必修2 第3章　基因的本质

[考情微解读]

第1节　DNA是主要的遗传物质 微知识　小题练 微考点　大讲堂 微考场　大收获

微知识　小题练 　 夯基固本　基础自测

知识梳理 微知识一　肺炎双球菌转化实验 1．格里菲思体内转化实验 (1)过程 存活 连裂 S型活菌+ R型活菌

①根据实验a、b，说明R型活细菌无毒性，S型活细菌_________。 ②根据实验c，说明加热杀死的S型细菌__________。 (2)分析实验现象： ①根据实验a、b，说明R型活细菌无毒性，S型活细菌_________。 ②根据实验c，说明加热杀死的S型细菌__________。 ③根据实验d，说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混合后，转化为______________________，并且这种性状的转化是__________的。 (3)实验结论：_________________________________。 有毒性的S型活细菌 无毒性 可以遗传 加热杀死的S型细菌中有转化因子 有毒性

2．艾弗里体外转化实验 (1)过程

①只有加入________________，R型细菌才能转化为S型细菌。 (2)分析实验过程： ①只有加入________________，R型细菌才能转化为S型细菌。 S型细菌的DNA DNA酶 S型细菌的DNA DNA是遗传物质

T2噬菌体和大肠杆菌 蛋白质和DNA 35S 32P

DNA是噬菌体的遗传物质

蛋白质和RNA

RNA RNA DNA DNA

1．肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质。( ) 2．格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质。( ) 基础自测 1．肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质。(　　) 2．格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质。(　　) 3．DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。(　　) 4．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。(　　) 5．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。(　　) 6．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。(　　) 7．噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。(　　) × × × × × √ ×

微考点　大讲堂 考点例析　对点微练　

1.比较体内转化实验与体外转化实验 微考点一 肺炎双球菌转化实验 项目 体内转化实验 体外转化实验 操作人 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养场所 小鼠体内 培养基(体外) 巧妙构思 用加热杀死的S型细菌做对照 将物质提纯分离各自观察 结果观察 小鼠是否死亡 培养基中菌落 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

2.体内转化实验与体外转化实验存在的关系 体内转化实验说明S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。 3．肺炎双球菌转化实验中的4点易错分析 (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)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。

(3)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活。DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (4)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。

解析：含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。 答案：D

对点微练1　(2015·滨州一模)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述正确的是(　　) A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的 B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组 C．该实验不能证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 D．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌

解析：艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。 答案：B

解析：无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后，部分转化为有毒性的S型细菌，故S型细菌数量应该先增加后稳定；开始小鼠的免疫能力较强，R型细菌数量减少，后来S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠免疫力下降，R型细菌逐渐增加后稳定。 答案：B

微考点二 噬菌体侵染细菌的实验

2．实验结果分析 (1)用35S标记噬菌体，上清液中放射性很高的原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。 (2)用35S标记的噬菌体，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 (3)用32P标记噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。 (4)用32P标记的噬菌体，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释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

【例2】　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．本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性

解析：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；32P用来标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA注入大肠杆菌内，所以32P主要集中在沉淀物中，若混合时间较长，噬菌体被释放，则上清液中也能检测到少量放射性；本实验结果可说明DNA在亲代和子代之间具有连续性。 答案：C

A．图2中用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质、DNA，标记元素所在部位分别对应于图1中的⑤① B．锥形瓶中的培养液是用来培养32P标记的T2噬菌体的，其营养成分中应含有32P C．图2中的⑥⑦分别代表搅拌、离心过程，其中⑦的目的之一是让乙上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒 D．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等

解析：蛋白质、DNA的特征元素分别为S、P，图1中的①为磷酸基团，含有P元素，⑤为肽键，含N元素，④为R基团，可能含有S元素；锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，不能含有32P，否则离心后沉淀物中的放射性无法确定；噬菌体是DNA病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而DNA模板则由噬菌体自身提供。 答案：C

对点微练4 用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是( ) A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质 B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性 C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32 D．噬菌体繁殖一代的时间约为1 h 解析：磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；培养9h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。 答案：B

微提升 遗传物质的归类比较

生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 生物 原核生物 细菌、蓝藻 非细 大多数病毒 仅有DNA T2噬菌体 胞生物 极少数病毒 仅有RNA RNA SARS病毒、艾滋病病毒

微考场　大收获 加固训练　练透考点

1．(2015·南京一模)在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌、32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，则最可能的实验结果是(　　) A．甲组的上清液中无放射性 B．甲组的沉淀物中有较强的放射性 C．乙组的沉淀物中无放射性 D．乙组的上清液中有微弱的放射性 解析：如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌，噬菌体的蛋白质外壳不从细菌表面脱离，则甲组沉淀物中会出现较强放射性；如果对32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，子代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液会出现一定的放射性。 答案：B

解析：①过程是将加热杀死的S菌和R菌混合培养，接种到固体培养基上，经④过程后，可以培养出S、R两种菌落，②过程是分离出S菌的DNA和蛋白质等大分子物质，经③过程分别和R菌混合培养，接种到固体培养基，经④过程后，可以培养出S、R两种菌落或R一种菌落。 答案：D

3．(2014·江苏卷)下列叙述与生物学史实相符的是(　　) A．孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律 B．范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C．富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 D．赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制

解析：孟德尔以豌豆作为实验材料，总结出了基因的分离和自由组合规律，并分别通过豌豆的测交实验验证了两大规律，故A错。范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水，故B错。富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱，对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献，故C正确。赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质，D错误。 答案：C

4．(2013·课标全国理综Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( ) ①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　③肺炎双球菌转化实验　④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验　⑤DNA的X光衍射实验 A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：孟德尔的豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律；摩尔根的果蝇杂交实验验证了萨顿的假说——基因位于染色体上；肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质；DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构模型的构建提供了理论依据，所以C正确，A、B、D错误。 答案：C

5．(2013·海南)关于T2噬菌体的叙述，正确的是( ) A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析：T2噬菌体的蛋白质外壳中含有S，但DNA中不含硫元素，A项错误；T2噬菌体是细菌病毒，不能寄生在真核细胞酵母菌体内，B项错误；T2噬菌体的遗传物质只有DNA，C项错误；T2噬菌体可在大肠杆菌体内大量增殖，其原料来自大肠杆菌，D项正确。 答案：D

6．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．该实验证明了DNA是主要的遗传物质 B．分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S的T2噬菌体进行侵染实验 C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体 D．用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌体的DNA 解析：噬菌体侵染细菌实验只证明了噬菌体的DNA是遗传物质；噬菌体侵染细菌实验分为两组，即分别用含有32P的噬菌体和含有35S的噬菌体侵染细菌；噬菌体是一种病毒，不能独立生活，因此，不能用培养基直接培养；32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质。 答案：B