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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 DNA是主要的遗传物质教学设计
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 DNA是主要的遗传物质教学设计，共15页。教案主要包含了肺炎链球菌的转化实验，噬菌体侵染细菌的实验，DNA是主要的遗传物质等内容，欢迎下载使用。
1．初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点。(生命观念) 2.认同科学结论获得的最基本的方法是实证，提升科学思维能力。(科学思维) 3.体验科学探究的思路和方法，运用归纳和概括的方法，归纳出DNA是主要的遗传物质。(科学探究)
一、肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的特点
2.体内转化实验——格里菲思的实验
(1)原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
(2)实验过程及现象
(3)结论：已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
3．体外转化实验——艾弗里的实验
(1)原理：只有加入DNA时，R型细菌才能够转化为S型细菌。
(2)过程
(3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1．T2噬菌体的结构
2．T2噬菌体的代谢与增殖
(1)代谢：能寄生在大肠杆菌体内，不能独立地进行新陈代谢。
(2)增殖：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分。
3．实验过程
4．实验结果及结论
三、DNA是主要的遗传物质
1．不同生物的遗传物质
2.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
2.实验拓展分析
(1)在加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。
(3)在转化实验中，使小鼠致死的是S型细菌，不是S型细菌的DNA。
发展素养 科学思维
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
(1)与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
(2)与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
1．(2019·菏泽高一检测)在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有( )
①有致病性的R型活细菌
②无致病性的R型活细菌
③有致病性的S型活细菌
④无致病性的S型活细菌
A．①④ B．②③
C．③D．①③
答案：B
2．(2019·北京延庆高一期末)下图表示肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是( )
A．DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C．该实验证明DNA是遗传物质
D．结果2中全部为R型肺炎链球菌
解析：选B。DNA酶可以水解DNA，A正确；结果1中少数R型细菌转化为S型细菌，S型肺炎链球菌占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；结果2中全部为R型肺炎链球菌，D正确。
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
2．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
(1)实验设计思路的比较
(2)两个实验遵循相同的实验设计原则：单一变量原则、对照原则。
(3)实验结论(或目的)的比较
①肺炎链球菌体外转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。
3．(2019·曲阜高一检测)下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是( )
A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质
解析：选B。病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料是因为其结构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。
4．下列是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果，下列关于此实验的分析和结论，不正确的是( )
A．上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体
B．此实验表明DNA是遗传物质
C．①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D．②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
解析：选C。上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，质量较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体，A项正确；此实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面，DNA才是真正的遗传物质，B项正确；①实验不能说明噬菌体的标记部分进入了细菌，因为噬菌体的蛋白质外壳不能进入细菌，进入细菌体内的只有噬菌体的DNA，C项错误，D项正确。
[随堂检测]
1．(2019·武汉高一检测)肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
解析：选D。S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，A错误；因加热杀死的S型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射该菌后小鼠存活，B错误；S型细菌中有活性的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D正确。
2．(2019·聊城高一检测)下图为肺炎链球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是( )
A．①②都要加热处理
B．③要将所有提取物与R型细菌共同培养
C．④的结果是只有S型细菌或R型细菌一种菌落
D．①④的结果可能是有S型和R型细菌两种菌落
解析：选D。题图中①是加热处理S型细菌，②是物质提取技术，A项错误；③是将提取物分别与R型细菌混合培养，分别观察培养基上菌落的生长情况，B项错误；④的结果是可能在培养基上出现S型和R型细菌两种菌落，意味着两种细菌都有，C项错误，D项正确。
3．(2019·烟台高一检测)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B．该实验的步骤是标记、培养、离心、搅拌、检测
C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．该实验证明了DNA是遗传物质
解析：选D。应该用32P、35S分别标记两组T2噬菌体的DNA和蛋白质，然后分别做侵染细菌的实验，A项错误；该实验的步骤中，应该是搅拌后再离心，B项错误；病毒必须依赖活细胞生存，T2噬菌体的培养需要用活的大肠杆菌，C项错误；该实验的结论为DNA是遗传物质，D项正确。
4．(2019·湖北天门调研)下图是“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中方框内代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述，不正确的是( )
A．图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应含32P标记
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照
C．图中若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌
D．实验中B对应的部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解
解析：选A。题图中亲代噬菌体已用32P标记，会侵入大肠杆菌内进行增殖，培养大肠杆菌的培养液中不能用含32P标记的无机盐，A错误；若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，与上一组相互对照来验证蛋白质是否为遗传物质，B正确；题图中若只有沉淀物C中含大量放射性，可直接证明是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，C正确；若本组实验中B(上清液)对应的部分出现放射性，可能是培养时间过长，造成部分细菌裂解，D正确。
5．(2019·滨州高一检测)下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此判断，下列叙述正确的是( )
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．TMV遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
D．RNA是TMV的主要遗传物质
解析：选A。水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开，A正确；TMV的蛋白质可以被接种到正常烟草细胞内，B错误；本实验表明RNA是TMV的遗传物质，其基本组成单位是核糖核苷酸，C、D错误。
6．(2019·青岛高一检测)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H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤D．③④⑤
解析：选C。细胞生物的遗传物质是DNA，无论是真核生物还是原核生物，①正确，②错误；凡是有细胞结构的生物，无论是细胞核中还是细胞质中，遗传物质都是DNA，③正确，④错误；流感病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，⑤错误。
7．请写出下列与探索遗传物质的经典实验分别对应的结论。
答案：转化因子 稳定遗传变化的物质 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是遗传物质 主要的遗传物质
[课时作业]
A级·合格考通关区
1．(2019·枣庄高一检测)在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是( )
A．细菌荚膜 B．细菌蛋白质
C．R型细菌的DNAD．S型细菌的DNA
解析：选D。S型细菌的DNA进入R型细菌体内，整合到R型细菌的DNA上，使R型细菌转化为S型细菌，D符合题意。
2．艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表所示。由表可知，下列叙述正确的是( )
注：“＋”表示加入，“－”表示不加入。
A．①不能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B．该实验利用了酶的高效性
C．①～⑤说明S型细菌的DNA是转化因子
D．①～⑤说明DNA是主要的遗传物质
答案：C
3．某科研人员为了验证格里菲思的肺炎链球菌转化实验，对实验鼠进行了4次注射实验，如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌
B．由注射②和④的结果可知，活或死的S型细菌都能使小鼠死亡
C．在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来
D．死菌乙未导致鼠3死亡，由此说明小鼠体内发生了转化
解析：选C。肺炎链球菌的R型细菌没有荚膜、无致病性，S型细菌有荚膜、有致病性。由题中实验结果可知，将活菌甲注射到鼠1体内，鼠1不死亡，而将活菌乙注射到鼠4体内，鼠4死亡，说明活菌甲是无荚膜的R型细菌，而活菌乙是有荚膜的S型细菌，A错误；注射②是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠2体内，结果死亡的鼠2体内检测出活菌乙，注射④是将检测出的活菌乙注射到鼠4体内，结果鼠4死亡，说明死菌乙的体内有“转化因子”，促进活菌甲转化为活菌乙，进而导致实验鼠死亡，B错误；结合对B项的分析可知，在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来，C正确；注射③是将死菌乙注射到鼠3体内，鼠3不死亡，说明鼠3体内未发生转化，D错误。
4．(2019·菏泽检测)噬菌体体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌体内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是( )
A．外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B．外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C．外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D．外壳中只有32S，DNA内都含有31P
解析：选D。由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体体内没有35S，只有32S，A、C不符合题意；DNA进入细菌，利用31P标记的脱氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA内有的既含有32P又含有31P，有的只含有31P，因此子代噬菌体DNA内都含有31P，B不符合题意，D符合题意。
5．赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了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寄主细胞
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
解析：选B。噬菌体的组成成分有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用它们各自特有的元素——S和P，不能用共有元素——N。蛋白质的组成元素中一般没有P。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，使实验结果更科学、更准确，B符合题意。
6．下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，下列对这种病原体的叙述，正确的是( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
解析：选A。据题图可知，这种病原体由RNA和蛋白质组成，分别用其RNA和蛋白质给植物接种，发现只有接种病原体的RNA的植物得病，说明该病原体的遗传物质为RNA，该病原体为RNA病毒；病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存。
7．DNA是主要的遗传物质是指( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
C．DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
解析：选B。一切有细胞结构的生物，体内既含有DNA又含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，只含RNA的病毒以RNA作为遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质，B符合题意。
8．肺炎链球菌能引起人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。已知其有许多不同菌株，但只有光滑型(S)菌株能引起疾病。这些有毒菌株的细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护，使它们不被宿主的正常防御机构破坏。下列是1928年格里菲思所做的实验，据图回答下列问题：
(1)从D组实验中的小鼠体内可分离出______________________________。
(2)为了解释上述实验现象，科学家从S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等成分，分别与R型细菌一起培养。结果发现：
①S型细菌的DNA与R型细菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明________________________________________________________________________
________________________。
②S型细菌的蛋白质或多糖与R型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠________，小鼠体内只能分离出________。
(3)如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型细菌与R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是
________________________________________________________________________。
(4)上述转化实验直接证明了____________________________________________。
解析：(1)D组实验小鼠患病死亡，体内一部分R型细菌转化为S型细菌，而另一部分R型细菌没有被转化，仍大量增殖。(2)①S型细菌的DNA与R型活细菌混合，会使后者转化为S型细菌；②蛋白质、多糖等其他成分不能使R型细菌发生转化。(3)DNA酶会将S型细菌的DNA水解，水解的产物不会引起R型细菌的转化。(4)因为只有DNA会引起R型细菌的转化，所以可以证明DNA是遗传物质。
答案：(1)活的S型细菌和R型细菌
(2)①S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌
②不致死 R型细菌
(3)DNA被DNA酶分解
(4)DNA是遗传物质
9．下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验示意图。据图回答下列问题：
(1)在丙组实验中观察到的现象是________________________；结论是____________________。
(2)在乙组实验中观察到的现象是________________；结论是______________________。
(3)设置甲组实验的目的是________________。
解析：该实验中分别用病毒的蛋白质外壳和RNA侵染正常烟草叶，来确定谁是遗传物质。
答案：(1)烟草叶感染花叶病 RNA是遗传物质
(2)烟草叶不感染花叶病 蛋白质不是遗传物质
(3)作为对照实验
B级·等级考拟战区
10．(2019·安徽马鞍山二中月考)在肺炎链球菌的体外转化实验中，R型细菌和S型细菌的数量变化曲线为( )
解析：选B。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；加热杀死的S型细菌的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，但R型细菌的数量要多于S型细菌，故B符合题意。
11．赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是( )
A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离
B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验的结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性
解析：选C。上述实验中通过搅拌可使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，A正确；32P标记的T2噬菌体在侵染细菌的过程中，32P标记的DNA进入大肠杆菌体内，因此32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性，其原因可能是保温时间过短，部分32P标记的T2噬菌体的DNA还未注入大肠杆菌体内，也可能是保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后，子代释放出来，经离心后分布于上清液中，B正确；如果离心前混合时间过长，由于大肠杆菌裂解，含有32P的T2噬菌体释放出来，会导致上清液中放射性升高，C错误；本实验由于亲代T2噬菌体的DNA参与了子代T2噬菌体的合成，故说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D正确。
12．艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( )
A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法
B．两者的关键设计思路是前者是特异性地去除某一物质，后者是将DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记
D．两个实验证明了DNA是细菌的遗传物质
解析：选B。两个实验都采用了对照实验的方法，而噬菌体侵染细菌的实验还采用了同位素标记法，A项错误；两个实验的设计思路有所不同，前者是特异性地去除某一物质，后者是将DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，B项正确；噬菌体侵染细菌的实验分两组，一组是32P标记的噬菌体，另一组是35S标记的噬菌体，C项错误；肺炎链球菌的体外转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。
13．1952年，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)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。
(2)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，得到右图所示的实验结果。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____________的放射性会增高。
(3)本实验证明在噬菌体传递和复制遗传特性时____________起着重要作用。
解析：(1)噬菌体是病毒，病毒离开活细胞不能繁殖，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32P和35S的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在其侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(2)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的含量增高。题图中被侵染的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的含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P的含量是30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(3)该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：(1)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 (2)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 (3)DNA
种类
项目
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
致病性
有
无
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记的DNA
有
有
DNA
是遗传物质
35S标记的蛋白质
无
无
项目
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
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
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
用“酶解法”将细胞提取物中的某一物质分解、去掉，直接、单独地观察该种物质在实验中是否起作用
实验结论
S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
(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验的延伸；
(3)两个实验都遵循对照原则、单一变量原则
项目
肺炎链球菌体外
转化实验
噬菌体侵染
细菌实验
思路相同
设法将DNA与其他物质分开，或特异性地去除某一物质，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能
处理方式的区别
利用“减法原理”：每个实验组特异性地去除一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质
同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
S型肺炎链球菌有荚膜，有毒；R型肺炎链球菌无荚膜，无毒。
在肺炎链球菌转化实验中，只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转化为S型细菌，即转化因子是DNA。
T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S存在于蛋白质中，P几乎全部存在于DNA中。
肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
实验编号
接种菌型
S型细菌的提取物
酶的种类
培养皿菌落情况
①
R型
＋
蛋白酶
R型、S型
②
R型
＋
酯酶
R型、S型
③
R型
＋
RNA酶
R型、S型
④
R型
＋
DNA酶
R型
⑤
R型
＋
－
R型、S型
1．初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点。(生命观念) 2.认同科学结论获得的最基本的方法是实证，提升科学思维能力。(科学思维) 3.体验科学探究的思路和方法，运用归纳和概括的方法，归纳出DNA是主要的遗传物质。(科学探究)
一、肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的特点
2.体内转化实验——格里菲思的实验
(1)原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
(2)实验过程及现象
(3)结论：已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
3．体外转化实验——艾弗里的实验
(1)原理：只有加入DNA时，R型细菌才能够转化为S型细菌。
(2)过程
(3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1．T2噬菌体的结构
2．T2噬菌体的代谢与增殖
(1)代谢：能寄生在大肠杆菌体内，不能独立地进行新陈代谢。
(2)增殖：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分。
3．实验过程
4．实验结果及结论
三、DNA是主要的遗传物质
1．不同生物的遗传物质
2.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
2.实验拓展分析
(1)在加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。
(3)在转化实验中，使小鼠致死的是S型细菌，不是S型细菌的DNA。
发展素养 科学思维
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
(1)与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
(2)与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
1．(2019·菏泽高一检测)在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有( )
①有致病性的R型活细菌
②无致病性的R型活细菌
③有致病性的S型活细菌
④无致病性的S型活细菌
A．①④ B．②③
C．③D．①③
答案：B
2．(2019·北京延庆高一期末)下图表示肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是( )
A．DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C．该实验证明DNA是遗传物质
D．结果2中全部为R型肺炎链球菌
解析：选B。DNA酶可以水解DNA，A正确；结果1中少数R型细菌转化为S型细菌，S型肺炎链球菌占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；结果2中全部为R型肺炎链球菌，D正确。
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
2．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
(1)实验设计思路的比较
(2)两个实验遵循相同的实验设计原则：单一变量原则、对照原则。
(3)实验结论(或目的)的比较
①肺炎链球菌体外转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。
3．(2019·曲阜高一检测)下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是( )
A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质
解析：选B。病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料是因为其结构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。
4．下列是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果，下列关于此实验的分析和结论，不正确的是( )
A．上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体
B．此实验表明DNA是遗传物质
C．①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D．②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
解析：选C。上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，质量较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体，A项正确；此实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面，DNA才是真正的遗传物质，B项正确；①实验不能说明噬菌体的标记部分进入了细菌，因为噬菌体的蛋白质外壳不能进入细菌，进入细菌体内的只有噬菌体的DNA，C项错误，D项正确。
[随堂检测]
1．(2019·武汉高一检测)肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
解析：选D。S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，A错误；因加热杀死的S型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射该菌后小鼠存活，B错误；S型细菌中有活性的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D正确。
2．(2019·聊城高一检测)下图为肺炎链球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是( )
A．①②都要加热处理
B．③要将所有提取物与R型细菌共同培养
C．④的结果是只有S型细菌或R型细菌一种菌落
D．①④的结果可能是有S型和R型细菌两种菌落
解析：选D。题图中①是加热处理S型细菌，②是物质提取技术，A项错误；③是将提取物分别与R型细菌混合培养，分别观察培养基上菌落的生长情况，B项错误；④的结果是可能在培养基上出现S型和R型细菌两种菌落，意味着两种细菌都有，C项错误，D项正确。
3．(2019·烟台高一检测)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是( )
A．用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B．该实验的步骤是标记、培养、离心、搅拌、检测
C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．该实验证明了DNA是遗传物质
解析：选D。应该用32P、35S分别标记两组T2噬菌体的DNA和蛋白质，然后分别做侵染细菌的实验，A项错误；该实验的步骤中，应该是搅拌后再离心，B项错误；病毒必须依赖活细胞生存，T2噬菌体的培养需要用活的大肠杆菌，C项错误；该实验的结论为DNA是遗传物质，D项正确。
4．(2019·湖北天门调研)下图是“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中方框内代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述，不正确的是( )
A．图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应含32P标记
B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照
C．图中若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌
D．实验中B对应的部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解
解析：选A。题图中亲代噬菌体已用32P标记，会侵入大肠杆菌内进行增殖，培养大肠杆菌的培养液中不能用含32P标记的无机盐，A错误；若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，与上一组相互对照来验证蛋白质是否为遗传物质，B正确；题图中若只有沉淀物C中含大量放射性，可直接证明是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，C正确；若本组实验中B(上清液)对应的部分出现放射性，可能是培养时间过长，造成部分细菌裂解，D正确。
5．(2019·滨州高一检测)下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此判断，下列叙述正确的是( )
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．TMV遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸
D．RNA是TMV的主要遗传物质
解析：选A。水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开，A正确；TMV的蛋白质可以被接种到正常烟草细胞内，B错误；本实验表明RNA是TMV的遗传物质，其基本组成单位是核糖核苷酸，C、D错误。
6．(2019·青岛高一检测)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H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤D．③④⑤
解析：选C。细胞生物的遗传物质是DNA，无论是真核生物还是原核生物，①正确，②错误；凡是有细胞结构的生物，无论是细胞核中还是细胞质中，遗传物质都是DNA，③正确，④错误；流感病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，⑤错误。
7．请写出下列与探索遗传物质的经典实验分别对应的结论。
答案：转化因子 稳定遗传变化的物质 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是遗传物质 主要的遗传物质
[课时作业]
A级·合格考通关区
1．(2019·枣庄高一检测)在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是( )
A．细菌荚膜 B．细菌蛋白质
C．R型细菌的DNAD．S型细菌的DNA
解析：选D。S型细菌的DNA进入R型细菌体内，整合到R型细菌的DNA上，使R型细菌转化为S型细菌，D符合题意。
2．艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表所示。由表可知，下列叙述正确的是( )
注：“＋”表示加入，“－”表示不加入。
A．①不能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B．该实验利用了酶的高效性
C．①～⑤说明S型细菌的DNA是转化因子
D．①～⑤说明DNA是主要的遗传物质
答案：C
3．某科研人员为了验证格里菲思的肺炎链球菌转化实验，对实验鼠进行了4次注射实验，如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌
B．由注射②和④的结果可知，活或死的S型细菌都能使小鼠死亡
C．在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来
D．死菌乙未导致鼠3死亡，由此说明小鼠体内发生了转化
解析：选C。肺炎链球菌的R型细菌没有荚膜、无致病性，S型细菌有荚膜、有致病性。由题中实验结果可知，将活菌甲注射到鼠1体内，鼠1不死亡，而将活菌乙注射到鼠4体内，鼠4死亡，说明活菌甲是无荚膜的R型细菌，而活菌乙是有荚膜的S型细菌，A错误；注射②是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠2体内，结果死亡的鼠2体内检测出活菌乙，注射④是将检测出的活菌乙注射到鼠4体内，结果鼠4死亡，说明死菌乙的体内有“转化因子”，促进活菌甲转化为活菌乙，进而导致实验鼠死亡，B错误；结合对B项的分析可知，在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来，C正确；注射③是将死菌乙注射到鼠3体内，鼠3不死亡，说明鼠3体内未发生转化，D错误。
4．(2019·菏泽检测)噬菌体体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌体内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是( )
A．外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B．外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C．外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D．外壳中只有32S，DNA内都含有31P
解析：选D。由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体体内没有35S，只有32S，A、C不符合题意；DNA进入细菌，利用31P标记的脱氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA内有的既含有32P又含有31P，有的只含有31P，因此子代噬菌体DNA内都含有31P，B不符合题意，D符合题意。
5．赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了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寄主细胞
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
解析：选B。噬菌体的组成成分有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用它们各自特有的元素——S和P，不能用共有元素——N。蛋白质的组成元素中一般没有P。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，使实验结果更科学、更准确，B符合题意。
6．下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，下列对这种病原体的叙述，正确的是( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
解析：选A。据题图可知，这种病原体由RNA和蛋白质组成，分别用其RNA和蛋白质给植物接种，发现只有接种病原体的RNA的植物得病，说明该病原体的遗传物质为RNA，该病原体为RNA病毒；病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存。
7．DNA是主要的遗传物质是指( )
A．遗传物质的主要载体是染色体
B．绝大多数生物的遗传物质是DNA
C．DNA大部分在染色体上
D．染色体在遗传上起主要作用
解析：选B。一切有细胞结构的生物，体内既含有DNA又含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，只含RNA的病毒以RNA作为遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质，B符合题意。
8．肺炎链球菌能引起人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。已知其有许多不同菌株，但只有光滑型(S)菌株能引起疾病。这些有毒菌株的细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护，使它们不被宿主的正常防御机构破坏。下列是1928年格里菲思所做的实验，据图回答下列问题：
(1)从D组实验中的小鼠体内可分离出______________________________。
(2)为了解释上述实验现象，科学家从S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等成分，分别与R型细菌一起培养。结果发现：
①S型细菌的DNA与R型细菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明________________________________________________________________________
________________________。
②S型细菌的蛋白质或多糖与R型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠________，小鼠体内只能分离出________。
(3)如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型细菌与R型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是
________________________________________________________________________。
(4)上述转化实验直接证明了____________________________________________。
解析：(1)D组实验小鼠患病死亡，体内一部分R型细菌转化为S型细菌，而另一部分R型细菌没有被转化，仍大量增殖。(2)①S型细菌的DNA与R型活细菌混合，会使后者转化为S型细菌；②蛋白质、多糖等其他成分不能使R型细菌发生转化。(3)DNA酶会将S型细菌的DNA水解，水解的产物不会引起R型细菌的转化。(4)因为只有DNA会引起R型细菌的转化，所以可以证明DNA是遗传物质。
答案：(1)活的S型细菌和R型细菌
(2)①S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌
②不致死 R型细菌
(3)DNA被DNA酶分解
(4)DNA是遗传物质
9．下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验示意图。据图回答下列问题：
(1)在丙组实验中观察到的现象是________________________；结论是____________________。
(2)在乙组实验中观察到的现象是________________；结论是______________________。
(3)设置甲组实验的目的是________________。
解析：该实验中分别用病毒的蛋白质外壳和RNA侵染正常烟草叶，来确定谁是遗传物质。
答案：(1)烟草叶感染花叶病 RNA是遗传物质
(2)烟草叶不感染花叶病 蛋白质不是遗传物质
(3)作为对照实验
B级·等级考拟战区
10．(2019·安徽马鞍山二中月考)在肺炎链球菌的体外转化实验中，R型细菌和S型细菌的数量变化曲线为( )
解析：选B。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；加热杀死的S型细菌的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，但R型细菌的数量要多于S型细菌，故B符合题意。
11．赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是( )
A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离
B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验的结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性
解析：选C。上述实验中通过搅拌可使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，A正确；32P标记的T2噬菌体在侵染细菌的过程中，32P标记的DNA进入大肠杆菌体内，因此32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性，其原因可能是保温时间过短，部分32P标记的T2噬菌体的DNA还未注入大肠杆菌体内，也可能是保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后，子代释放出来，经离心后分布于上清液中，B正确；如果离心前混合时间过长，由于大肠杆菌裂解，含有32P的T2噬菌体释放出来，会导致上清液中放射性升高，C错误；本实验由于亲代T2噬菌体的DNA参与了子代T2噬菌体的合成，故说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D正确。
12．艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( )
A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法
B．两者的关键设计思路是前者是特异性地去除某一物质，后者是将DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记
D．两个实验证明了DNA是细菌的遗传物质
解析：选B。两个实验都采用了对照实验的方法，而噬菌体侵染细菌的实验还采用了同位素标记法，A项错误；两个实验的设计思路有所不同，前者是特异性地去除某一物质，后者是将DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，B项正确；噬菌体侵染细菌的实验分两组，一组是32P标记的噬菌体，另一组是35S标记的噬菌体，C项错误；肺炎链球菌的体外转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。
13．1952年，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)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。
(2)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，得到右图所示的实验结果。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____________的放射性会增高。
(3)本实验证明在噬菌体传递和复制遗传特性时____________起着重要作用。
解析：(1)噬菌体是病毒，病毒离开活细胞不能繁殖，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32P和35S的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在其侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(2)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的含量增高。题图中被侵染的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的含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P的含量是30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(3)该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：(1)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 (2)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 (3)DNA
种类
项目
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
致病性
有
无
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记的DNA
有
有
DNA
是遗传物质
35S标记的蛋白质
无
无
项目
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
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
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
用“酶解法”将细胞提取物中的某一物质分解、去掉，直接、单独地观察该种物质在实验中是否起作用
实验结论
S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
(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验的延伸；
(3)两个实验都遵循对照原则、单一变量原则
项目
肺炎链球菌体外
转化实验
噬菌体侵染
细菌实验
思路相同
设法将DNA与其他物质分开，或特异性地去除某一物质，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能
处理方式的区别
利用“减法原理”：每个实验组特异性地去除一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质
同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)
核心知识小结
[要点回眸]
[规范答题]
S型肺炎链球菌有荚膜，有毒；R型肺炎链球菌无荚膜，无毒。
在肺炎链球菌转化实验中，只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转化为S型细菌，即转化因子是DNA。
T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S存在于蛋白质中，P几乎全部存在于DNA中。
肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
实验编号
接种菌型
S型细菌的提取物
酶的种类
培养皿菌落情况
①
R型
＋
蛋白酶
R型、S型
②
R型
＋
酯酶
R型、S型
③
R型
＋
RNA酶
R型、S型
④
R型
＋
DNA酶
R型
⑤
R型
＋
－
R型、S型
相关教案
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