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2023高考生物(统考版)复习课件 必修②第二单元1遗传物质的经典探究实验
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这是一份2023高考生物(统考版)复习课件 必修②第二单元1遗传物质的经典探究实验，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习案，素能目标★考向导航，T2噬菌体，同位素标记，蛋白质和DNA，蛋白质含35S，DNA含32P，没有35S，存在32P，DNA等内容，欢迎下载使用。
基础梳理——系统化知识点一 肺炎双球菌的转化实验1．格里菲思的体内转化实验
2．艾弗里的体外转化实验(1)设计思路：______________________________________________。(2)实验过程及结果(3)分析：S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化，S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化。(4)实验结论：_____________________________________。
设法将DNA和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验1．实验材料和方法(1)实验材料：__________和大肠杆菌。(2)实验方法：___________法，该实验中用35S、32P分别标记____________ 。2．实验过程
3．实验结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的________遗传的。________才是真正的传物质。
知识点三 生物的遗传物质
基能过关——问题化一、判一判1．判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的相关叙述(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”。( )(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。( )(3)S型细菌表面光滑，有毒性。( )(4)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。( )(5)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌。( )(6)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。( )
2．判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的相关叙述(1)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。( )(2)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。( )(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。( )(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认。( )
3．判断下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述(1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( )(2)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌的转化实验更具有说服力。( )(3)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解。( )(4)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。( )
(5)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。( )(6)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。( )(7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。( )(8)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。( )(9)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。( )
4．判断下列关于遗传物质的叙述(1)RNA或DNA是T2噬菌体的遗传物质。( )(2)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。( )(3)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。( )(4)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )
5．判断正误并找到课本原话(1)S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症，具有毒性。(P43—正文)( )(2)格里菲思证明了将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的物质是DNA。(P43—正文)( )(3)艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别与R型菌混合培养。(P43—正文)( )(4)艾弗里证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(P44—正文)( )(5)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(P44—正文)( )(6)T2噬菌体的化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA，仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。(P45—相关信息)( )(7)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。(P45—正文)( )
二、连一连生物类型与遗传物质的种类(连线)
三、议一议【教材易漏拾遗】1．分析肺炎双球菌的转化实验(1)在体内转化实验中，如果没有第三组实验，能否得出格里菲思的结论？为什么？ (2)如果由你设计完成体内转化实验，应该注意哪些无关变量对实验的影响？
提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
提示：四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活菌液的浓度及注射量应该相同。
(3)肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？ (4)肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？
提示：起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
提示：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，研究它们各自的功能。
2．[必修2 P45]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？ 3．为什么说DNA是主要的遗传物质？
提示：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。
提示：有细胞结构生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
考点一 肺炎双球菌的转化实验(国考5年1考)(国考卷：2021全国乙卷)任务驱动·探究突破任务1 肺炎双球菌体内和体外转化实验比较
“转化因子”就是DNA
[实验拓展] 生物实验中对照实验的类型(1)对照组与实验组对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照，有助于得出真实可信的结果或结论。(2)对照类型：①空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。自变量为实验变量的有无。一般验证性实验采用空白对照。②相互对照。设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般探究“××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。
③自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“植物细胞的吸水和失水”实验。④条件对照。增设了与实验变量无关的一组实验。常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。(3)在格里菲思的实验中，分别用活的S型细菌和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射形成对照。(4)在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成相互对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成条件对照。
任务2 S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热杀死的S型细菌，其______变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是________型细菌的DNA片段整合到了________型细菌的DNA中，即实现了_________。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的________是遗传物质。
任务3 研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维体内转化实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：①ab段R型细菌数量减少的原因是________________________________________________________________________________________。②bc段R型细菌数量增多的原因是：______________________________________________________________________________________。③后期出现的大量S型细菌是由________________________而来的。
小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
考向分类·对点落实考向一 对生命科学史的认知与判断1.[经典高考]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．②③C．③④ D．④⑤
解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构；证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。
考向二 肺炎双球菌体内转化实验分析2.[2022·上饶模拟]如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性。下列说法错误的是( )A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B．无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质D．S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病
解析：与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌，A正确；S型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体，整合到受体DNA上并得以表达，属于基因重组，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖，不是DNA)，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D错误。
考向三 肺炎双球菌的体外转化实验分析3.[经典高考]为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是( )A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
解析：DNA能够耐受较高的温度，加热冷却后DNA的活性能够恢复，甲组培养皿中应该有R型和S型两种菌落，A错误；乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，更能进一步确定转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。
考向四 肺炎双球菌转化实验综合考查4.高考重组，判断正误。(1)肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果。[浙江卷，T23]( )(2)肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。[浙江卷，T23]( )(3)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。[江苏卷，T3]( )
(4)格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状。[江苏卷，T2]( )(5)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。[江苏卷，T2]( )(6)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。[全国卷Ⅰ，T5]( )(7)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )(8)用DNA酶处理后的S型细菌DNA与活R型细菌混合，可培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落。( )
[巧学助记] 噬菌体增殖过程一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。
任务2 分析子代噬菌体的放射性情况(1)说出子代噬菌体中蛋白质合成的原料和场所及DNA合成的模板和原料分别是什么？(2)如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，可在产生的子代噬菌体的________(组成结构成分)中找到的放射性元素是________。
[实验拓展] 噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法T2噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现的情况也不同：(1)若用32P和35S标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在部分子代T2噬菌体的核酸中有32P标记。(2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。(3)若用C、H、O、N等的同位素标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、N等的同位素标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
任务3 完善噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
任务4 噬菌体侵染细菌实验结果分析(1)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。
①从保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现较高的放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。
任务5 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们的作用
DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
考向分类·对点落实考向一 噬菌体侵染细菌实验的综合考查1.高考重组，判断正误。(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。[全国卷Ⅲ，T5C]( )(2)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性。[浙江卷，T23A]( )(3)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记。[江苏卷，T2]( )(4)赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的。[江苏卷，T1]( )
(5)赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。[江苏卷，T1]( )(6)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。[全国卷Ⅰ，T1C]( )(7)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。[江苏卷，T4D]( )(8)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。[海南卷，T13A]( )(9)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。[海南卷，T13C]( )(10)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。[海南卷，T13D]( )(11)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。[江苏卷，T2B]( )
高考VS教材高考溯源 以上内容主要是对人教必修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的关键。
[即时对练] (人教必修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( )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(经DNA酶处理)组恰能验证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。
2．[2022·重庆模拟]在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( )A．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性B．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性C．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性D．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性
解析：噬菌体侵染细菌的实验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不会从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，导致部分大肠杆菌裂解，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。
3．[2022·黑龙江哈尔滨高三月考]下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是( )A．图示实验所用噬菌体是用32P标记B．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离C．图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌D.本实验证明了蛋白质不是遗传物质
解析：图示实验所用噬菌体是用35S标记，A错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B正确；图示实验结果不能证明噬菌体的DNA进入细菌，只能证明蛋白质未进入细菌，C错误；本实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
考向二 实验细节的深层次分析及意外结果的原因分析4.[经典高考]赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了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宿主细胞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：噬菌体侵染大肠杆菌后，噬菌体增殖到一定数量后，宿主细胞裂解，A错误；噬菌体侵染细胞时把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正确；噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，C错误；蛋白质的组成元素中一般没有P，D错误。
5．[2022·浙江省A9协作体联考]下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，正确的是( )A．搅拌不充分或培养时间不当，对两组检测结果均有影响B．噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和原料C．若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体占子代总数的1/4D．因为噬菌体结构简单也可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料
解析：搅拌不充分影响35S标记组，培养时间不当影响32P标记组，A错误；噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和寄主细胞的原料，B错误；若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体有2个，子代总数共8个，占1/4，C正确；因为噬菌体营寄生生活，DNA复制发生在宿主细胞内，不可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料，D错误。
考向三 两个经典实验的比较及曲线分析6.[经典模拟] 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叙述，正确的是( )A．二者设计思路都是设法将DNA和蛋白质分开，单独研究它们的作用B．二者都巧妙地运用了同位素标记法C．二者都能证明DNA可指导蛋白质的合成D．二者都证明DNA是主要的遗传物质
解析：这两个实验都是设法将DNA和蛋白质分开，单独地研究它们在遗传中的作用，从而证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，A正确，D错误；肺炎双球菌体外转化实验没有用到同位素标记法，也不能证明DNA可指导蛋白质的合成，B、C错误。
7．科研人员用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，探究保温时间与沉淀物中放射性强度的关系，结果如图。有关叙述不正确的是( )A．用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，标记噬菌体DNAB.b点时离心速度减慢会导致沉淀物放射性强度降低C．保温时间过长、过短都会导致上清液中放射性增强D.若用35S标记的T2噬菌体进行实验，结果将相似
解析：噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此要标记噬菌体的DNA，应该用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，A正确；离心的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，若b点时离心速度减慢会使分离不彻底，可能会导致沉淀物的放射性强度降低，B正确；由图可知，保温时间过长、过短都会导致沉淀物中放射性减弱，即导致上清液中放射性增强，C正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌体内，离心后分布在上清液中，培养时间长短不会影响实验结果，因此与本实验结果不同，D错误。
考点三 聚焦生物的遗传物质(国考5年2考)(全国卷：2018全国卷Ⅲ；2017全国卷Ⅰ)任务驱动·探究突破任务1 烟草花叶病毒重建实验(1)过程(2)构建的重组病毒，其遗传性状与提供______的病毒性状完全一致，与提供______的病毒性状不同。结论：烟草花叶病毒的遗传物质是________。
[归纳拓展]“遗传物质”探索的4种方法
任务2 完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型
易错警示关于如何确定遗传物质的两个要点(1)细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质。(2)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。
考向分类·对点落实考向一 烟草花叶病毒实验考查1.高考重组判断。(1)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA。[全国卷Ⅲ，T5A]( )(2)烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质。[浙江卷，T23D]( )
2．[2022·福建泉州五中模拟]已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是( )A．本实验运用了对照原则，无空白对照组B．实验过程中重组病毒的后代是HRVC．该实验只能说明HRV的遗传物质是RNAD．若运用同位素标记法，不能选择15N标记
解析：a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此，不能选择15N标记，D正确。
考向二 生物体内遗传物质的考查3.[2022·湖南株洲茶陵县高三月考]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RNAA.①②③ B．②③④C．②④⑤ D．③④⑤
解析：真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。
考向三 遗传物质的实验分析与探究4.最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是( )A．甲的方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒B．乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤碱基数≠嘧啶碱基数，则一定为RNA病毒C．丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为RNA病毒D．丁的方法是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA病毒
解析：对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成DNA，再进行DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了DNA聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中进行了DNA复制，并不能判定其遗传物质为DNA，A错误；病毒的遗传物质是DNA或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链DNA和双链RNA，根据嘌呤碱基数≠嘧啶碱基数，不能判定该病毒的遗传物质为RNA，B错误；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为RNA病毒，C正确；双链DNA或RNA的变异频率低于单链DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D错误。
肺炎双球 菌体外转化
噬菌体侵染细菌
烟草花叶病毒侵染烟草
[长句应答必备]1．格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。2．艾弗里实验的结论是：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．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们各自的生理作用。5．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。
[翻阅教材品原味]1．[2021·全国乙卷]肺炎双球菌转化实验中，无毒性的 R 型活细菌与被加热杀死的 S 型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的 S 型活细菌。某同学根据上述实验， 结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
解析：与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。
[人教必修2]P43(高考VS教材)
[人教必修2]P44(高考VS教材)
2．[全国卷Ⅰ]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案：(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
解析：(1)由于DNA和RNA有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
[人教必修2]P63(高考VS教材)
[同类选做找共性]3．[2021·浙江1月]下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是( )A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
解析：孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
4．[2020·浙江7月选考]下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是( )A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
解析：R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C错误；S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D正确。
5．[2021·浙江1月选考]某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。
下列分析错误的是( )A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体C．乙组的上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析：由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的上清液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误。
基础梳理——系统化知识点一 肺炎双球菌的转化实验1．格里菲思的体内转化实验
2．艾弗里的体外转化实验(1)设计思路：______________________________________________。(2)实验过程及结果(3)分析：S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化，S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化。(4)实验结论：_____________________________________。
设法将DNA和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验1．实验材料和方法(1)实验材料：__________和大肠杆菌。(2)实验方法：___________法，该实验中用35S、32P分别标记____________ 。2．实验过程
3．实验结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的________遗传的。________才是真正的传物质。
知识点三 生物的遗传物质
基能过关——问题化一、判一判1．判断下列关于格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的相关叙述(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”。( )(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律。( )(3)S型细菌表面光滑，有毒性。( )(4)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。( )(5)从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R型细菌。( )(6)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。( )
2．判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的相关叙述(1)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。( )(2)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。( )(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。( )(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认。( )
3．判断下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述(1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( )(2)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌的转化实验更具有说服力。( )(3)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解。( )(4)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。( )
(5)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。( )(6)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。( )(7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。( )(8)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。( )(9)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。( )
4．判断下列关于遗传物质的叙述(1)RNA或DNA是T2噬菌体的遗传物质。( )(2)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。( )(3)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。( )(4)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )
5．判断正误并找到课本原话(1)S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症，具有毒性。(P43—正文)( )(2)格里菲思证明了将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的物质是DNA。(P43—正文)( )(3)艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别与R型菌混合培养。(P43—正文)( )(4)艾弗里证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(P44—正文)( )(5)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(P44—正文)( )(6)T2噬菌体的化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA，仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。(P45—相关信息)( )(7)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。(P45—正文)( )
二、连一连生物类型与遗传物质的种类(连线)
三、议一议【教材易漏拾遗】1．分析肺炎双球菌的转化实验(1)在体内转化实验中，如果没有第三组实验，能否得出格里菲思的结论？为什么？ (2)如果由你设计完成体内转化实验，应该注意哪些无关变量对实验的影响？
提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
提示：四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活菌液的浓度及注射量应该相同。
(3)肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？ (4)肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？
提示：起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
提示：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，研究它们各自的功能。
2．[必修2 P45]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？ 3．为什么说DNA是主要的遗传物质？
提示：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。
提示：有细胞结构生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
考点一 肺炎双球菌的转化实验(国考5年1考)(国考卷：2021全国乙卷)任务驱动·探究突破任务1 肺炎双球菌体内和体外转化实验比较
“转化因子”就是DNA
[实验拓展] 生物实验中对照实验的类型(1)对照组与实验组对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照，有助于得出真实可信的结果或结论。(2)对照类型：①空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。自变量为实验变量的有无。一般验证性实验采用空白对照。②相互对照。设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般探究“××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。
③自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“植物细胞的吸水和失水”实验。④条件对照。增设了与实验变量无关的一组实验。常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。(3)在格里菲思的实验中，分别用活的S型细菌和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射形成对照。(4)在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成相互对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成条件对照。
任务2 S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热杀死的S型细菌，其______变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是________型细菌的DNA片段整合到了________型细菌的DNA中，即实现了_________。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的________是遗传物质。
任务3 研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学思维体内转化实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：①ab段R型细菌数量减少的原因是________________________________________________________________________________________。②bc段R型细菌数量增多的原因是：______________________________________________________________________________________。③后期出现的大量S型细菌是由________________________而来的。
小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
考向分类·对点落实考向一 对生命科学史的认知与判断1.[经典高考]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．②③C．③④ D．④⑤
解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构；证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。
考向二 肺炎双球菌体内转化实验分析2.[2022·上饶模拟]如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性。下列说法错误的是( )A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B．无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质D．S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病
解析：与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌，A正确；S型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体，整合到受体DNA上并得以表达，属于基因重组，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖，不是DNA)，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D错误。
考向三 肺炎双球菌的体外转化实验分析3.[经典高考]为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是( )A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
解析：DNA能够耐受较高的温度，加热冷却后DNA的活性能够恢复，甲组培养皿中应该有R型和S型两种菌落，A错误；乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，更能进一步确定转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。
考向四 肺炎双球菌转化实验综合考查4.高考重组，判断正误。(1)肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果。[浙江卷，T23]( )(2)肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。[浙江卷，T23]( )(3)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。[江苏卷，T3]( )
(4)格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状。[江苏卷，T2]( )(5)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。[江苏卷，T2]( )(6)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。[全国卷Ⅰ，T5]( )(7)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )(8)用DNA酶处理后的S型细菌DNA与活R型细菌混合，可培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落。( )
[巧学助记] 噬菌体增殖过程一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。
任务2 分析子代噬菌体的放射性情况(1)说出子代噬菌体中蛋白质合成的原料和场所及DNA合成的模板和原料分别是什么？(2)如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，可在产生的子代噬菌体的________(组成结构成分)中找到的放射性元素是________。
[实验拓展] 噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法T2噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现的情况也不同：(1)若用32P和35S标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在部分子代T2噬菌体的核酸中有32P标记。(2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。(3)若用C、H、O、N等的同位素标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、N等的同位素标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
任务3 完善噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
任务4 噬菌体侵染细菌实验结果分析(1)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。
①从保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现较高的放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。
任务5 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们的作用
DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
考向分类·对点落实考向一 噬菌体侵染细菌实验的综合考查1.高考重组，判断正误。(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。[全国卷Ⅲ，T5C]( )(2)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性。[浙江卷，T23A]( )(3)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记。[江苏卷，T2]( )(4)赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的。[江苏卷，T1]( )
(5)赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。[江苏卷，T1]( )(6)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。[全国卷Ⅰ，T1C]( )(7)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。[江苏卷，T4D]( )(8)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。[海南卷，T13A]( )(9)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。[海南卷，T13C]( )(10)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。[海南卷，T13D]( )(11)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。[江苏卷，T2B]( )
高考VS教材高考溯源 以上内容主要是对人教必修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的关键。
[即时对练] (人教必修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( )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(经DNA酶处理)组恰能验证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。
2．[2022·重庆模拟]在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( )A．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性B．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性C．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性D．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性
解析：噬菌体侵染细菌的实验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不会从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，导致部分大肠杆菌裂解，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。
3．[2022·黑龙江哈尔滨高三月考]下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是( )A．图示实验所用噬菌体是用32P标记B．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离C．图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌D.本实验证明了蛋白质不是遗传物质
解析：图示实验所用噬菌体是用35S标记，A错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B正确；图示实验结果不能证明噬菌体的DNA进入细菌，只能证明蛋白质未进入细菌，C错误；本实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
考向二 实验细节的深层次分析及意外结果的原因分析4.[经典高考]赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了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宿主细胞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：噬菌体侵染大肠杆菌后，噬菌体增殖到一定数量后，宿主细胞裂解，A错误；噬菌体侵染细胞时把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正确；噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，C错误；蛋白质的组成元素中一般没有P，D错误。
5．[2022·浙江省A9协作体联考]下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，正确的是( )A．搅拌不充分或培养时间不当，对两组检测结果均有影响B．噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和原料C．若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体占子代总数的1/4D．因为噬菌体结构简单也可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料
解析：搅拌不充分影响35S标记组，培养时间不当影响32P标记组，A错误；噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和寄主细胞的原料，B错误；若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体有2个，子代总数共8个，占1/4，C正确；因为噬菌体营寄生生活，DNA复制发生在宿主细胞内，不可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料，D错误。
考向三 两个经典实验的比较及曲线分析6.[经典模拟] 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叙述，正确的是( )A．二者设计思路都是设法将DNA和蛋白质分开，单独研究它们的作用B．二者都巧妙地运用了同位素标记法C．二者都能证明DNA可指导蛋白质的合成D．二者都证明DNA是主要的遗传物质
解析：这两个实验都是设法将DNA和蛋白质分开，单独地研究它们在遗传中的作用，从而证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，A正确，D错误；肺炎双球菌体外转化实验没有用到同位素标记法，也不能证明DNA可指导蛋白质的合成，B、C错误。
7．科研人员用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，探究保温时间与沉淀物中放射性强度的关系，结果如图。有关叙述不正确的是( )A．用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，标记噬菌体DNAB.b点时离心速度减慢会导致沉淀物放射性强度降低C．保温时间过长、过短都会导致上清液中放射性增强D.若用35S标记的T2噬菌体进行实验，结果将相似
解析：噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此要标记噬菌体的DNA，应该用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，A正确；离心的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，若b点时离心速度减慢会使分离不彻底，可能会导致沉淀物的放射性强度降低，B正确；由图可知，保温时间过长、过短都会导致沉淀物中放射性减弱，即导致上清液中放射性增强，C正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌体内，离心后分布在上清液中，培养时间长短不会影响实验结果，因此与本实验结果不同，D错误。
考点三 聚焦生物的遗传物质(国考5年2考)(全国卷：2018全国卷Ⅲ；2017全国卷Ⅰ)任务驱动·探究突破任务1 烟草花叶病毒重建实验(1)过程(2)构建的重组病毒，其遗传性状与提供______的病毒性状完全一致，与提供______的病毒性状不同。结论：烟草花叶病毒的遗传物质是________。
[归纳拓展]“遗传物质”探索的4种方法
任务2 完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型
易错警示关于如何确定遗传物质的两个要点(1)细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质。(2)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。
考向分类·对点落实考向一 烟草花叶病毒实验考查1.高考重组判断。(1)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA。[全国卷Ⅲ，T5A]( )(2)烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质。[浙江卷，T23D]( )
2．[2022·福建泉州五中模拟]已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是( )A．本实验运用了对照原则，无空白对照组B．实验过程中重组病毒的后代是HRVC．该实验只能说明HRV的遗传物质是RNAD．若运用同位素标记法，不能选择15N标记
解析：a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此，不能选择15N标记，D正确。
考向二 生物体内遗传物质的考查3.[2022·湖南株洲茶陵县高三月考]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RNAA.①②③ B．②③④C．②④⑤ D．③④⑤
解析：真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。
考向三 遗传物质的实验分析与探究4.最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是( )A．甲的方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒B．乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤碱基数≠嘧啶碱基数，则一定为RNA病毒C．丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为RNA病毒D．丁的方法是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA病毒
解析：对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成DNA，再进行DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了DNA聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中进行了DNA复制，并不能判定其遗传物质为DNA，A错误；病毒的遗传物质是DNA或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链DNA和双链RNA，根据嘌呤碱基数≠嘧啶碱基数，不能判定该病毒的遗传物质为RNA，B错误；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为RNA病毒，C正确；双链DNA或RNA的变异频率低于单链DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D错误。
肺炎双球 菌体外转化
噬菌体侵染细菌
烟草花叶病毒侵染烟草
[长句应答必备]1．格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。2．艾弗里实验的结论是：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．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们各自的生理作用。5．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。
[翻阅教材品原味]1．[2021·全国乙卷]肺炎双球菌转化实验中，无毒性的 R 型活细菌与被加热杀死的 S 型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的 S 型活细菌。某同学根据上述实验， 结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
解析：与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。
[人教必修2]P43(高考VS教材)
[人教必修2]P44(高考VS教材)
2．[全国卷Ⅰ]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案：(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
解析：(1)由于DNA和RNA有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
[人教必修2]P63(高考VS教材)
[同类选做找共性]3．[2021·浙江1月]下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是( )A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
解析：孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
4．[2020·浙江7月选考]下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是( )A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
解析：R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C错误；S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D正确。
5．[2021·浙江1月选考]某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。
下列分析错误的是( )A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体C．乙组的上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析：由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的上清液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误。
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