1、1第一节 核酸是遗传物质的证据学习目标 1.概述噬菌体侵染细菌的实验，体会实验方法与技术的多样性。2.概述肺炎双球菌的转化实验，感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验，认同模型法是进行科学研究的重要方法。一、噬菌体侵染细菌的实验1.染色体的化学成分Error!2.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料：T 2噬菌体。结构Error!特点：专门寄生在细菌体内的病毒。(2)实验思路：用不同的放射性同位素分别标记蛋白质和 DNA，直接单独地去观察它们的作用。(3)实验过程(4)实验说明及结论亲代噬菌体宿主细胞内标记元素子代噬菌体内标记元素实验结论235S 标记蛋白质 无 无
2、32P 标记 DNA 有 有DNA 是遗传物质归纳总结1.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。2.该实验不能标记 C、H、O、N 这些 DNA 和蛋白质共有的元素，否则无法将 DNA 和蛋白质区分开。3.35S(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。4.搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，经过离心，噬菌体颗粒到了上清液中，细菌留在沉淀物中。5.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少
3、量放射性的原因：保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液出现放射性。(2)用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。例 1 (2018杭州模拟)下列关于“T 2噬菌体侵染细菌实验”的叙述错误的是( )A.用含 32P 的化合物培养大肠杆菌后，大肠杆菌中只有核酸含 32PB.要用 32P 标记噬菌体，可用含 32
4、P 的细菌培养噬菌体C.35S 标记的噬菌体侵染细菌后，不搅拌就离心所得沉淀中有放射性D.若 T2噬菌体的壳体也进入细菌，则无法证明 DNA 是遗传物质答案 A解析 细胞中含 P 的化合物有核酸、磷脂等，所以用含 32P 的化合物培养大肠杆菌后，大肠杆菌中不只是核酸含 32P，A 错误；T 2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，不能用培养基直接培养，要用 32P 标记噬菌体，可用含 32P 的细菌培养噬菌体，B 正确； 35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌后，搅拌使蛋白质外壳与细菌分开，所以不搅拌就离心所得沉淀中有放射性，C 正确；若 T2噬菌体的壳体也进入细菌，则细菌中含有噬
5、菌体的DNA 和蛋白质，因而无法证明 DNA 是遗传物质，D 正确。3例 2 如果用 15N、 32P、 35S 共同标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为( )A.在外壳中找到 15N 和 35SB.在 DNA 中找到 15N 和 32PC.在外壳中找到 15ND.在 DNA 中找到 15N、 32P 和 35S答案 B解析 用 15N、 32P、 35S 共同标记噬菌体， 15N 标记了噬菌体的 DNA 和蛋白质外壳， 32P 标记了噬菌体的 DNA,35S 标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，DNA 进入细菌内部
6、，在细菌中以噬菌体 DNA 为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，由于 DNA 复制，故在子代噬菌体中能找到 15N 和 32P 标记的 DNA，不能找到 35S 和 15N 标记的蛋白质。方法点拨 “二看法”判断子代噬菌体标记情况二、肺炎双球菌转化实验1.肺炎双球菌种类比较项目S 型菌 R 型菌菌落 光滑 粗糙菌体 有荚膜 无荚膜有无毒性 有毒性 无毒性2.活体细菌转化实验(1)实验过程和现象S 型活菌 小鼠死亡。 注 射 R 型活菌 小鼠存活。 注 射 加热杀死的 S 型菌 小鼠存活。 注 射 4加热杀死的 S 型菌R 型活菌 小鼠死亡。 注 射 (2)结论：加热杀死
7、的 S 型菌有某种物质(“转化因子”)能使 R 型活菌转化成活的 S 型菌。3.离体细菌转化实验(1)实验材料：R 型菌、S 型菌。(2)实验过程及结果：(3)特点：DNA 纯度越高，转化效率就越高。(4)实验结论：DNA 是遗传物质。归纳总结1.肺炎双球菌活体细菌转化实验和离体细菌转化实验的比较和分析项目 活体细菌转化实验 离体细菌转化实验培养细菌 小鼠(体内) 培养基(体外)实验结果加热杀死的 S 型菌能使 R 型菌转化为 S 型菌S 型菌的 DNA 使 R 型菌转化为 S型菌实验结论 S 型菌体内有“转化因子” S 型菌的 DNA 是遗传物质联系所用材料相同，都是肺炎双球菌(R 型和 S
8、 型)实验目的都是研究谁是遗传物质活体细菌转化实验是基础，仅说明 S 型菌体内有“转化因子”，离体细菌转化实验进一步证明“转化因子”是 DNA两个转化实验都遵循对照原则、单一变量原则2.实验拓展分析(1)加热杀死 S 型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的 DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。(2)R 型菌转化成 S 型菌的实质是 S 型菌 DNA 与 R 型菌 DNA 实现重组，表现出 S 型菌的性状。(3)转化后形成的 S 型菌的性状可以遗传下去，说明 S 型菌的 DNA 是遗传物质。5例 3 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行如下图所示的处理
9、，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。相关说法不正确的是( )A.通过 e、f 对照，能说明“转化因子”是 DNA 而不是蛋白质B.f 组可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌C.由该实验可证明 DNA 是主要的遗传物质D.b、c、f 三组中的菌均可导致小鼠死亡答案 C解析 从图示实验过程看出，通过 e、f 对照，能说明“转化因子”是 DNA 而不是蛋白质；f 组加入了 S 型菌的 DNA，可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌；图中实验不能说明 DNA是主要的遗传物质；a 组经煮沸、d 组和 e 组均为 R 型菌，都不能导致小鼠死亡，而 b、c 组是 S 型菌，f 组的 R 型菌有一
10、部分被转化成了 S 型菌，均可使小鼠死亡。特别提醒 DNA 是主要的遗传物质是针对整个生物界而言的。在肺炎双球菌转化实验中，由于受 DNA 纯度等因素影响，只有少部分 R 型菌转化为 S 型菌，但这些少量的细菌可通过大量繁殖后使小鼠死亡。例 4 (2017浙江 4 月选考)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
11、 引起的6答案 D解析 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；S 型菌的蛋白质经过加热后已经失活，但其 DNA 经加热后没有失去活性，B 错误；S 型菌中的 DNA 能将部分 R 型菌转化为 S 型菌，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 型菌中存在某种转化因子，能将 R 型菌转化为 S 型菌，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。三、烟草花叶病毒的感染和重建实验1.烟草花叶病毒的组成成分：RNA 和蛋白质。2.实验过程：(1)烟草花叶病毒的蛋白质 烟草烟草不患病。 感
12、 染 (2)烟草花叶病毒的 RNA 烟草烟草患病。 感 染 (3)烟草花叶病毒 RNARNA 酶 烟草烟草不患病。 感 染 (4)TMV A 蛋白质TMV B RNA 重建病毒 烟草从烟草中能分离出 TMV_B 后代。 感 染 (5)TMV B 蛋白质TMV A RNA重建病毒 烟草从烟草中能分离出 TMV_A 后代。 感 染 3.结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA。归纳总结 不同生物的遗传物质项目 细胞生物 非细胞生物生物类型 真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒核酸种类 DNA 和 RNA DNA 和 RNA DNA RNA遗传物质 DNA DNA DNA RNA实例真菌、原生生物、
13、所有动植物细菌、蓝细菌、放线菌等噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒等结果 绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少部分病毒的遗传物质是 RNA结论 DNA 是主要的遗传物质例 5 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是( ) 7A.a 过程表示用 TMV 的蛋白质外壳感染烟草，结果说明 TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用B.b 过程表示用 HRV 的 RNA 单独感染烟草，结果说明具有侵染作用C.c、d 两过程表示用 TMV 的外壳和 HRV 的 RNA 组合成的“杂种病毒”接种烟草，结果说明该“杂
14、种病毒”有侵染作用，表现病症为烟草感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒D.该实验证明只有车前草病毒的 RNA 是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质答案 D解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的 RNA 侵染烟草，因此无法证明烟草花叶病毒的RNA 不是遗传物质。例 6 (2018温州模拟)下列关于遗传物质的说法，错误的是( )A.原核生物的遗传物质是 RNAB.真核生物的遗传物质是 DNAC.烟草花叶病毒的遗传物质是 RNAD.逆转录病毒的遗传物质是 RNA答案 A解析 原核细胞的遗传物质是 DNA，A 错误；真核生物的遗传物质是 DNA，B 正确；烟草花叶病
15、毒只有 RNA 一种核酸，其遗传物质是 RNA，C 正确；逆转录病毒只有 RNA 一种核酸，其遗传物质是 RNA，D 正确。特别提醒 对探索遗传物质的经典实验的 4 点总结8(1)核酸是一切生物的遗传物质。(2)有细胞结构的生物含有 DNA 和 RNA 两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是 DNA。(3)病毒只含一种核酸，因此病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。(4)只有针对“所有生物”时，才可称“DNA 是主要的遗传物质” ，否则，针对任何一种生物，其遗传物质均无“主要”之说任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸(要么为 DNA，无 DNA 时为 RNA)。1.为研究噬菌体侵染细
16、菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为( )A.用 14C 或 3H 培养噬菌体，再去侵染细菌B.用 18O 或 32P 培养噬菌体，再去侵染细菌C.将一组噬菌体用 32P 和 35S 标记D.一组用 32P 标记 DNA，另一组用 35S 标记蛋白质外壳答案 D解析 用 32P 和 35S 分别标记 DNA 和蛋白质外壳， 35S 仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中， 32P仅存在于噬菌体的 DNA 中，而 14C、 18O、 3H 在蛋白质和 DNA 中都含有，无法区分是哪一种成分发挥作用，同时用 32P、 35S 标记蛋白质和 DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也无法判9断是哪一种成分发挥
17、作用。2.(2017嘉兴一中期末)下列关于探索核酸是遗传物质实验的叙述中，错误的是( )A.噬菌体侵染细菌的实验中，离心后细菌主要存在于沉淀中B.肺炎双球菌活体转化实验，证明了 S 型菌中有某种“转化因子”C.肺炎双球菌离体转化实验，证明了 S 型菌的 DNA 可使小鼠患败血症D.烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了 RNA 是遗传物质答案 C解析 噬菌体侵染细菌的实验中，离心后较轻的噬菌体蛋白质外壳分布在上清液中，较重的细菌存在于沉淀中，A 正确；肺炎双球菌活体转化实验，证明了 S 型菌中有某种“转化因子”，能将 R 型菌转化为 S 型菌，B 正确；肺炎双球菌离体转化实验，证明了 S 型菌的
18、 DNA 可使R 型菌转化为 S 型菌，S 型菌可使小鼠患败血症死亡，C 错误；烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了 RNA 是遗传物质，D 正确。3.科学家在证明遗传物质是 DNA 的实验中，将从 S 型活菌中提取的 DNA 用 DNA 酶进行了处理，并将处理后的 DNA 与 R 型菌混合培养，结果发现培养基上仅有 R 型菌生长。设置本实验步骤的目的是( )A.证明 R 型菌生长不需要 DNAB.与“以 S 型菌的 DNA 与 R 型菌混合培养”的实验形成对照C.补充 R 型菌生长所需要的营养物质D.直接证明 S 型菌的 DNA 不是促进 R 型菌转化的因素答案 B解析 本实验中真正的实验组
19、是 S 型活菌中提取的 DNA 与 R 型菌混合培养，结果发现培养基上有 R 型菌和 S 型菌共同生长；为证明 DNA 的作用，设置了一系列对照实验(本题实验即是其中之一)，以进一步证明实验结论。4.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.HIV 的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸答案 B解析 豌豆的遗传物质只有 DNA，A 错误；酵母菌的遗传物质 DNA 主要分布在染色体上，细胞质中也有，B 正确；T 2噬菌体的遗传物质是 DNA，不含 S 元素，C 错误；HIV 的遗传物质是R
20、NA，初步水解后产生 4 种核糖核苷酸，D 错误。5.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离10心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是_。(2)在理论上，上清液放射性应该为 0，其原因是_。(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是_。在实验
21、中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将_(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是_。(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了_。(5)上述实验中，_(填“能”或“不能”)用 15N 来标记噬菌体的 DNA，理由是_。答案 (1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)理论上讲，噬菌体已将含 32P 的 DNA 全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳(3)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来子代噬菌体，经离心后分布于上清液中 是 没有侵入到大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液具有放射性(4)DNA 是噬菌体的遗传物质 (5)不能 N 元素在 DNA 和蛋白质中都含有解析 (1)
22、噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。(2)在 DNA 中含有 P 元素，蛋白质中没有，故 32P 只能进入噬菌体的 DNA 中。在侵染过程中，由于噬菌体的 DNA 全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此理论上，上清液中没有放射性。(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性；如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌内，也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验表明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是 DNA，而不是蛋白质，证明了 DNA 是噬
23、菌体的遗传物质。(5)N 元素在 DNA 和蛋白质中都含有，因此不能用 15N 标记 DNA。对点训练题组一 噬菌体侵染细菌的实验1.在探索遗传物质的过程中，科学家做了 T2噬菌体侵染细菌的实验，做法正确的是( )A.分别用含 35S 和 32P 的人工培养基培养 T2噬菌体B.分别用含 35S 和 32P 的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养 T2噬菌体C.分别将 35S 和 32P 注入鸡胚，再用 T2噬菌体感染鸡胚11D.分别用含 35S 和 32P 的动物血清培养 T2噬菌体答案 B解析 T 2噬菌体为专门寄生于细菌体内的病毒，由此可知要标记 T2噬菌体，首先应先标记细菌，故 B 符
24、合题意。2.(2018嘉兴五校第一次联考)用 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性 32P 约占初始标记噬菌体放射性的 30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近 100%。下列相关叙述错误的是( )A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的 DNAC.上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是 DNA答案 C解析 由于在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近 100%,32P 标记在噬菌体的 DNA 上，因此在实验过程中上清液中出现放射性的原因可能是培养时间
25、过短，部分噬菌体的 DNA 还没有注入大肠杆菌内。3.某研究人员模拟噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验：用未标记的噬菌体侵染35S 标记的细菌；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，检测到以上 4个实验中放射性出现的主要位置依次是( )A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液答案 D解析 在该实验中沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体
26、外壳。、都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；用 32P 只能标记噬菌体的 DNA，在该实验中，噬菌体的 DNA 会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；用 15N 可以标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而 DNA可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。4.为证明蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质，科学家们做了“T 2噬菌体侵染细菌”的实验。下图中亲代噬菌体已用 32P 标记，A、C 中的方框代表细菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是( )12A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的，其内的营养成分中要加入
27、 32P 标记的无机盐B.若要达到实验目的，还要再设计一组用 35S 标记噬菌体的实验，两组相互对照C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而细菌的遗传遵循基因分离定律D.若本组实验 B(上清液)中出现放射性，则不能证明 DNA 是遗传物质答案 B解析 由题干信息可知，图中亲代噬菌体已用 32P 标记，则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明 DNA 是遗传物质，还应设计一组用 35S 标记噬菌体的实验，二者为相互对照实验；细菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验 B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的，也可能是部分噬菌体的 DNA 未侵入细菌，经搅拌、
28、离心到上清液中的。题组二 肺炎双球菌转化实验5.“肺炎双球菌的离体转化实验”证明了 DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是( )A.用 S 型活菌和加热杀死后的 S 型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照B.用杀死的 S 型菌与无毒的 R 型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量C.从死亡小鼠体内分离获得了 S 型菌D.将 S 型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中，培养 R 型菌，观察是否发生转化答案 D解析 当把 S 型菌的各种因子分离并分别与 R 型菌混合培养后，发现只有加入 DNA 的培养基中 R 型菌发生转化，出现 S 型菌，而加入其他因子的培养基中
29、R 型菌(如加入蛋白质)不发生转化，即不出现 S 型菌。6.(2016浙江 10 月选考)用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。据图分析可知( )13A.RNA 是转化因子B.荚膜多糖具有生物活性C.DNA 是转化因子D.DNA 是主要的遗传物质答案 C解析 本实验属于肺炎双球菌转化实验的体外转化实验，图中只有加入 DNA 的一组才发生转化，与其他组形成对照，说明 DNA 是转化因子。7.在肺炎双球菌的转化实验中，将 R 型活菌与加热杀死的 S 型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡。则此过程中小鼠体内 S 型菌、R 型菌含量的变化情况最可能是下列哪个图像( )答案 B解析
30、 在死亡的小鼠体内同时存在着 S 型和 R 型两种细菌。R 型菌的含量应先减后增，这与小鼠的免疫力有关，刚开始小鼠免疫力较强，注入的 R 型菌大量被杀死；随后一些 R 型菌转化成 S 型菌，S 型菌有多糖类荚膜的保护，能在小鼠体内增殖，使小鼠免疫力降低，对 R 型菌、S 型菌的杀伤力减弱，导致 R 型菌、S 型菌增殖加快、含量增加。8.活体细菌转化实验的结论不正确的是( )A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是 DNAB.说明了 R 型活细菌在一定条件下能够转化为 S 型菌C.说明了 R 型活细菌是无毒性的D.说明了加热杀死的 S 型菌是无毒性的答案 A解析 活体细菌转化实验，不能证明遗传物质是什么
31、，只能证明 S 型菌含有能让 R 型菌转化14的“转化因子” 。题组三 烟草花叶病毒的感染和重建实验9.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b 两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列 4 组实验(见下表)中，不可能出现的结果是( )实验结果实验编号实验过程病斑类型 病斑中分离出的病毒类型 a 型 TMV感染植物 a 型 a 型 b 型 TMV感染植物 b 型 b 型组合病毒(a 型 TMV 的蛋白质b 型 TMV 的 RNA)感染植物b 型 a 型组合病毒(b 型 TMV 的蛋白质a 型 TMV 的 RNA)感染植物a 型 a 型A.实验 B.实验C.实验 D.实验答案 C
32、解析 烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，而不是蛋白质，因此在中，组合病毒的遗传物质是 b 型的 RNA，因此病斑类型是 b 型，病斑中分离出的病毒类型也应是 b 型的。10.如图甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙” ，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )答案 D解析 图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。题组四 DNA 是主要的遗传物质11.下列关于生物的遗传物质的叙述，不正确的是( )A.核酸是一切生物的遗传
33、物质(朊病毒除外)B.绝大多数生物的遗传物质是 DNAC.除少数病毒外，其他生物的遗传物质都是 DNAD.生物细胞内 DNA 较多，所以 DNA 是主要的遗传物质答案 D解析 DNA 是主要的遗传物质是因为除少数病毒的遗传物质不是 DNA 外，其他生物的遗传物15质都是 DNA。12.下列有关遗传物质的说法，错误的是( )A.只含有 RNA 的生物，遗传物质是 RNAB.既有 DNA 又有 RNA 的生物，遗传物质是 DNA 和 RNAC.真核生物的遗传物质都是 DNAD.病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA答案 B解析 只含有 RNA 的生物，遗传物质是 RNA，A 正确；既有 DNA 又有
34、 RNA 的生物，遗传物质是 DNA，B 错误；真核生物和原核生物的遗传物质都是 DNA，C 正确；病毒的核酸只有一种，遗传物质是 DNA 或 RNA，D 正确。综合强化13.R 型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌，S 型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家埃弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。实验材料、用具：S 型菌、R 型菌、DNA 水解酶、培养基、培养皿等。埃弗里等人先做了以下 3 组实验：第一组：S 型菌的蛋白质R 型活菌培养基R 型菌落第二组：S 型菌的荚膜多糖R 型活菌培养基R 型菌落第三组：S 型菌的 DNA
35、R 型活菌培养基S 型菌落、R 型菌落(1)埃弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请写出第四组实验方法和结果：_。(2)从上述实验可以得出的结论是_。(3)从第三组实验可知，S 型菌的 DNA 或基因能否通过 R 型菌的细胞膜？_。(4)有人认为，上述 4 个实验并不能说明蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质，理由是_。(5)实验中涉及的 S 型菌和 R 型菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是_。答案 (1)S 型菌的 DNADNA 水解酶R 型活菌培养基R 型菌落 (2)DNA 是肺炎双球菌的16遗传物质(3)能 (4)本实验未能证实蛋白质和荚膜多糖通过细菌细胞膜
36、进入细胞内的情况 (5)S 型菌形成的菌落表面光滑，R 型菌形成的菌落表面粗糙解析 (1)本题直接考查教材内容，第四组实验方法是用 DNA 水解酶处理 S 型菌的 DNA 后，再与 R 型活菌混合培养，观察结果，应该只有 R 型菌落，因为 S 型菌的 DNA 水解后其生理功能丧失。(2)比较上述 4 组实验可以得出 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质。(3)R 型菌转化为 S型菌，说明 S 型菌的 DNA 进入 R 型菌内并与它的 DNA 实现重组，即能说明 S 型菌的 DNA 能通过 R 型菌的细胞膜。(4)由于该实验没有证明蛋白质和荚膜多糖通过细菌细胞膜进入细胞内的情况，所以有人认为该实验不能
37、证明蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。(5)S 型菌有荚膜，菌落表面光滑，R 型菌无荚膜，菌落表面粗糙。14.下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是_。(2)图中 D 表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是_，注入细菌体内的物质是_。(3)图中 E 表明_。(4)噬菌体侵染细菌实验得出了_是遗传物质的结论。 答案 (1)BDAEC (2)蛋白质外壳 噬菌体 DNA(3)噬菌体复制完成(产生性状完全相同的噬菌体后代)(4)DNA解析 噬菌体侵染细菌的过程可以分为五个步骤：吸附：噬菌体用尾部的末端吸附在细菌表面；注入：噬菌体通过尾轴把 DNA 全部注入到细菌细胞内
38、，蛋白质外壳留在细胞外面不起作用；生物合成：在细菌体内，以噬菌体的 DNA 为指导，利用细菌的化学成分合成噬菌体 DNA 和蛋白质分子；组装：新合成的 DNA 和蛋白质外壳组装成与亲代一模一样的子代噬菌体(结构、成分相同)；释放：子代噬菌体由于细菌的裂解而释放出来，再去侵染其他细菌(功能相同)。由此可见，在子代噬菌体的复制过程中，只有亲代的 DNA 参与了(蛋白质未参与)，说明亲代的性状通过 DNA 传给后代，所以说 DNA 是遗传物质。15.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶使之出现感染斑的 RNA 病毒，都可因苯酚的处理而发生 RNA 与蛋白质的分离。由于亲缘关系很
39、近，两者能重新组合。分别用它们的 RNA 和蛋白质形成杂种“病毒”去感染烟叶，烟叶被不同病毒成分感染图解如下：17请依图回答下列问题：(1)与，与的结果不同，说明：_。(2)与的结果不同，说明：_。(3)图中被感染后，在繁殖子代病毒过程中合成蛋白质的原料氨基酸来自_。(4)图中被感染后，繁殖出的子代病毒将具有来自_的 RNA 和由_控制合成的蛋白质。(5)病毒是用以证明核酸是遗传物质而蛋白质不是遗传物质的最合适生物，原因是( )A.病毒只含核酸和蛋白质B.病毒能够侵染细菌C.病毒只含 DNA 和 RNAD.病毒是最低等的生物答案 (1)RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质(2)不同的 RNA 控制不同的性状(3)烟叶细胞(4)HRV HRV 的 RNA(5)A解析 由于 HRV 及 TMV 等病毒仅由蛋白质和核酸两种物质构成，只要将两种成分分开，单独地观察其作用即可证明其遗传物质是蛋白质还是核酸。
