DNA是遗传物质的实验证据

DNA是遗传物质的实验证据

真题回放

1．(2019·江苏卷，3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(C)

A．实验中可用15N代替32P标记DNA

B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的

C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌

D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA

[解析]N在噬菌体外壳蛋白与DNA中都存在，本实验要标记DNA的特有元素，故不能用15N代替32P，A项错误。噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质编码的，B项错误。噬菌体侵染大肠杆菌后，以自身DNA为模板，以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料，合成子代DNA，C项正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。

2．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(C)

A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖

B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质

C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中

D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

[解析]T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同，D项错误。

核心拓展

1．肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

艾弗里实验噬菌体侵染细菌的实验

设计

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不同的遗传功能

处理方法直接分离：分离S型菌的_DNA__、多

糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培

养

同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质

的特征元素(32P和35S)

结论①_DNA__是遗传物质，而蛋白质不是①DNA是遗传物质，但不能证明_蛋白质

遗传物质

②说明了遗传物质可发生可遗传的变异不是遗传物质__

②说明了DNA能控制_蛋白质__的合成

③DNA能_自我复制__

R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，变异类型属于_基因重组__。

3．噬菌体侵染细菌实验中放射性原因分析

(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：

①_保温时间过短__，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。

②_保温时间过长__，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于_搅拌不充分__，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

4．明确遗传物质探索历程的“两次标记”和“三个结论”

(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同：

①第一次标记：分别用含35S和32P的培养基培养_大肠杆菌__，目的是获得带有标记的大肠杆菌。

②第二次标记：分别用含35S和32P的大肠杆菌培养_噬菌体__，目的是使噬菌体带上放射性标记。

(2)遗传物质发现的三个实验结论：

①格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中存在“_转化因子__”。

②艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即_DNA是遗传物质__。

③噬菌体侵染细菌实验的结论：_DNA是遗传物质__，但不能证明蛋白质不是遗传物质。

题型突破

题型1考查探索遗传物质的经典实验

1．(2019·山东省济宁市高三期末)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是(C)

A．实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质

B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高

C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏低

D．实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P

[解析]在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以该实验目的为研究遗传物质是DNA还是蛋白质，A正确；如果离心前保温时间过长，子代噬菌体就会从细菌中释放出来，会导致32P标记组的上清液中放射性升高，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳吸附在表面，而搅拌的目的是使蛋白质外壳和细菌分开，因此搅拌不够充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高，C错误；在噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体只将自身的DNA注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，所以实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P，D正确。

2．(2017·江苏卷，2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是(C) A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状

B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡

C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中

D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记

[解析]格里菲思体内转化实验证明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，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B项错误；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中，C项正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸，D项错误。

DNA是遗传物质的实验比对策略

解答DNA是遗传物质实验比对类试题时，要牢记以下几点：

(1)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。

(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。

(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。

(4)因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以噬菌体侵染细菌实验不能标记C、

H、O、N元素。

题型2探索生物遗传物质经典实验的拓展分析

3．(2019·河南省安阳一模)下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是(C)