2019届高考生物一轮复习 第六单元 遗传的物质基础 第19讲 DNA是主要的遗传物质学案

第19讲DNA是主要的遗传物质人类对遗传物质的探索过程（Ⅱ）肺炎双球菌的转化实验1．肺炎双球菌的类型提示：(1)显微观察：制作装片，显微镜观察是否有荚膜结构。

(2)宏观观察：培养形成菌落，根据培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态可以区分，肉眼即可辨别。

2．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，含有促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。

3．艾弗里体外转化实验(1)过程(2)结论：DNA 才是使R 型活细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA 是转化因子，是遗传物质。

(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，结果如表所示。

由表可知( )A.①不能证明S 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：C1．(2018·武汉模拟)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。

下列叙述正确的是( )A ．S 型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R 型肺炎双球菌的菌落是光滑的B ．S 型菌的DNA 经加热后失活，因而注射S 型菌后的小鼠仍存活C ．从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S 型菌而无R 型菌D ．该实验未证明R 型菌转化为S 型菌是由S 型菌的DNA 引起的解析：选D 。

S 型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R 型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A 错误；因加热杀死的S 型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双球菌有S型菌和R型菌，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型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正确。

2．(2018·福建高三质检)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。

已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。

下列实验设计思路能反驳上述观点的是( )A．R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌B．R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌C．R型菌＋S型菌DNA→预期出现S型菌D．R型菌＋S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌答案：A噬菌体侵染细菌的实验1．实验材料——T2噬菌体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。

(必修2 P45图3－6改编)为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，而不用14C和18O标记？答案：S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。

若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法确认被标记的是何种物质。

3．实验过程及结果(1)标记噬菌体能否用35S和32P标记同一噬菌体？提示：35S(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)侵染细菌(3)结果分析4.DNA ，即DNA 是遗传物质。

考向1 噬菌体侵染细菌实验分析1．(2018·山东泰安模拟)如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程，图中亲代噬菌体已用32P 标记，A 、C 中的方框代表大肠杆菌，分别来自于锥形瓶和试管。

下列有关叙述错误的是( )A ．图中锥形瓶内的培养液要加入含32P 的无机盐来培养大肠杆菌 B ．图中A 少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏低 C ．若亲代噬菌体的DNA 中含有腺嘌呤50个，3次复制需要胸腺嘧啶350个 D ．C 中子代噬菌体蛋白质外壳的合成，需要噬菌体的DNA 和细菌的氨基酸参与解析：选A 。

图中锥形瓶是用来培养大肠杆菌的，亲代噬菌体已被32P 标记，所以锥形瓶内不需要加入32P 标记的无机盐，A 错误；图中A 少量噬菌体未侵入细菌，搅拌离心后其出现在上清液中，所以会导致上清液中出现放射性，而沉淀物中的放射性强度偏低，B 正确；若亲代噬菌体的DNA 中含有腺嘌呤50个，则胸腺嘧啶也是50个，所以3次复制需要胸腺嘧啶为50×(23－1)＝350(个)，C 正确；子代噬菌体蛋白质外壳的合成，需要以噬菌体的DNA 作为模板，细菌的氨基酸作为原料，D 正确。

2．1952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 在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是( )A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解B．通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化C．细胞外的32P含量有30%，主要原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌D．本实验证明噬菌体复制和传递遗传物质的过程中DNA起着重要作用解析：选B。

实验设置要遵循对照原则和单一变量原则。

为了防止细菌裂解释放噬菌体干扰实验结果，因此设置被侵染的细菌存活率的实验数据作为对照，A正确。

噬菌体是病毒，不能在普通培养基上培养，应是先培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染大肠杆菌，B错误。

由题图知，被侵染的细菌存活率基本保持在100%，说明细菌未发生裂解，故细胞外32P含量有30%是因为部分标记的噬菌体还未侵染细菌，C正确。

本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确。

淀物放射性分析(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌3．(2018·湖北黄冈统考)下列有关肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同点的叙述，正确的是( )A．实验材料都是原核生物B．只有肺炎双球菌的实验利用了对照实验C ．都能证明DNA 是遗传物质D ．实验处理都采用了直接分离法解析：选C 。

噬菌体为病毒，不是原核生物；两个实验都设计了对照实验；两个实验都证明了DNA 是遗传物质；肺炎双球菌体外转化实验采用了直接分离法，噬菌体侵染细菌实验采用了同位素标记法。

4．(2018·武汉高三月考)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解析：选D 。

艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把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运用了放射性同位素标记法。

艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌 体侵染细菌实验设计的比较生物体内遗传物质的分析1．RNA 也是遗传物质的实验(1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草。

烟草花叶病毒的组成成分是蛋白质和RNA 。

(2)实验过程及现象(3)结论：RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。

2．生物体内核酸种类及遗传物质3.探索结论：DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是是RNA 。

[助学巧记] (1)病毒的遗传物质是DNA 或RNA 。

(2)细胞构成的生物其遗传物质都是DNA 。

下列内容与探索遗传物质的经典实验分别对应的结论是什么？考向1 病毒感染及重组实验1．如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，由此可以判断下列说法正确的是( )A ．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB ．TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中C ．侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程D ．RNA 是TMV 的主要遗传物质解析：选A 。

从图示分析，TMV 放入水和苯酚中振荡后，RNA 和蛋白质分离，A 正确；通过接种的方式，TMV 的蛋白质可以进入烟草细胞中，B错误；此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D错误。

2．(2018·深圳模拟)以下是RNA为遗传物质的实验图解，请据图中的信息，选出正确的选项( )A．不同类型的外壳互换，说明外壳对病毒的侵染不起作用B．病毒的后代性状只和核酸有关，因为只有核酸侵入细胞C．病斑类型的不同，根本上是由病毒外壳的抗原特异性决定的D．该实验不用“同位素追踪”的原因是RNA全保留复制，后代含有放射性的个体少答案：B“遗传物质”探索的4种方法考向2 生物体内遗传物质判断3．(2018·芜湖模拟)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( )A．豌豆的遗传物质主要是DNAB．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．SARS病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸答案：B4．若某种生物的遗传物质碱基组成如图，则此生物最可能是( )A．T2噬菌体B．肺炎双球菌C．烟草花叶病毒D．酵母菌答案：C[清一清]易错点1 误认为加热杀死的S型细菌可使所有R型细菌实现转化[点拨] 并非所有的R型细菌都转化为S型细菌，事实上转化的效率很低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此只有少部分R型细菌被转化为S型细菌。

易错点2 误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA或误认为艾弗里实验运用了“同位素标记”技术[点拨] (1)格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。

(2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提取法”而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。

易错点3 混淆噬菌体侵染细菌实验的2个关键环节——“保温”与“搅拌”[点拨] (1)“保温”时间要合适——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细菌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。

易错点4 误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为RNA或认为某一生物遗传物质“主要是DNA”[点拨] (1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。

(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。

(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。