高考生物 一轮复习 遗传的分子基础 第17讲 DNA是主要的遗传物质 新人教

格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”
考点二 噬菌体侵染细菌实验（5年6考）
[自主梳理]
1.实验材料 T2噬菌体和大肠杆菌
(1)噬菌体的结构及生活方式
DNA
P
外壳
S
寄生
(2)噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件 模板
合成噬菌体DNA的原料
合成噬菌 体蛋白质
原料 场所
内容 噬菌体 的DNA 大肠杆菌 提供的四种脱氧核苷酸
A.32P、35S
B.35S、32P
C.32P、14C
D.32P、32P
解析 解答本题首先要清楚教材相关实验中两组实验的结果： 用32P标记的一组放射性主要出现在沉淀物中，用35S标记的 一组放射性主要出现在上清液中。然后对比表格中的实验结 果可知，第一组是正常的，该组是用32P标记的一组，另一组 应为用35S标记的一组，但因对同位素标记时有误，结果出现 了异常。对第二组异常的实验结果进行分析可知：沉淀物和 上清液中均有较高的放射性，其原因一定是用蛋白质和DNA 共有的元素对噬菌体进行了标记，如14C或18O或3H或15N。 答案 C
题组二 噬菌体侵染实验与艾弗里实验的比较
3.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( D ) 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 解析 题中两个实验的设计思路都是把DNA和蛋白质分开，研 究各自的效应，但艾弗里的肺炎双球菌转化实验没有用放射性 同位素标记法，故D正确。
的区别
菌混合培养
(32P和35S)
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗 DNA是遗传物质 ，不能证
实验结论
传物质
明蛋白质不是遗传物质
考点三 RNA是某些病毒的遗传物质（5年4考）
[自主梳理]
1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验1
(2)实验2
RNA 蛋白质
A
RNA
B
(3)结论 RNA
是烟草花叶病毒的遗传物质， 蛋白质 不 是 烟 草
题组一 格里菲思实验分析 1.1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下
实验。
第1组
第2组
第3组
第4组
实验 注射活
注射加热杀 注射活的R型
处理 的R型菌 注射活的S型菌 死的S型菌
菌与加热杀死 的S型菌
实验 结果
小鼠不 死亡
小鼠死亡，从
小鼠死亡，从
小 鼠 体 内 分 离 小鼠不死亡 小鼠体内分离
花叶病毒的遗传物质。
2.生物的遗传物质[连线]
3.判断正误
(1)肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是主要的遗传物质( × ) (2)病毒的遗传物质是RNA和DNA( × ) (3)DNA是噬菌体的主要遗传物质( × ) (4)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核 苷酸( √ ) (5)所有生物的遗传物质都是DNA( × ) (6)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部 分病毒的遗传物质是RNA( √ )
2.(必修2 P44图3-3改编)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。由表可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型细菌物质 培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R DNA(经DNA酶处理)
R型
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
关注噬菌体侵染细菌实验的2个关键环节 (1)侵染时间要合适，若保温时间过短或过长会使32P组的上清 液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释 放出来。 (2)搅拌要充分，如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆 菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物 中出现放射性。
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
解析 本实验分别用S型细菌的蛋白质、荚膜多糖及DNA与R型 菌混合，只有S型菌的DNA才可实现由R型菌向S型菌的转化，表 明三类物质中只有DNA为转化因子，而“DNA＋DNA酶”组别恰 能验证DNA被破坏后，将丧失转化功能，由此更加增强了“DNA 为转化因子”的说服力，①～④并未证明DNA是主要遗传物质。 答案 C
考点一
考点二
考点三
易错易混 防范清零
解析 噬菌体是病毒，无细胞结构，不能在培养基上生存， 应该先用含有35S的培养基培养细菌，再用被35S标记的细菌去 培养噬菌体；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，便于分离；实验中采用搅拌和离心等 手段是为了把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性； 本实验的结果是放射性主要集中在上清液中，沉淀物中有少 量放射性。 答案 B
3.艾弗里的体外转化实验 (1)方法 直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分 别与 R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。
(2)实验过程及结果
DNA DNA+ DNA酶
(3)结论 DNA 才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，即 DNA是 转 化 因子，是遗传物质。
[跟进题组]
4.下列关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验的叙 述中，错误的是( ) A.加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成 S型菌 B.R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能 说明DNA是遗传物质 C.艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完 全排除蛋白质的作用 D.艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 解析 艾弗里的肺炎双球菌转化实验能证明DNA是遗传物质， 但不能证明DNA是主要的遗传物质。 答案 D
[跟进题组]
题组一 噬菌体侵染细菌实验分析 1.某同学重复噬菌体侵染细菌的实验，由于对其中一组噬菌体进
行同位素标记时有误(其他操作正确)，导致两组实验结果如下：
组别 一
同位素分布情况 沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低
二
沉淀物和上清液中放射性均较高
以上两组实验对噬菌体进行标记的元素分别是( )
[跟进题组]
题组一 病毒感染及重组实验 1.如图是某种高等植物病原体的遗传实验过程，实验表明这种病原
体与( )
A.寄生于细胞内，通过RNA遗传 B.寄生于细胞间，通过蛋白质遗传 C.寄生于细胞内，通过蛋白质遗传 D.寄生于细胞间，通过RNA遗传
解析 从图示可看出，将RNA接种在叶片上，叶片出现了病 斑，而将蛋白质外壳接种到叶片上，叶片上没有出现病斑， 所以该病原体是通过RNA遗传的。病毒都是寄生在细胞内的， 其利用细胞提供的酶进行相关代谢。 答案 A
出S型活细菌
出S型活细菌
下列关于此实验的分析不正确的是( )
A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌 B.分析第4组实验时必须是以第1～3组的实验为参照 C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D.本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子” 解析 肺炎双球菌转化实验的关键实验是向小鼠注射活的R型菌 与加热杀死的S型菌，小鼠死亡，且从小鼠体内分离出了S型活细 菌；该实验表明了R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；实验 中没有从S型菌体内提取DNA，单独直接地观察DNA的作用，故 不能证明DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子。 答案 D
细菌体内转化实验的2点提醒 (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)并非所有的R型细菌都能被转化 由于转化受到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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能 被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计思路的 比较
实验名称 艾弗里肺炎双球菌转化实验
噬菌体侵染细菌实验
实验思路 设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自的作用
设计原则
对照原则和单一变量原则
直接分离法：分离S型细菌的DNA、同 位 素 标 记 法 ： 分 别 标 记
处理方式
多糖、蛋白质等，分别与R型活细 DNA和蛋白质的特征元素
2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是( A )
A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则 B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果 C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化 而成的 D.从变异的角度看，细菌的转化属于基因突变 解析 从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是R型细菌转化 为S型活细菌，C错误；细菌的转化属于基因重组，D错误。
b型TMV的RNA)→感染植物
组合病毒(b型TMV的蛋白质＋
题组二 艾弗里实验分析 3.科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。
该组实验不能得到的结果或结论是( )
A.实验2只出现R型菌落 B.实验1、3均出现R型和S型菌落 C.DNA是转化因子 D.DNA纯度越高转化效率就越高
题组二 艾弗里实验分析 3.科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。
6.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，
它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，
不可能出现的结果是( )
实验 编号
实验过程
实验结果 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
①
a型TMV感染植物
a型
a型
②
b型TMV感染植物
b型
b型
组合病毒(a型TMV的蛋白质＋
③
b型
a型
第17讲 DNA是主要的遗传物质
2017备考·最新考纲 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
考点一 肺炎双球菌的转化实验(5年7考)
1.肺炎双球菌的类型
[自主梳理]
特点类型 S型 R型
菌落 光滑 粗糙
荚膜 有 无
毒性 有 无
2.格里菲思体内 R型活细菌
(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”。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 遗传的。
5.结论 DNA 是遗传物质。
以上内容主要对教材必修2 P44～45噬菌体侵染细菌 实验相关内容的考查，把握实验方法、原理、结论及对本实验与 肺炎双球菌的转化实验对比，找出其异同点是解题关键。
以上内容主要对教材必修2 P44～45噬菌体侵染细菌 实验相关内容的考查，把握实验方法、原理、结论及对本实验与 肺炎双球菌的转化实验对比，找出其异同点是解题关键。
大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌 的核糖体
2.实验方法 同位素标记 法。该实验中用35S、32P分别标记 蛋白质和DNA 。
3.实验过程 (1)标记噬菌体 大肠杆菌
大肠杆菌
噬菌体 噬菌体
(2)侵染细菌 高 低
低 高
4.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，其
DNA
而 蛋白质外壳 留在外面。
进入细菌细胞中，
4.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。这两个实验在设计思路 上的共同点是( C ) A.重组DNA片段，研究其表型效应 B.诱发DNA突变，研究其表型效应 C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的遗传效应 D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递 解析 艾弗里等人肺炎双球菌体外转化实验，首次证明DNA是 使R型细菌转化为S型细菌的物质；赫尔希与蔡斯通过噬菌体侵 染细菌实验证明了DNA是遗传物质，两者都是设法将DNA与蛋 白质分离，单独地、直接地观察各自在遗传中的作用。肺炎双球 菌转化实验没有用到同位素示踪技术。
该组实验不能得到的结果或结论是( )
A.实验2只出现R型菌落 B.实验1、3均出现R型和S型菌落 C.DNA是转化因子 D.DNA纯度越高转化效率就越高
解析 三组实验中，自变量是培养基加入的酶种类，实验1 中加入RNA酶，由于R型菌的遗传物质是DNA，加入的是杀 死的S型菌的DNA，所以RNA酶不起作用，R型菌可能发生 转化，出现R型和S型菌落，同理推出实验3也出现R型和S型 菌落。实验2中加入DNA酶，破坏了DNA，R型菌不发生转 化，只出现R型菌落。三个实验说明DNA是转化因子。本实 验不能说明DNA纯度越高转化效率就越高的结论。 答案 D