
教材基礎辨析
(1)S型肺炎鏈球菌可以使人和小鼠患敗血癥而死亡，具有致病性。
(源自必修2 P43)( )
(2)肺炎鏈球菌的遺傳遵循基因的分離定律和自由組合定律。(源自必修2 P43)( )
(3)格里菲思實驗中，第四組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉化而來的。(必修2 P43“圖3-2”)( )
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(4)格里菲思的實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(源自必修2 P43)( )
(5)在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核苷酸,因此不能使R型細菌發生轉化。(必修2 P44“圖3-3”)( )
(6)艾弗里實驗中設法除去S型細菌的絕大部分糖類、蛋白質和脂質制成細胞提取物，應用了減法原理。(源自必修2 P44)( )
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教材素材拓展
某同學在格里菲思實驗的基礎上補充完成了如下第五組實驗：將加熱致死的R型細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡；第六組實驗：將活的S型細菌和加熱致死的R型細菌混合后注入小鼠體內，小鼠死亡。該同學由此得出了實驗結論：S型細菌未轉化為R型細菌，R型細菌體內沒有“轉化因子”。該同學得出實驗結論的證據充足嗎 如不充足，應如何補充才能得出正確結論
答：_______________________________________________________
__________________________________________。
不充足；應補充第七組實驗：抽取第六組實驗中死亡小鼠的血液，接種于固體培養基上，觀察記錄菌落特征
能力　肺炎鏈球菌轉化實驗(考查實驗探究)
1.(2021·全國乙卷，T5)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無致病性的R型活細菌與被加熱致死的S型細菌混合后注射到小鼠體內，從小鼠體內分離出了有致病性的S型活細菌。某同學根據上述實驗，結合現有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是(　　)
A.與R型細菌相比，S型細菌的致病性可能與莢膜多糖有關
B.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質的合成
C.加熱致死S型細菌使其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型細菌的DNA經DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌
R型細菌無莢膜，無致病性，S型細菌有莢膜，有致病性，由此可推測S型細菌的致病性可能與莢膜多糖有關，A項正確；該實驗中轉化的實質是S型細菌的DNA進入R型細菌并表達，B項正確；加熱可使S型細菌蛋白質功能喪失，而加熱致死的S型細菌可以使R型細菌發生轉化，說明加熱致死的S型細菌DNA功能可能正常，C項正確；S型細菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型細菌發生轉化，D項錯誤。
解析
肺炎鏈球菌的R型轉化為S型原理
R型細菌生長到一定階段時，就會分泌感受態因子，這種因子會誘導感受態特異蛋白質(如自溶素)的表達，它的表達使R型細菌具有與DNA結合的活性。加熱致死的S型細菌遺留下來的DNA片段會與感受態的R型活細菌結合，從而進入細胞，并通過同源重組以置換(基因重組)的方式整合到R型細菌的基因組中，使R型細菌轉化為S型細菌。
2.(2022·浙江1月選考，T20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉化因子”可使R型細菌轉化為S型細菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解
B.步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結果
C.步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化
D.步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果
步驟①中，酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A項錯誤;甲或乙的加入量屬于無關變量，應相同且適宜，否則會影響實驗結果，B項錯誤；液體培養基利于營養物質和細菌充分接觸，加快物質交換的速度，更有利于細菌轉化，C項錯誤；S型細菌菌落光滑，有莢膜，R型細菌菌落粗糙，無莢膜，通過鑒定細胞形態或觀察菌落可以確定是否出現S型細菌，D項正確。
解析
考點二　噬菌體侵染細菌的實驗
微考點/大突破
第一部分
1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌
(1)T2噬菌體的結構及生活方式。
DNA
蛋白質
寄生
(2)T2噬菌體的復制式增殖。
(3)實驗方法。
放射性____________法。該實驗中用35S、32P分別標記____________
______。
同位素標記
蛋白質、DNA
2.實驗過程
(1)標記噬菌體。
(2)噬菌體侵染細菌。
提醒　攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體和細菌分離；離心的目的是讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。
3.實驗結論
(1)直接證明：__________________________。
(2)間接證明：DNA能夠__________，使生物體前后代保持一定的連續性，維持遺傳性狀的穩定性；DNA能夠控制________的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。
DNA是噬菌體的遺傳物質
自我復制
蛋白質
教材基礎辨析
(1)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具有說服力。(源自必修2 P44)( )
(2)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養基培養噬菌體。(源自必修2 P45)( )
(3)在T2噬菌體的化學組成中，60%是蛋白質，40%是DNA，僅蛋白質分子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中。(必修2 P45“相關信息”)( )
(4)離心管的沉淀物中主要是被侵染的大腸桿菌。(源自必修2 P45)
( )
√
×
√
√
教材素材拓展
能否用同時被32P和35S標記的噬菌體去侵染大腸桿菌，原因是什么
答：_______________________________________________________
_________________________________。
不能。因為放射性檢測時，只能檢測到放射性的存在部位，不能區分是何種元素產生的放射性
1.“二看法”判斷子代噬菌體標記情況
2.噬菌體侵染細菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析
能力　噬菌體侵染細菌的實驗過程和特點(考查科學思維)
1.(2022·湖南卷，T2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發生(　　)
A.新的噬菌體DNA合成
B.新的噬菌體蛋白質外殼合成
C.噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNA
D.合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合
噬菌體由蛋白質外殼以及DNA組成，T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，會有新的噬菌體蛋白質外殼和新的噬菌體DNA合成，A、B兩項正確；噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能獨立進行代謝活動，其自身是無法完成轉錄過程的，需要在大腸桿菌體內利用大腸桿菌的RNA聚合酶轉錄出RNA，合成的噬菌體RNA會與大腸桿菌的核糖體結合，C項錯誤，D項正確。
解析
2.(2022·海南卷，T13)某團隊從表中①~④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質。結果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是(　　)
材料及標記 實驗組 T2噬菌體 大腸桿菌
① 未標記 15N標記
② 32P標記 35S標記
③ 3H標記 未標記
④ 35S標記 未標記
A.①和④ B.②和③
C.②和④ D.④和③
T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，短時間保溫后，用攪拌器攪拌、離心，上清液含有T2噬菌體顆粒，沉淀物為被T2噬菌體感染的大腸桿菌。分析可知，①組中檢測不到放射性；②組的沉淀物放射性很高，上清液放射性較低；③組的上清液和沉淀物中均有較強的放射性；④組的上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。故選C。
解析
赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記T2噬菌體的DNA和蛋白質，據圖分析標記元素所在部位并說出理由：_________________________
____________________________________________________。
①④。DNA標記的是P，①是磷酸；蛋白質標記的是S，只有R基(④)中可能含有S
考點三　DNA是主要的遺傳物質
微考點/大突破
第一部分
1.RNA是遺傳物質的實驗
正常
RNA
患病
遺傳物質
蛋白質
2.DNA是主要的遺傳物質
生物類型 真核生物 原核生物 多數病毒 少數病毒
遺傳物質 DNA RNA
核酸種類 2種(DNA和RNA) 1種(DNA) 1種(RNA)
堿基種類 5種(A、G、C、T、U) 4種(A、G、C、T) 4種(A、G、C、U)
核苷酸 種類 8種(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸) 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸
實例 動物、植物和真菌 細菌(包括藍細菌)等 T2噬菌體、乙肝病毒等 HIV、煙草花葉病毒、禽流感病毒等
結論 絕大多數生物的遺傳物質是________ 少數病毒的遺傳物質是_______
DNA是主要的遺傳物質
提醒　①病毒的遺傳物質是DNA或RNA，由細胞構成的生物的遺傳物質是DNA。
②絕大多數生物的遺傳物質是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質。
DNA
RNA
教材基礎辨析
(1)煙草花葉病毒的遺傳物質主要是RNA。(源自必修2 P46)( )
(2)細胞生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是RNA。(源自必修
2 P46)( )
(3)絕大多數生物的遺傳物質是DNA，少部分病毒的遺傳物質是RNA。(源自必修2 P46)( )
×
×
√
教材素材拓展
某科研小組在某動物體內發現了一種新型病毒，為了確定該病毒的類別，科研工作者們進行了不同研究，其中一種方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒。請根據實際情況，分析結論是否正確，并說明理由。
答：_______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
錯誤；對于逆轉錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉錄，形成DNA，再進行DNA復制、轉錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產生了DNA聚合酶，只能說朋該病毒在增殖過程中進行了DNA復制，并不能判定該病毒為DNA病毒
能力　探索遺傳物質的實驗思路和方法(考查科學思維、科學探究)
1.(2025·湖州檢測)煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病的病斑不同，如圖所示。下列說法錯誤的是
(　　)
A.a過程表示用TMV的蛋白質外殼感染煙葉，結果說明TMV的蛋白質外殼沒有感染作用
B.b過程表示用HRV的RNA單獨感染煙葉，結果說明其具有感染作用
C.c、d過程表示用TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉，結果說明該“雜種病毒”有感染作用，表現病癥為感染HRV的癥狀，并能從中分離出HRV
D.該實驗證明只有HRV的RNA是遺傳物質，TMV的RNA不是遺傳物質
c、d過程表示用TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉，煙葉出現病斑，說明該“雜種病毒”有感染作用，表現病癥為感染HRV的癥狀，并能從中分離出HRV，C項正確；該實驗證明HRV的RNA是遺傳物質，不能證明TMV的RNA不是遺傳物質，D項錯誤。
解析
2.慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一種，在全球占比較大，嚴重威脅人類健康。研究者利用放射性同位素標記技術，以體外培養的肝臟細胞等為材料，設計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關敘述正確的是(　　)
A.本實驗設置了空白對照組
B.HBV病毒復制所需的原料、模板和酶都來自肝臟細胞
C.本實驗應選用35S、32P分別標記該病毒的蛋白質和核酸
D.本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養在含放射性同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養基中，再培養HBV病毒
本實驗設計的是對比實驗，甲、乙均為實驗組，沒有設置空白對照組，A項錯誤；該病毒復制所需的原料、場所、能量、酶都來自肝臟細胞，模板來自其自身，B項錯誤；DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U來獲得肝臟細胞，然后用未標記的HBV病毒去侵染，最后通過檢測子代病毒的放射性
解析
來確定其遺傳物質的種類，C項錯誤；由于病毒無細胞結構，必須寄生于活細胞中才能生存，故本實驗應先將甲、乙兩組肝臟細胞分別培養在含放射性同位素標記的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培養基中，然后用上述肝臟細胞培養HBV病毒，D項正確。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2024·甘肅卷，T5)科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成。關于證明蛋白質和核酸哪一種是遺傳物質的系列實驗，下列敘述正確的是(　　)
A.格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗中，加熱致死的S型細菌的DNA分子在小鼠體內可使R型活細菌的相對性狀從無致病性轉化為有致病性
B.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，利用自變量控制的“加法原理”,將“S型細菌DNA+DNA酶”加入R型活細菌的培養基中，結果證明DNA是轉化因子
C.噬菌體侵染細菌實驗中，用放射性同位素分別標記了噬菌體的蛋白質外殼和DNA，發現其DNA進入宿主細胞后，利用自身原料和酶完成自我復制
D.煙草花葉病毒實驗中，以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染，結果發現自變量RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀
格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗未單獨研究每種物質的作用，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，S型細菌的DNA分子可使R型活細菌的相對性狀從無致病性轉化為有致病性，A項錯誤；在艾弗里的肺炎鏈球菌的轉化實驗中，利用自變量控制中的“減法原理”設置對照實驗，通過觀察只有某種物質存在或只有某種物質不存在時，R型細菌的轉化情況，最終證明了DNA是遺傳物質，例如“S型細菌DNA+DNA酶”組除去了DNA，B項錯誤；噬菌體為DNA
解析
病毒，其DNA進入宿主細胞后，利用宿主細胞的原料和酶完成自我復制，C項錯誤；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，以病毒顆粒的RNA和蛋白質互為對照進行侵染，結果發現RNA分子可使煙草出現花葉病斑性狀，而蛋白質不能使煙草出現花葉病斑性狀，D項正確。
解析
2.(2020·山東卷，T20)野生型大腸桿菌可以在基本培養基上生長，發生基因突變產生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養基上補充相應氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養基上時，均不會產生菌落。某同學實驗過程中發現，將M、N菌株混合培養一段時間，充分稀釋后再涂布到基本培養基上，培養后出現許多由單個細菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養基上，培養后均有菌落出現。該同學對這些菌落出現原因的分析，不合理的是(　　)
A.操作過程中出現雜菌污染
B.M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸
C.混合培養過程中，菌株獲得了對方的遺傳物質
D.混合培養過程中，菌株中已突變的基因再次發生突變
據題意可知，除了操作過程中出現雜菌污染，雜菌在基本培養基上生長形成菌落的原因以外，還可能的原因是菌株獲得了對方的遺傳物質或菌株中已突變的基因再次發生突變，使突變菌株能產生所需的氨基酸，而變成了非依賴型菌株，從而能在基本培養基上生長形成菌落，A、C、D三項正確；M、N菌株混合培養一段時間，稀釋涂布到基本培養基上后，培養出現的菌落是由單個細菌形成的，菌落中不可能有M、N菌株同時存在并且互為對方提供所缺失的氨基酸，B項錯誤。
解析
3.(經典高考題)下列實驗及結果中，能作為直接證據說明“核糖核酸是遺傳物質”的是(　　)
A.紅花植株與白花植株雜交，F1為紅花，F2中紅花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲
C.加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細菌混合培養后可分離出S型活細菌
D.用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性
紅花植株與白花植株雜交，F1為紅花，F2中紅花∶白花=3∶1，這是性狀分離現象，不能說明RNA是遺傳物質，A項錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質，B項正確；加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細菌混合培養后可分離出S型活細菌，只能說明加熱致死的S型細菌中存在轉化因子，不能說明RNA是遺傳物質，C項錯誤;
解析
用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性，說明蛋白質未進入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質，D項錯誤。
解析
4.(經典高考題)在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是(　　)
A.T2噬菌體也可以在肺炎鏈球菌中復制和增殖
B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質
C.培養基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中
D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同
T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中，不能寄生在肺炎鏈球菌中，A項錯誤；T2噬菌體的mRNA和蛋白質的合成只能發生在其宿主細胞中，不能發生于病毒顆粒中，B項錯誤；T2噬菌體的核酸是DNA，DNA的元素組成為C、H、O、N、P，培養基中的32P經宿主(大腸桿菌)攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中，C項正確；人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌體的核酸是DNA，且二者的增殖過程不同，D項錯誤。
解析
5.(經典高考題)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路，(2)預期實驗結果及結論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)
(1)甲組：將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
(2)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。
(1)在用放射性同位素標記法對新病毒遺傳物質進行鑒定時，要找出DNA和RNA在化學組成上的區別。題中假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，即從DNA和RNA的堿基組成上進行分析。因此，可使病毒中的DNA或RNA的特殊堿基(DNA的為胸腺嘧啶，RNA的為尿嘧啶)帶上標記，根據病毒中放射性標記的檢測結果就可作出判斷。由于病毒不能在培養基上獨立生活，其增殖時的原料只能來自宿主細胞，所以實驗中需配制兩種培養基,
解析
記為甲組和乙組，甲組含有放射性標記的尿嘧啶，乙組含有放射性標記的胸腺嘧啶，分別加入等量的宿主細胞使宿主細胞帶上相應標記，之后接種新病毒，培養一段時間后，收集病毒并檢測其放射性。(2)本實驗有兩種不同的結果：一種是甲組有放射性，乙組無，則該新病毒為RNA病毒；另一種為乙組有放射性，甲組無,則該新病毒為DNA病毒。
解析課時微練(十七)　DNA是主要的遺傳物質
　
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的
1.下列有關“DNA是生物的主要遺傳物質”的敘述,正確的是(　　)
A.生物圈所有生物的遺傳物質都是DNA
B.煙草花葉病毒等少部分病毒的遺傳物質是RNA,其他生物的遺傳物質是DNA
C.動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA,其他生物的遺傳物質是RNA
D.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
2.為研究R型肺炎鏈球菌轉化為S型肺炎鏈球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質,進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗,其基本過程如圖所示:
_______
　_______
下列敘述正確的是(　　)
A.甲組培養皿中只有S型菌落,推測加熱不會破壞轉化物質的活性
B.乙組培養皿中有R型及S型菌落,推測轉化物質是蛋白質
C.丙組培養皿中只有R型菌落,推測轉化物質是DNA
D.該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是DNA
3.(2025·重慶調研)在野生狀態下細菌常自發進行基因重組,Lederberg曾做過一個經典的實驗:他將含噬菌體(能同時侵染圖中兩種缺陷菌)和DNA酶的培養液置于U形管,在U形管中有濾膜(僅允許病毒及大分子物質等通過,如圖所示)。一段時間后,將右側的菌液涂布在培養基A上,長出了野生型細菌。研究發現,噬菌體在宿主細胞中合成裝配子代噬菌體時,其外殼會偶然錯誤包裝宿主細菌的部分DNA片段,釋放后再侵染其他細菌時,所攜帶的原細菌DNA片段與后者發生基因重組。下列相關敘述正確的是(　　)
A.培養基A中需額外添加苯丙氨酸
B.接種在培養基A上的細菌均能生長為菌落
C.噬菌體侵染宿主細胞后,便會殺死宿主細胞
D.實驗中培養液添加DNA酶是為了排除轉化的可能性
4.如圖表示了在“肺炎鏈球菌轉化實驗”(攪拌強度、時長等都合理)和“噬菌體侵染細菌的實驗”中相關含量的變化。下列相關敘述正確的是(　　)
A.圖甲表示在“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中,沉淀物放射性含量的變化
B.圖乙表示在“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中,沉淀物放射性含量的變化
C.圖丙表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中,R型細菌與S型細菌的數量變化
D.圖丁表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中,R型細菌與S型細菌的數量變化
5.科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組,甲組不做處理,乙組加入蛋白酶,丙組加入RNA酶,丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉片上一段時間,觀察并記錄煙草葉片上病斑的數量。能正確表示結果的圖示是(　　)
6.(2025·滄州模擬)如果用3H、15N、35S標記噬菌體后,讓其侵染細菌(無放射性),下列分析正確的是(　　)
A.只有噬菌體的蛋白質被標記了,DNA沒有被標記
B.子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S
C.子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N
D.子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、15N、35S
7.(2025·南陽模擬)根據噬菌體和宿主的關系,可將噬菌體分為兩類:一類噬菌體在宿主細胞內迅速增殖,產生許多子代噬菌體,并最終使宿主細胞破裂,這類噬菌體被稱作烈性噬菌體;另一類噬菌體感染宿主后不立即增殖,而是將其核酸整合到宿主的擬核DNA中,隨宿主核酸的復制而復制,這類噬菌體被稱作溫和噬菌體。下列敘述錯誤的是(　　)
A.T2噬菌體屬于烈性噬菌體,侵染宿主后會使宿主細胞裂解
B.烈性噬菌體的衣殼蛋白在宿主細胞中合成,受自身DNA的控制
C.溫和噬菌體的DNA插入宿主細胞擬核DNA中發生了基因重組
D.35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的時間過長或過短,都會使上清液的放射性增強
8.在進行T2噬菌體侵染細菌實驗時,用含14C標記的尿嘧啶培養基培養細菌,待細菌裂解后,分離出含有14C的RNA。實驗人員把該RNA分別與細菌的DNA和噬菌體的DNA雜交,發現RNA可與噬菌體的DNA形成穩定的DNA—RNA雙鏈雜交分子,但不能與細菌的DNA形成雜交分子。下列敘述錯誤的是(　　)
A.用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗,結果完全相同
B.含C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子
C.獲得14C噬菌體,需先用含14C的培養基培養細菌,再用噬菌體侵染細菌
D.據結果推測,被噬菌體侵染的細菌體內合成的是噬菌體的蛋白質
9.(2025·昆明模擬)“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗如圖所示,其中親代噬菌體已被放射性同位素35S標記。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.用含放射性同位素35S的普通培養基直接培養T2噬菌體,即可獲得含有35S標記的親代噬菌體
B.②表示攪拌過程,其目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌充分分離
C.C中仍然含有少量放射性,其可能原因是攪拌不充分
D.欲證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA,則還需設計一組用32P標記噬菌體的實驗
10.為了研究噬菌體的遺傳物質,研究人員分別用35S或32P標記的噬菌體與未標記的大腸桿菌進行保溫,一段時間后攪拌、離心,得到上清液和沉淀物,研究人員預測的上清液放射性強度隨保溫時間的變化曲線如圖。下列敘述正確的是(　　)
A.攪拌是否充分會影響兩組實驗上清液的放射性
B.理論上35S標記組的上清液沒有放射性,沉淀物有放射性
C.32P標記組上清液的放射性與保溫時間的關系如圖a
D.35S標記組上清液的放射性與保溫時間的關系如圖c
二、非選擇題
11.如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟和結果,請據圖回答下列問題:
(1)T2噬菌體的化學成分是____________,用放射性32P標記的是T2噬菌體的_______。
(2)要獲得32P標記的T2噬菌體,必須用含32P的大腸桿菌培養,而不能用含32P的培養基直接培養,原因是___________________________________。
(3)實驗過程中攪拌的目的是__________________________________________,離心后放射性較高的是_______(填“上清液”或“沉淀物”)。
(4)接種噬菌體后培養時間過長,發現上清液中放射性增強,最可能的原因是___________________________________。
(5)赫爾希和蔡斯還設計了一組實驗,請簡述對照實驗設計:___________________________________。預期的實驗結果是___________________________________。
12.(科學探究)(2025·蚌埠聯考)某科研機構發現了一種新型病毒,并對該病毒的遺傳物質做了進一步研究。請回答下列問題:
(1)據研究人員介紹,該病毒的遺傳物質比HIV的遺傳物質更加穩定。據此可初步推測,該病毒的遺傳物質是_______,理由是________________________________________________________。
(2)通過化學分析的方法對該病毒的遺傳物質種類進行研究,分析其五碳糖或堿基種類均可作出判斷,如果____________________________,則為DNA;如果_____________________,則為RNA。
(3)也可以用同位素標記技術研究其遺傳物質種類,將宿主細胞置于含有放射性標記核苷酸的培養基中培養,再用病毒感染該宿主細胞,一段時間后搜集病毒并檢測其放射性。培養基中的各種核苷酸是否都需要標記 _______,理由是_____________________________________________________________。
課時微練(十七)　DNA是主要的遺傳物質
1.B　解析　RNA病毒(如煙草花葉病毒)的遺傳物質是RNA,其他生物的遺傳物質是DNA,B項正確,A、C、D三項錯誤。
2.C　解析　高溫加熱會使DNA雙鏈解開,溫度降低DNA雙鏈會恢復,故甲組培養皿中應該既有S型菌落,也有R型菌落,A項錯誤。乙組中S型細菌提取物中的蛋白質被蛋白酶催化水解了,所以轉化物質不是蛋白質,B項錯誤。該實驗能證明肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA,D項錯誤。
3.D　解析　該實驗中由于DNA酶的加入,his 菌不能通過類似于肺炎鏈球菌的轉化方式將DNA轉移至phe 菌,只能以病毒為載體完成基因的轉移。培養基A需篩選出能合成苯丙氨酸的細菌,不能添加苯丙氨酸,A項錯誤;只有具有苯丙氨酸相關酶合成基因的細菌才能在培養基A中生長,B項錯誤;若噬菌體侵染使得宿主細胞全部死亡,則培養基A上將不會出現菌落,C項錯誤;實驗中培養液添加DNA酶是為了排除外源DNA轉化的可能性,D項正確。
4.C　解析　“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中,隨著時間的推移,細菌被裂解,子代噬菌體釋放,導致沉淀物放射性含量不斷降低,A項錯誤。“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中,沉淀物放射性含量很低,B項錯誤。據題圖丙可知,S型細菌曲線的起點為0,且在R型細菌之后,故該圖表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中R型細菌+S型細菌DNA組,R型細菌與S型細菌的數量變化,C項正確。在“格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗”中,開始時,R型細菌在小鼠體內大部分會被免疫系統消滅,所以曲線在開始段有所下降,后隨著小鼠免疫系統的破壞,R型細菌數量又開始增加,所以曲線上升;而加熱致死的S型細菌的DNA能將R型細菌轉化為S型細菌,并通過繁殖使數量增多,曲線上升,故題圖丁表示“格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗”中R型細菌+S型細菌DNA組,R型細菌與S型細菌的數量變化,D項錯誤。
5.B　解析　感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒,煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,在甲、乙、丙、丁四組實驗中,只有丙組加入了RNA酶,破壞了其遺傳物質,故其接種后的子代病斑數量最少,甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質RNA,故這三組實驗病斑數量多且數量應一致,B項符合題意。
6.C　解析　DNA分子中含有H、N元素,所以用3H、15N、35S標記噬菌體后,噬菌體的蛋白質和DNA都被標記了,A項錯誤;由于子代噬菌體蛋白質外殼是以無放射性的細菌中的物質為原料合成的,所以子代噬菌體的外殼中沒有放射性,B項錯誤;由于3H、15N標記了噬菌體DNA分子,DNA復制方式是半保留復制,所以子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N,C項正確;子代噬菌體的DNA分子中不含有S元素,D項錯誤。
7.D　解析　T2噬菌體侵染大腸桿菌后會導致大腸桿菌裂解死亡,屬于烈性噬菌體,A項正確;烈性噬菌體的衣殼蛋白在宿主細胞中合成,受烈性噬菌體自身遺傳物質DNA的控制,B項正確;溫和噬菌體侵染宿主后不立即增殖,而是將其核酸整合到宿主的擬核DNA中,此過程發生了基因重組,C項正確;35S標記的是噬菌體的蛋白質分子,在噬菌體侵染大腸桿菌的過程中,DNA分子進入大腸桿菌,蛋白質外殼沒有進入,所以不管T2噬菌體侵染大腸桿菌的時間過長或過短,離心后蛋白質外殼都處于上清液中,不會使上清液的放射性增強,D項錯誤。
8.A　解析　尿嘧啶是組成RNA的特有堿基,而胸腺嘧啶是組成DNA的特有堿基,所以不能用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗,A項錯誤;噬菌體的DNA分子能與該RNA形成穩定的DNA—RNA雙鏈雜交分子,因此含14C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子,B項正確;噬菌體是病毒,營寄生生活,需先培養細菌,再用標記的細菌培養病毒,C項正確;被噬菌體侵染的細菌體內合成的是噬菌體的蛋白質,以噬菌體的DNA為模板控制合成的,D項正確。
9.A　解析　噬菌體屬于病毒,營寄生生活,必須在活細胞內才能生長和繁殖,因此要先用含放射性同位素35S的普通培養基培養大腸桿菌,然后讓噬菌體侵染含35S標記的大腸桿菌,這樣才能獲得含有35S標記的親代噬菌體,A項錯誤;②表示攪拌過程,其目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌充分分離,B項正確;本實驗是用35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有少量放射性的原因是攪拌不充分,噬菌體的蛋白質外殼未能與細菌完全分離,C項正確;欲證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA,則還需設計一組用放射性同位素32P標記噬菌體的實驗,兩者相互對比,才能得出結論,D項正確。
10.D　解析　噬菌體的蛋白質外殼不會侵入細菌體內,會吸附在細菌外表,而噬菌體的DNA會侵入細菌體內,故攪拌是否充分會影響35S標記組的上清液的放射性,不會影響32P標記組,A項錯誤;理論上蛋白質外殼不進入大腸桿菌,攪拌后外殼全部進入上清液,沉淀物大腸桿菌中不含有噬菌體的蛋白質外殼,因此上清液中有放射性,沉淀物中沒有,B項錯誤;用32P標記噬菌體的DNA,然后用噬菌體侵染大腸桿菌,實驗開始一段時間,DNA逐漸進入大腸桿菌,上清液中放射性逐漸降低,但隨著時間的延長,大腸桿菌逐漸裂解,釋放出的噬菌體離心后進入上清液,上清液中的放射性逐漸增強,即題圖b,C項錯誤;35S標記噬菌體的蛋白質外殼,其外殼經離心后一直存在于上清液中,上清液的放射性不會隨著保溫時間而變化,即題圖c,D項正確。
11.答案　(1)蛋白質和DNA　DNA　(2)噬菌體是細菌病毒,不能獨立生活,必須寄生在活細胞中(其他答案合理亦可)　(3)使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離　沉淀物　(4)培養時間過長,增殖形成的子代噬菌體從細菌體內釋放出來　(5)用35S標記的T2噬菌體重復題述實驗　上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
解析　(1)T2噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成,其中有磷元素的是DNA。(2)T2噬菌體是病毒,不能獨立生活,必須寄生在活細胞中,所以要獲得32P標記的T2噬菌體,必須用含32P的大腸桿菌培養。(3)實驗過程中,通過攪拌可以使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中,噬菌體侵染細菌時DNA進入細菌體內,所以沉淀物中放射性很高。(4)接種噬菌體后培養時間過長,子代噬菌體從細菌體內釋放出來,使上清液中放射性增強。(5)赫爾希和蔡斯還設計用35S標記的T2噬菌體重復題述實驗,由于35S標記的蛋白質沒有進入細菌,所以上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。
12.答案　(1)DNA　DNA是雙鏈而RNA是單鏈,DNA的結構相比RNA更穩定,不易發生變異　(2)五碳糖是脫氧核糖或含堿基T　五碳糖是核糖或含堿基U　(3)不需要　如果對各種核苷酸都進行標記,則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA,在病毒中均能檢測到放射性
解析　(1)HIV的遺傳物質是RNA,易發生變異,而題中病毒的遺傳物質比HIV的遺傳物質穩定,說明其遺傳物質是DNA,DNA具有獨特的雙螺旋結構,不易發生變異。(2)兩種核酸中,DNA特有的成分是脫氧核糖和胸腺嘧啶,RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶。(3)如果對各種核苷酸都進行標記,則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA,在病毒中均能檢測到放射性,因此培養基中的核苷酸不需要都標記。
方法技巧　“遺傳物質”探索的4種方法(共37張PPT)
DNA是主要的遺傳物質
課時微練(十七)
一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的
1.下列有關“DNA是生物的主要遺傳物質”的敘述，正確的是( )
A.生物圈所有生物的遺傳物質都是DNA
B.煙草花葉病毒等少部分病毒的遺傳物質是RNA，其他生物的遺傳物質是DNA
C.動物、植物、真菌的遺傳物質是DNA，其他生物的遺傳物質是RNA
D.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
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RNA病毒(如煙草花葉病毒)的遺傳物質是RNA，其他生物的遺傳物質是DNA，B項正確，A、C、D三項錯誤。
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2.為研究R型肺炎鏈球菌轉化為S型肺炎鏈球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，進行了肺炎鏈球菌體外轉化實驗,其基本過程如圖所示：
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下列敘述正確的是( )
A.甲組培養皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性
B.乙組培養皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質
C.丙組培養皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNA
D.該實驗能證明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質是DNA
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高溫加熱會使DNA雙鏈解開，溫度降低DNA雙鏈會恢復，故甲組培養皿中應該既有S型菌落，也有R型菌落，A項錯誤。乙組中S型細菌提取物中的蛋白質被蛋白酶催化水解了，所以轉化物質不是蛋白質,B項錯誤。該實驗能證明肺炎鏈球菌的遺傳物質是DNA，D項錯誤。
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3.(2025·重慶調研)在野生狀態下細菌常自發進行基因重組，Lederberg曾做過一個經典的實驗：他將含噬菌體(能同時侵染圖中兩種缺陷菌)和DNA酶的培養液置于U形管，在U形管中有濾膜(僅允許病毒及大分子物質等通過，如圖所示)。一段時
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間后，將右側的菌液涂布在培養基A上，長出了野生型細菌。研究發現，噬菌體在宿主細胞中合成裝配子代噬菌體時，其外殼會偶然錯誤包裝宿主細菌的部分DNA片段，釋放后再侵染其他細菌時，所攜帶的原細菌DNA片段與后者發生基因重組。下列相關敘述正確的是( )
A.培養基A中需額外添加苯丙氨酸
B.接種在培養基A上的細菌均能生長為菌落
C.噬菌體侵染宿主細胞后，便會殺死宿主細胞
D.實驗中培養液添加DNA酶是為了排除轉化的可能性
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該實驗中由于DNA酶的加入，his-菌不能通過類似于肺炎鏈球菌的轉化方式將DNA轉移至phe-菌，只能以病毒為載體完成基因的轉移。培養基A需篩選出能合成苯丙氨酸的細菌，不能添加苯丙氨酸，A項錯誤；只有具有苯丙氨酸相關酶合成基因的細菌才能在培養基A中生長，B項錯誤；若噬菌體侵染使得宿主細胞全部死亡，則培養基A上將不會出現菌落，C項錯誤；實驗中培養液添加DNA酶是為了排除外源DNA轉化的可能性，D項正確。
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4.如圖表示了在“肺炎鏈球菌轉化實驗”(攪拌強度、時長等都合理)和
“噬菌體侵染細菌的實驗”中相關含量的變化。下列相關敘述正確的是( )
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A.圖甲表示在“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量的變化
B.圖乙表示在“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量的變化
C.圖丙表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中，R型細菌與S型細菌的數量變化
D.圖丁表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中，R型細菌與S型細菌的數量變化
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“32P標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，隨著時間的推移，細菌被裂解，子代噬菌體釋放，導致沉淀物放射性含量不斷降低，A項錯誤。“35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗”中，沉淀物放射性含量很低，B項錯誤。據題圖丙可知，S型細菌曲線的起點為0，且在R型細菌之后，故該圖表示“艾弗里肺炎鏈球菌轉化實驗”中R型細菌+S型細菌DNA組，R型細菌與S型細菌的數量變化，C項正確。在
“格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗”中，開始時，R型細菌在小鼠體內
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大部分會被免疫系統消滅，所以曲線在開始段有所下降，后隨著小鼠免疫系統的破壞，R型細菌數量又開始增加,所以曲線上升；而加熱致死的S型細菌的DNA能將R型細菌轉化為S型細菌，并通過繁殖使數量增多，曲線上升，故題圖丁表示“格里菲思肺炎鏈球菌轉化實驗”中R型細菌+S型細菌DNA組，R型細菌與S型細菌的數量變化，D項錯誤。
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5.科研人員將感染了煙草花葉病毒的煙草葉片的提取液分成甲、乙、丙、丁四組，甲組不做處理，乙組加入蛋白酶，丙組加入RNA酶，丁組加入DNA酶。然后分別接種到正常煙草葉片上一段時間，觀察并記錄煙草葉片上病斑的數量。能正確表示結果的圖示是( )
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感染了煙草花葉病毒的葉片提取液中含有煙草花葉病毒，煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，在甲、乙、丙、丁四組實驗中，只有丙組加入了RNA酶，破壞了其遺傳物質，故其接種后的子代病斑數量最少，甲、乙、丁三組實驗均未破壞煙草花葉病毒的遺傳物質RNA，故這三組實驗病斑數量多且數量應一致，B項符合題意。
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6.(2025·滄州模擬)如果用3H、15N、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌(無放射性)，下列分析正確的是( )
A.只有噬菌體的蛋白質被標記了，DNA沒有被標記
B.子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S
C.子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N
D.子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、15N、35S
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DNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S標記噬菌體后，噬菌體的蛋白質和DNA都被標記了，A項錯誤；由于子代噬菌體蛋白質外殼是以無放射性的細菌中的物質為原料合成的，所以子代噬菌體的外殼中沒有放射性，B項錯誤；由于3H、15N標記了噬菌體DNA分子，DNA復制方式是半保留復制，所以子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N，C項正確；子代噬菌體的DNA分子中不含有S元素，D項錯誤。
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7.(2025·南陽模擬)根據噬菌體和宿主的關系，可將噬菌體分為兩類:一類噬菌體在宿主細胞內迅速增殖，產生許多子代噬菌體，并最終使宿主細胞破裂，這類噬菌體被稱作烈性噬菌體；另一類噬菌體感染宿主后不立即增殖，而是將其核酸整合到宿主的擬核DNA中，隨宿主核酸的復制而復制，這類噬菌體被稱作溫和噬菌體。下列敘述錯誤的是( )
A.T2噬菌體屬于烈性噬菌體，侵染宿主后會使宿主細胞裂解
B.烈性噬菌體的衣殼蛋白在宿主細胞中合成，受自身DNA的控制
C.溫和噬菌體的DNA插入宿主細胞擬核DNA中發生了基因重組
D.35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的時間過長或過短，都會使上清液的放射性增強
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T2噬菌體侵染大腸桿菌后會導致大腸桿菌裂解死亡，屬于烈性噬菌體，A項正確；烈性噬菌體的衣殼蛋白在宿主細胞中合成，受烈性噬菌體自身遺傳物質DNA的控制，B項正確；溫和噬菌體侵染宿主后不立即增殖，而是將其核酸整合到宿主的擬核DNA中，此過程發生了基因重組，C項正確；35S標記的是噬菌體的蛋白質分子，在噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，DNA分子進入大腸桿菌，蛋白質外殼沒有進入，所以不管T2噬菌體侵染大腸桿菌的時間過長或過短，離心后蛋白質外殼都處于上清液中，不會使上清液的放射性增強，D項錯誤。
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8.在進行T2噬菌體侵染細菌實驗時，用含14C標記的尿嘧啶培養基培養細菌，待細菌裂解后，分離出含有14C的RNA。實驗人員把該RNA分別與細菌的DNA和噬菌體的DNA雜交，發現RNA可與噬菌體的DNA形成穩定的DNA—RNA雙鏈雜交分子，但不能與細菌的DNA形成雜交分子。下列敘述錯誤的是( )
A.用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗，結果完全相同
B.含C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子
C.獲得14C噬菌體，需先用含14C的培養基培養細菌，再用噬菌體侵染細菌
D.據結果推測，被噬菌體侵染的細菌體內合成的是噬菌體的蛋白質
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尿嘧啶是組成RNA的特有堿基，而胸腺嘧啶是組成DNA的特有堿基,所以不能用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶進行實驗，A項錯誤；噬菌體的DNA分子能與該RNA形成穩定的DNA—RNA雙鏈雜交分子,因此含14C標記的RNA的模板是噬菌體的DNA分子，B項正確；噬菌體是病毒，營寄生生活，需先培養細菌，再用標記的細菌培養病毒，C項正確；被噬菌體侵染的細菌體內合成的是噬菌體的蛋白質，以噬菌體的DNA為模板控制合成的，D項正確。
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9.(2025·昆明模擬)“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗如圖所示，其中親代噬菌體已被放射性同位素35S標記。下列有關敘述錯誤的是( )
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A.用含放射性同位素35S的普通培養基直接培養T2噬菌體，即可獲得含有35S標記的親代噬菌體
B.②表示攪拌過程，其目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌充分分離
C.C中仍然含有少量放射性，其可能原因是攪拌不充分
D.欲證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA，則還需設計一組用32P標記噬菌體的實驗
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噬菌體屬于病毒，營寄生生活，必須在活細胞內才能生長和繁殖,因此要先用含放射性同位素35S的普通培養基培養大腸桿菌，然后讓噬菌體侵染含35S標記的大腸桿菌，這樣才能獲得含有35S標記的親代噬菌體，A項錯誤；②表示攪拌過程，其目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌充分分離，B項正確；本實驗是用35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有少量放射性的原因
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是攪拌不充分，噬菌體的蛋白質外殼未能與細菌完全分離，C項正確；欲證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA，則還需設計一組用放射性同位素32P標記噬菌體的實驗,兩者相互對比，才能得出結論，D項正確。
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10.為了研究噬菌體的遺傳物質，研究人員分別用35S或32P標記的噬菌體與未標記的大腸桿菌進行保溫，一段時間后攪拌、離心，得到上清液和沉淀物，研究人員預測的上清液放射性強度隨保溫時間的變化曲線如圖。下列敘述正確的是( )
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A.攪拌是否充分會影響兩組實驗上清液的放射性
B.理論上35S標記組的上清液沒有放射性，沉淀物有放射性
C.32P標記組上清液的放射性與保溫時間的關系如圖a
D.35S標記組上清液的放射性與保溫時間的關系如圖c
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噬菌體的蛋白質外殼不會侵入細菌體內，會吸附在細菌外表，而噬菌體的DNA會侵入細菌體內，故攪拌是否充分會影響35S標記組的上清液的放射性，不會影響32P標記組，A項錯誤；理論上蛋白
解析
質外殼不進入大腸桿菌，攪拌后外殼全部進入上清液，沉淀物大腸桿菌中不含有噬菌體的蛋白質外殼，因此上清液中有放射性，沉淀物中沒有，B項錯誤；用32P標記噬菌體的DNA，然后用噬菌體侵染大腸桿菌，實驗開始一段時間，DNA逐漸進入大腸桿菌，上清液中放射性逐漸降低，但隨著時間的延長，大腸桿菌逐漸裂解，釋放出的噬菌體離心后進入上清液，上清液中的放射性逐漸增強，即題圖b，C項錯誤；35S標記噬菌體的蛋白質外殼，其外殼經離心后一直存在于上清液中，上清液的放射性不會隨著保溫時間而變化，即題圖c，D項正確。
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二、非選擇題
11.如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟和結果，請據圖回答下列問題:
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(1)T2噬菌體的化學成分是_______________，用放射性32P標記的是T2噬菌體的__________。
蛋白質和DNA
DNA
(2)要獲得32P標記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養，而不能用含32P的培養基直接培養，原因是_____________________________
____________________________________________。
(3)實驗過程中攪拌的目的是_________________________________，離心后放射性較高的是_____________(填“上清液”或“沉淀物”)。
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噬菌體是細菌病毒，不能獨立生活，必須寄生在活細胞中(其他答案合理亦可)
使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
沉淀物
(4)接種噬菌體后培養時間過長，發現上清液中放射性增強，最可能的原因是___________________________________________________
______。
(5)赫爾希和蔡斯還設計了一組實驗，請簡述對照實驗設計:________
___________________________。預期的實驗結果是______________
________________________。
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培養時間過長，增殖形成的子代噬菌體從細菌體內釋放出來
用35S標記的T2噬菌體重復題述實驗
上清液放射性很高，沉淀物放射性很低
(1)T2噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成，其中有磷元素的是DNA。(2)T2噬菌體是病毒，不能獨立生活，必須寄生在活細胞中，所以要獲得32P標記的T2噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養。(3)實驗過程中，通過攪拌可以使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。由于32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細菌時DNA進入細菌體內，所以沉淀物中放射性很高。(4)接種噬菌體后培養時間過長，
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子代噬菌體從細菌體內釋放出來，使上清液中放射性增強。(5)赫爾希和蔡斯還設計用35S標記的T2噬菌體重復題述實驗，由于35S標記的蛋白質沒有進入細菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
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12.(科學探究)(2025·蚌埠聯考)某科研機構發現了一種新型病毒，并對該病毒的遺傳物質做了進一步研究。請回答下列問題:
(1)據研究人員介紹，該病毒的遺傳物質比HIV的遺傳物質更加穩定。據此可初步推測，該病毒的遺傳物質是________，理由是__________
_________________________________________________________。
(2)通過化學分析的方法對該病毒的遺傳物質種類進行研究，分析其五碳糖或堿基種類均可作出判斷，如果____________________________,
則為DNA；如果__________________________，則為RNA。
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DNA
DNA是雙鏈而RNA是單鏈，DNA的結構相比RNA更穩定，不易發生變異
五碳糖是脫氧核糖或含堿基T
五碳糖是核糖或含堿基U
(3)也可以用同位素標記技術研究其遺傳物質種類，將宿主細胞置于含有放射性標記核苷酸的培養基中培養，再用病毒感染該宿主細胞,一段時間后搜集病毒并檢測其放射性。培養基中的各種核苷酸是否都需要標記 _________，理由是_______________________________
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不需要
如果對各種核苷酸都進行標記，則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA，在病毒中均能檢測到放射性
(1)HIV的遺傳物質是RNA，易發生變異，而題中病毒的遺傳物質比HIV的遺傳物質穩定，說明其遺傳物質是DNA，DNA具有獨特的雙螺旋結構，不易發生變異。(2)兩種核酸中，DNA特有的成分是脫氧核糖和胸腺嘧啶，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶。(3)如果對各種核苷酸都進行標記，則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA，在病毒中均能檢測到放射性，因此培養基中的核苷酸不需要都標記。
解析
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方法技巧　“遺傳物質”探索的4種方法

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