1、第第3 3章章 基因的本质基因的本质第第1 1节节 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质。：一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验不死亡不死亡死亡死亡不死亡不死亡死亡死亡S S型活细菌型活细菌(2)(2)分析实验现象：分析实验现象：根据实验根据实验a a、b b，说明，说明_。根据实验根据实验c c，说明，说明_。根据实验根据实验d d，说明，说明_，_,_,并且这种性状的转化是可以并且这种性状的转化是可以_的。的。(3)(3)得出实验结论：得出实验结论：_。R R型活细菌无毒性，型活细菌无毒性，S S型活细菌有毒性型活细菌有毒性加热杀死的加热杀死的S S型细菌无毒性型细菌无
2、毒性无毒性的无毒性的R R型活细菌在与加热杀死的型活细菌在与加热杀死的S S型细菌型细菌混合后，转化为有毒性的混合后，转化为有毒性的S S型活细菌型活细菌遗传遗传加热杀死的加热杀死的S S型细菌中有转化因子型细菌中有转化因子(1)(1)实验过程：实验过程：R R型型R R型型S S型型(2)(2)分析实验过程：分析实验过程：只有加入只有加入_，R R型细菌才能转化为型细菌才能转化为S S型细菌。型细菌。S S型细菌的型细菌的DNA_DNA_后不能使后不能使R R型活细菌发生转化。型活细菌发生转化。(3)(3)得出实验结论：得出实验结论：_是是“转化因子转化因子”，即，即DNADNA是是_。S
3、S型细菌的型细菌的DNADNA加入加入DNADNA酶酶S S型细菌的型细菌的DNADNA遗传物质遗传物质二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯以赫尔希和蔡斯以T T2 2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，进一步证明了新技术，进一步证明了DNADNA是遗传物质。是遗传物质。1.1.该实验中用该实验中用3535S S和和3232P P这两种同位素分别标记这两种同位素分别标记_和和_。2.2.写出写出3535S S和和3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌经搅拌离心后，放射性标记的噬菌体侵染大肠杆菌经搅拌离心后，放射性很高的
4、部位和原因。很高的部位和原因。(1)(1)3535S S标记噬菌体：标记噬菌体：放射性很高的部位：放射性很高的部位：_；原因：原因：_。蛋白质蛋白质DNADNA上清液上清液蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中(2)(2)3232P P标记噬菌体：标记噬菌体：放射性很高的部位：放射性很高的部位：_；原因：原因：_3.3.实验结论：实验结论：_【点拨点拨】噬菌体侵染细菌实验标记的应是特征元素噬菌体侵染细菌实验标记的应是特征元素S S和和P P，因，因S S只存只存在于噬菌体的蛋白质外壳中，在于噬菌体的蛋白质外壳中，P P几乎都存在于噬菌体
5、的几乎都存在于噬菌体的DNADNA中。中。沉淀物中沉淀物中DNADNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中DNADNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质【思维判断思维判断】1.1.加热杀死的加热杀死的S S型细菌和型细菌和R R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是尸体中提取到的细菌全部是S S型细菌。型细菌。()()【分析分析】加热杀死的加热杀死的S S型细菌和型细菌和R R型活细菌混合注射到小鼠体内后，型活细菌混合注射到小鼠体内后，转化出有毒性的转化出有毒性的S S型活细菌，并且这种性状的转化是可以遗传
6、的，型活细菌，并且这种性状的转化是可以遗传的，因此在小鼠尸体中可以提取到因此在小鼠尸体中可以提取到S S型细菌，但是这种转化是少数的，型细菌，但是这种转化是少数的，在小鼠体内还可以分离出大量的在小鼠体内还可以分离出大量的R R型细菌。型细菌。2.2.格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的S S型细菌的型细菌的DNADNA是转化因子。是转化因子。()()【分析分析】格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的S S型细菌中，必然含有某种促成型细菌中，必然含有某种促成转化的活性物质，即转化因子，但是，格里菲思并未确定转化因转化的活性物质，即转化因子，但是，格里菲思并未确定转化因子到底是什么物
7、质。子到底是什么物质。3.3.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNADNA是主要的遗是主要的遗传物质。传物质。()()【分析分析】肺炎双球菌转化实验证明肺炎双球菌转化实验证明S S型菌中存在转化因子，噬菌体型菌中存在转化因子，噬菌体侵染细菌实验只是证明侵染细菌实验只是证明DNADNA是遗传物质，它们都没有证明是遗传物质，它们都没有证明DNADNA是主是主要的遗传物质。要的遗传物质。4.4.艾弗里证明用艾弗里证明用DNADNA酶分解后的酶分解后的S S型活细菌的型活细菌的DNADNA不能使不能使R R型细菌发型细菌发生转化。生转化。()()【分
8、析分析】艾弗里的体外转化实验结果表明只有加入艾弗里的体外转化实验结果表明只有加入S S型细菌的型细菌的DNADNA，R R型细菌才能转化为型细菌才能转化为S S型细菌，并且型细菌，并且DNADNA纯度越高，转化越有效，纯度越高，转化越有效，但是用但是用DNADNA酶分解后的酶分解后的S S型细菌的型细菌的DNADNA不能使不能使R R型细菌发生转化。型细菌发生转化。5.5.豌豆细胞内既有豌豆细胞内既有DNADNA，也有，也有RNARNA，但是，但是DNADNA是豌豆的主要的遗传是豌豆的主要的遗传物质。物质。()()【分析分析】豌豆细胞内有两种核酸豌豆细胞内有两种核酸(DNA(DNA和和RNA)
9、RNA)，但是豌豆的遗传物，但是豌豆的遗传物质只有一种，即质只有一种，即DNADNA，RNARNA不会作为豌豆的遗传物质，因此，不能不会作为豌豆的遗传物质，因此，不能说说DNADNA是豌豆的主要的遗传物质。是豌豆的主要的遗传物质。肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验1.1.体内和体外转化实验的比较体内和体外转化实验的比较体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验实验者实验者培养细菌培养细菌实验原则实验原则实验结果实验结果格里菲思格里菲思艾弗里及其同事艾弗里及其同事在小鼠体内在小鼠体内体外培养基体外培养基R R型细菌与型细菌与S S型细菌的型细菌的毒性对照毒性对照S S型细菌各成分的作用型
10、细菌各成分的作用进行对照进行对照加热杀死的加热杀死的S S型细菌能型细菌能使使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型型细菌细菌S S型细菌的型细菌的DNA DNA 能使能使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验实验结论实验结论巧妙构思巧妙构思联系联系S S型细菌体内有型细菌体内有“转转化因子化因子”S S型细菌的型细菌的DNA DNA 是遗是遗传物质传物质用加热杀死的用加热杀死的S S型细型细菌注射到小鼠体内菌注射到小鼠体内作为对照实验来说作为对照实验来说明确实发生了转化明确实发生了转化将物质提纯分离后将物质提纯分离后,直接地、单独地观
11、直接地、单独地观察某种物质在实验察某种物质在实验中所起的作用中所起的作用(1)(1)所用材料相同所用材料相同;(2)(2)体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸体外转化实验是体内转化实验的延伸;(3)(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则两实验都遵循对照原则、单一变量原则2.2.肺炎双球菌转化实验中的相互对照肺炎双球菌转化实验中的相互对照相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组究的因素各不相同外，其他条件均相同，
12、最终结论必须由几组实验结果对比得出。实验结果对比得出。【高考警示钟高考警示钟】肺炎双球菌转化的实质和影响因素肺炎双球菌转化的实质和影响因素(1)(1)在加热杀死的在加热杀死的S S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNADNA也变性失活，也变性失活，DNADNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，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。但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是转化的实质并不是基因发生突变，而是S S型细菌的型细菌的DNADNA片段整片段整合到了合到了R R型细菌的型细菌的DN
13、ADNA中，即实现了基因重组。中，即实现了基因重组。(3)(3)在转化过程中并不是所有的在转化过程中并不是所有的R R型细菌均转化成型细菌均转化成S S型细菌，而是型细菌，而是只有少部分只有少部分R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌。原因是转化受型细菌。原因是转化受DNADNA的纯度、的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。【典例训练典例训练1 1】(2011(2011广东高考广东高考)艾弗里及其同事用艾弗里及其同事用R R型和型和S S型肺型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()()实验
14、实验组号组号 接种接种菌型菌型 加入加入S S型型菌物质菌物质 培养皿长培养皿长菌情况菌情况 R R 蛋白质蛋白质 R R型型 R R 荚膜多糖荚膜多糖 R R型型 R R DNADNA R R型、型、S S型型 R R DNA(DNA(经经DNADNA酶处理酶处理)R R型型 A.A.不能证明不能证明S S型菌的蛋白质不是转化因子型菌的蛋白质不是转化因子B.B.说明说明S S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C.C.和说明和说明S S型菌的型菌的DNADNA是转化因子是转化因子D.D.说明说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【解题指南解题指南】1.1.考查实质：肺炎双球
15、菌转化实验的结论。考查实质：肺炎双球菌转化实验的结论。2.2.解题关键：解答本题应首先对、和组实验进行对解题关键：解答本题应首先对、和组实验进行对照，明确使照，明确使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的是型细菌的是S S型细菌的型细菌的DNADNA。【解析解析】选选C C。、组：。、组：R R型细菌型细菌+S+S型细菌的蛋白质或荚膜多型细菌的蛋白质或荚膜多糖，只长出糖，只长出R R型细菌，说明蛋白质或荚膜多糖不能使型细菌，说明蛋白质或荚膜多糖不能使R R型细菌转型细菌转化为化为S S型细菌。组：将型细菌。组：将S S型细菌的型细菌的DNADNA加入加入R R型细菌的培养基，型细菌的培养
16、基，结果既有结果既有R R型细菌又有型细菌又有S S型细菌，说明型细菌，说明S S型细菌的型细菌的DNADNA可以使可以使R R型细型细菌转化为菌转化为S S型细菌；组：用型细菌；组：用DNADNA酶将酶将S S型细菌的型细菌的DNADNA水解，结果水解，结果只长出只长出R R型细菌，说明型细菌，说明DNADNA的水解产物不能使的水解产物不能使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型型细菌，进而说明了只有细菌，进而说明了只有DNADNA才能使才能使R R型细菌发生转化。型细菌发生转化。【变式备选变式备选】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4
17、4个实验：个实验：R R型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入S S型细菌型细菌注射入小鼠注射入小鼠S S型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入R R型细菌型细菌注射入小鼠注射入小鼠R R型细菌型细菌+DNA+DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S S型细菌的型细菌的DNADNA注射注射入小鼠入小鼠S S型细菌型细菌+DNA+DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R R型细菌的型细菌的DNADNA注射注射入小鼠入小鼠以上以上4 4个实验中小鼠的情况依次是个实验中小鼠的情况依次是()()A.A.存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡B.
18、B.死亡、存活、存活、存活死亡、存活、存活、存活C.C.死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活D.D.存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡【解析解析】选选B B。R R型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入S S型细菌，相当于型细菌，相当于加入了加入了S S型活细菌，小鼠死亡；型活细菌，小鼠死亡；S S型细菌的型细菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入R R型细菌型细菌注射入小鼠，注射入小鼠，S S型细菌的型细菌的DNADNA被分解，不发生转化，相被分解，不发生转化，相当于加入了当于加入了R R型活细菌，小鼠存活；型活细菌，小鼠存活；R R型细菌型细菌+D
19、NA+DNA酶酶高温加高温加热后冷却热后冷却加入加入S S型细菌的型细菌的DNADNA及及S S型细菌型细菌+DNA+DNA酶酶高温加热后高温加热后冷却冷却加入加入R R型细菌的型细菌的DNADNA，这两组细菌都被加热杀死，加入的，这两组细菌都被加热杀死，加入的只有只有DNADNA没有活细菌，小鼠存活。没有活细菌，小鼠存活。【变式备选变式备选】下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的是是()()A.A.加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌中型细菌中DNADNA已经全部断裂，失去活性已经全部断裂，失去活性B.B.在艾弗里的实验中，在艾弗里的实验中，DN
20、ADNA酶将酶将S S型细菌型细菌DNADNA分解为脱氧核苷酸，分解为脱氧核苷酸，因此不能使因此不能使R R型细菌发生转化型细菌发生转化C.C.在转化过程中，加热杀死后的在转化过程中，加热杀死后的S S型细菌中型细菌中DNADNA没有进入没有进入R R型活细型活细菌的细胞中菌的细胞中D.D.加热杀死的加热杀死的S S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化【解析解析】选选B B。加热杀死的。加热杀死的S S型细菌的型细菌的DNADNA仍具有活性；仍具有活性；DNADNA酶能酶能将将DNADNA水解成脱氧核苷酸，水解成脱氧核苷酸，DNADNA不再存在，因此不能使不再存在，
21、因此不能使R R型细菌发型细菌发生转化；加热杀死的生转化；加热杀死的S S型细菌的型细菌的DNADNA进入进入R R型细菌体内，使之转化型细菌体内，使之转化成了成了S S型细菌；型细菌；S S型细菌的型细菌的DNADNA与动物细胞内的与动物细胞内的DNADNA结构不同，一结构不同，一般不能进行转化。般不能进行转化。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1.1.噬菌体的增殖噬菌体的增殖(1)(1)模板：噬菌体模板：噬菌体DNADNA。(2)(2)合成合成DNADNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。3原料：大肠杆菌的氨基酸。合成蛋白质场所：大肠杆菌核糖
22、体。2.2.实验步骤及结果和结论实验步骤及结果和结论3.3.上清液和沉淀物放射性分析上清液和沉淀物放射性分析 (1)(1)用用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因保温时间过短，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。内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离保温时间过长，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。心后分布于上清液
23、，也会使上清液中出现放射性。(2)(2)用用3535S S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：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，有少量含由于搅拌不充分，有少量含3535S S的噬菌体吸附在细菌表面，随细的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。菌离心到沉淀物中。【高考警示钟高考警示钟】1.1.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区噬菌体侵染细菌实验中的标记误区(1)(1)该实验不能标记该实验不能标记C C、H H、O O、N N这些这些DNADNA和蛋白质共有的元素，和蛋白质共有的元素，否则无法将否则无法将DNADNA和蛋白质区分开。和蛋白质区分开。(
24、2)(2)3535S(S(标记蛋白质标记蛋白质)和和3232P(P(标记标记DNA)DNA)不能同时标记在同一噬菌体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。元素的放射性。2.2.噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同不同(1)(1)前者采用放射性同位素标记法，即分别标记前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNADNA和蛋白质的和蛋白质的特征元素特征元素(3232P P和和3535S)S)；(2)(2)后者则采用直接分离
25、法，即分离后者则采用直接分离法，即分离S S型细菌的型细菌的DNADNA、多糖、蛋白、多糖、蛋白质等，分别与质等，分别与R R型细菌混合培养。型细菌混合培养。【典例训练典例训练2 2】(2011(2011江苏高考江苏高考)关于关于“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是的叙述，正确的是()()A.A.分别用含有放射性同位素分别用含有放射性同位素3535S S和放射性同位素和放射性同位素3232P P的培养基培养的培养基培养噬菌体噬菌体B.B.分别用分别用3535S S和和3232P P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保
26、温培养长时间的保温培养C.C.用用3535S S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致能是搅拌不充分所致D.D.3232P P、3535S S标记的噬菌体侵染实验分别说明标记的噬菌体侵染实验分别说明DNADNA是遗传物质、蛋是遗传物质、蛋白质不是遗传物质白质不是遗传物质【解题指南解题指南】1.1.考查实质：噬菌体侵染细菌实验的放射性检测分析。考查实质：噬菌体侵染细菌实验的放射性检测分析。2.2.解题关键：解题关键：(1)(1)明确正常情况下所标记的放射性元素存在的具明确正常情况下所标记的放射性元素存在的具体位置，即体位
27、置，即3535S S存在于上清液中，存在于上清液中，3232P P存在于沉淀物中，并确定误存在于沉淀物中，并确定误差出现的原因；差出现的原因；(2)(2)明确在实验过程中噬菌体的蛋白质并未进入细菌内发挥作用，明确在实验过程中噬菌体的蛋白质并未进入细菌内发挥作用，因此，不能确定蛋白质是不是遗传物质。因此，不能确定蛋白质是不是遗传物质。【解析解析】选选C C。噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌。噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用体；在用3535S S和和3232P P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，
28、否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放，从而影响实验结果；用放，从而影响实验结果；用3535S S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含3535S S的蛋白质外壳残的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNADNA是遗传物质，是遗传物质，不能证明蛋白质是不是遗传物质。不能证明蛋白质是不是遗传物质。【互动探究互动探究】(1)(1)按按B B选项所述的标记方法，进入细菌体内的成分是什么？选项所述的标记方
29、法，进入细菌体内的成分是什么？提示：提示：用用3232P P标记的标记的DNADNA。分析：分析：用用3535S S标记噬菌体的蛋白质，标记噬菌体的蛋白质，3232P P标记标记DNADNA，在侵染过程中，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，蛋白质外壳留在外面，DNADNA进入细菌体内。进入细菌体内。(2)(2)若若C C选项中的选项中的3535S S改为改为3232P P，若实验结果的上清液中含有放射性，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？其原因是什么？提示：提示：噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代。菌内增
30、殖后释放子代。分析：分析：若噬菌体侵染大肠杆菌实验过程中，有一部分噬菌体还若噬菌体侵染大肠杆菌实验过程中，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。液中出现放射性。若噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分若噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后子代噬菌体分布于上清液，也会使上清液中出子代，经离心后子代噬菌体分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。现放射性。【变式备选变式备选】如果用
31、如果用1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体后，让其侵染细菌，标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为()()A.A.可在可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P PB.B.可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N和和3535S SC.C.可在可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P P、3535S SD.D.可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N【解析解析】选选A A。噬菌体是由。噬菌体是由DNADNA和蛋白质组成的，和蛋白质组成的，DNAD
32、NA中含有磷酸中含有磷酸基团和含氮碱基，能够标记上基团和含氮碱基，能够标记上1515N N和和3232P P。而蛋白质能够标记上。而蛋白质能够标记上1515N N和和3535S S。在噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没。在噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内，只有有进入细菌内，只有DNADNA进入细菌内，并以细菌的化学成分为原进入细菌内，并以细菌的化学成分为原料料(氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸)来合成子代噬菌体的蛋白质外壳和来合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNADNA。合。合成子代噬菌体所需的原料中无放射性元素，所以在子代噬菌体成子代噬菌体所需的原料中无放射性元
33、素，所以在子代噬菌体的的DNADNA中只含有放射性元素中只含有放射性元素1515N N和和3232P P。对照实验的设计思路与结果预测对照实验的设计思路与结果预测 病毒遗传物质的检测病毒遗传物质的检测【案例案例】(2008(2008上海高考样题上海高考样题)自从世界上发现了能感染人类自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：所学知识回答下列问题：(1)(1)实验室中获得大量禽
34、流感病毒，不是将病毒直接接种到无实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是_。(2)(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是：是：RNARNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；_；DNADNA与二苯胺试剂共热显蓝色。与二苯胺试剂共热显蓝色。(3)(3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNARNA，不含，不含DNADNA。则证明禽流感病毒遗传物质的最
35、关键实验设计思路是。则证明禽流感病毒遗传物质的最关键实验设计思路是_。(4)(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNARNA分别感染活鸡胚所存分别感染活鸡胚所存在的几种可能性：在的几种可能性：如果蛋白质与如果蛋白质与RNARNA都有遗传效应，说明蛋白质和都有遗传效应，说明蛋白质和RNARNA都是遗传都是遗传物质。物质。如果如果_，说明：说明：_。如果如果_，说明：说明：_。如果如果_，说明：说明：_。【命题人透析命题人透析】(1)(1)解题中的两个疑惑点解题中的两个疑惑点:病毒培养基的选择病毒培养基的选择:病毒是没有细胞结构的一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质病毒
36、是没有细胞结构的一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。探究实验中如何设置单一变量探究实验中如何设置单一变量:禽流感病毒体内有禽流感病毒体内有RNARNA和蛋白质，要探究到底哪一种是它的遗和蛋白质，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，即需要单独观察每一种物质的作对照实验所必须遵循的原
37、则，即需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素标记法。用效果，因此需利用分离提纯法或同位素标记法。(2)(2)探究性实验结果预测的方法探究性实验结果预测的方法:探究性实验的预测结果不惟一，大多有三种可能：变量促进结探究性实验的预测结果不惟一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关；或者如本题果，变量抑制结果，变量与结果无关；或者如本题(4)(4)这种情这种情况：况：“全肯定；全否定；一肯定一否定全肯定；全否定；一肯定一否定”等。等。【标准答案标准答案】(1)(1)病毒只能寄生在宿主的活细胞中进行繁殖等各项生命活动病毒只能寄生在宿主的活细胞中进行繁殖等各
38、项生命活动(2)(2)蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色(3)(3)设法将禽流感病毒的蛋白质和设法将禽流感病毒的蛋白质和RNARNA分开，单独地、直接地去分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用观察它们各自的作用(4)(4)RNARNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应RNARNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质RNARNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应RNARNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质RNARNA和蛋白质都没有遗传效应和蛋白质都没有遗
39、传效应RNARNA和蛋白质都不是遗传物质和蛋白质都不是遗传物质【阅卷人点评阅卷人点评】得分要点得分要点(1)(1)必须体现必须体现“在宿主的活细胞中在宿主的活细胞中”。(2)(2)必须体现必须体现 “双缩脲试剂、紫色双缩脲试剂、紫色”。(3)(3)必须体现必须体现“分开、单独分开、单独”。(4)(4)必须体现必须体现“RNARNA，蛋白质，蛋白质”。失分案例失分案例(1)(1)错答为错答为“活鸡胚内营养物质丰富活鸡胚内营养物质丰富”。(2)(2)答为答为“双缩尿双缩尿”，错别字失分；错答为，错别字失分；错答为“蓝色蓝色”。(3)(3)答为答为“分离提纯分离提纯”。(4)(4)在在“说明说明”中
40、只写中只写“RNARNA是遗传物质是遗传物质”而未写而未写“蛋白质不蛋白质不是遗传物质是遗传物质”。1.1.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()()A.A.豌豆的遗传物质主要是豌豆的遗传物质主要是DNADNAB.B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.TC.T2 2噬菌体的遗传物质含有硫元素噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIVD.HIV的遗传物质水解产生的遗传物质水解产生4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸【解析解析】选选B B。豌豆是具备细胞结构的生物，其遗传物质为。豌豆是具备细胞结构的生物，其遗传物质为DNADNA，
41、而不是而不是A A项所述的项所述的“主要是主要是DNADNA”，故，故A A错误；酵母菌的遗传物质错误；酵母菌的遗传物质为为DNADNA，主要分布于细胞核内的染色体上，少量在细胞质内，主要分布于细胞核内的染色体上，少量在细胞质内，B B项说法正确；项说法正确；T T2 2噬菌体的遗传物质为噬菌体的遗传物质为DNADNA，其中不含硫元素，其中不含硫元素，C C错误；错误；HIVHIV的遗传物质为的遗传物质为RNARNA，水解产物应是，水解产物应是4 4种核糖核苷酸，种核糖核苷酸，D D项错误。项错误。2.2.（20122012合肥模拟）下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙合肥模拟）下列关于噬菌体侵
42、染细菌实验的相关叙述中，不正确的是（述中，不正确的是（）A.A.该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNADNA遗传的遗传的B.B.为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用3535S S标记噬菌体标记噬菌体C.C.若用若用3232P P对噬菌体双链对噬菌体双链DNADNA标记，再转入普通培养基中让其连标记，再转入普通培养基中让其连续复制续复制n n次，则含次，则含3232P P的的DNADNA应占子代应占子代DNADNA总数的总数的1/21/2n nD.D.侵染过程的侵染过程的“合成合成”阶段，噬菌体以自身的阶段，噬菌
43、体以自身的DNADNA作为模板，而作为模板，而原料、原料、ATPATP、酶、场所等条件均由细菌提供、酶、场所等条件均由细菌提供【解析解析】选选C C。噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的。噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的DNADNA是遗传是遗传物质；为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用物质；为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S35S标记的噬标记的噬菌体去侵染细菌，检测子代噬菌体有无放射性；噬菌体为病毒，菌体去侵染细菌，检测子代噬菌体有无放射性；噬菌体为病毒，不能直接用普通培养基培养；侵染过程的不能直接用普通培养基培养；侵染过程的“合成合成”阶段，噬菌阶段，噬菌体以自身的体以自身的DNAD
44、NA作为模板，由细菌提供原料、作为模板，由细菌提供原料、ATPATP、酶、场所等、酶、场所等条件。条件。3.3.将将TMVTMV型病毒的型病毒的RNARNA与与HRVHRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草细胞内分离出来个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草细胞内分离出来的病毒有的病毒有()()A.TMVA.TMV型的蛋白质和型的蛋白质和HRVHRV型的型的RNARNAB.TMVB.TMV型的型的RNARNA和和HRVHRV型的蛋白质型的蛋白质C.TMVC.TMV型的蛋白质和型的蛋白质和TMVTMV型的型的RNARNAD.
45、HRVD.HRV型的蛋白质和型的蛋白质和HRVHRV型的型的RNARNA【解析解析】选选C C。TMVTMV与与HRVHRV型病毒的遗传物质都是型病毒的遗传物质都是RNARNA，将，将TMVTMV型病型病毒的毒的RNARNA与与HRVHRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，由于其遗传物质是由于其遗传物质是RNARNA，用这种新品系病毒去感染烟草，其遗传，用这种新品系病毒去感染烟草，其遗传物质物质RNARNA会在烟草细胞内利用烟草的化学成分来合成会在烟草细胞内利用烟草的化学成分来合成RNARNA，并以，并以此此RNARNA为模板来合成蛋白质外壳。
46、所以子代病毒的为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNARNA和蛋白质和蛋白质都是都是TMVTMV型。型。4.4.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果此实验结果()()A.A.证明了证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质B.B.证明了证明了RNARNA是遗传物质是遗传物质C.C.证明了蛋白质是遗传物质证明了蛋白质是遗传物质D.D.没有证明具体哪一种物质是遗传物质没有证明具体哪一种物质是遗传物质【解析解析】选选D D。格里菲思用两种肺炎双球菌在小鼠体内进行了细。格里菲思用两种肺炎双球菌在小鼠体内进行了细菌转化实验，证
47、明了加热杀死的菌转化实验，证明了加热杀死的S S型细菌内含有某种型细菌内含有某种“转化因转化因子子”，它可将，它可将R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌，但当时并未确认该物质型细菌，但当时并未确认该物质的化学本质。真正确认的化学本质。真正确认S S型细菌中型细菌中“转化因子转化因子”化学本质的实验化学本质的实验应为艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验。应为艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验。5.5.如图为如图为“肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程，能充分说的部分研究过程，能充分说明明“DNADNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是
48、遗传物质”的是的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选D D。实验中活的。实验中活的R R型细菌在型细菌在S S型细菌的型细菌的DNADNA作用下，作用下，转化为转化为S S型细菌，说明型细菌，说明S S型细菌的型细菌的DNADNA是遗传物质。为了排除其他是遗传物质。为了排除其他物质是遗传物质的可能性，还要设计一系列对照实验，题中的物质是遗传物质的可能性，还要设计一系列对照实验，题中的均分别与形成对照实验，说明均分别与形成对照实验，说明S S型细菌的型细菌的RNARNA、蛋白质、蛋白质、多糖类荚膜等都不能使多糖类荚膜等都不能使R R型细菌发生转化，即证明了型细菌发生转化，即
49、证明了RNARNA、蛋白、蛋白质和多糖类荚膜等其他物质不是遗传物质。质和多糖类荚膜等其他物质不是遗传物质。6.6.近几年，猪流感在全球范围内扩散，严重威胁着养殖业和人近几年，猪流感在全球范围内扩散，严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是见的流感病毒都是RNARNA病毒，同时提出疑问：猪流感病毒的遗传病毒，同时提出疑问：猪流感病毒的遗传物质是物质是DNADNA还是还是RNARNA？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。质设
50、计的实验步骤，请将其补充完整。(1)(1)实验目的：实验目的：_。(2)(2)材料用具：显微注射器，猪流感病毒的核酸提取液，猪胚胎材料用具：显微注射器，猪流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，干细胞，DNADNA酶和酶和RNARNA酶等。酶等。(3)(3)实验步骤：实验步骤：第一步：把猪流感病毒核酸提取液分成相同的第一步：把猪流感病毒核酸提取液分成相同的A A、B B、C C三组，三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把别把A A、B B、C C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞三组处理过的核酸提取液注射
