1、一、肺炎双球菌的转化实验1实验材料 类型 比较内容 菌体 菌落 毒性 S型细菌 荚膜 有毒性 R型细菌 荚膜 无毒性 有无光滑粗糙2.格里菲思体内转化实验(1)实验过程及结果(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“”。3艾弗里体外转化实验(1)实验过程及结果转化因子(2)结论：使R型细菌产生稳定遗传的物质是，而不是蛋白质、多糖及DNA的水解产物。二、噬菌体侵染细菌的实验1实验思路用不同的放射性同位素分别标记和，直接单独地去观察它们各自的作用。DNADNA蛋白质2实验过程及结果第一步 标记细菌 细菌含35S的培养基含35S的细菌 细菌含32P的培养基含32P的细菌
2、 第二步 标记噬菌体 噬菌体含35S的细菌含35S的噬菌体 噬菌体含32P的细菌含32P的噬菌体 第三步噬菌 体侵染细菌 含35S的噬菌体细菌上清液放射性高，沉淀物放射性很低 含32P的噬菌体细菌 放射性低，放射性很高 分析 并未进入宿主细胞内，而是留在外面 进入了宿主细胞内，子代噬菌体的性状是通过亲代DNA遗传的 上清液沉淀物35S标记的蛋白质外壳32P标记的DNA3结论：是噬菌体的遗传物质。三、RNA是遗传物质的实验1材料：烟草花叶病毒。2过程及结果3结论：是烟草花叶病毒的遗传物质。DNARNA1(2011南通模拟)在肺炎双球菌感染老鼠的实验中，下列实验结果不正确的是()A注射R型菌后，老
3、鼠不死亡B注射S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌C注射R型菌及热处理的S型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型菌D注射S型菌及热处理的R型菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌.解析：注射R型菌及热处理的S型菌后；S型菌的DNA使部分无毒的R型菌转化为有毒的S型菌，使小鼠死亡，小鼠体内既能分离出S型菌，又能分离出R型菌。答案：C2艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为()A实验一 B实验二C实验三D实验一和三解析：实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA活性片段，使基因无法转移进入R
4、型细菌中，所以菌落只有一种，即R型菌落。答案：B3甲、乙为两种不同的植物病毒，下图1表示由病毒甲、乙经重组形成“杂种病毒丙”的过程，用病毒丙单独侵染植物细胞，一段时间后，从植物细胞内可大量分离出的病毒是图2中的()解析：病毒丙的核酸来自病毒乙，单独侵染植物细胞时，只将核酸注入植物细胞，遗传物质控制蛋白质的合成，所以在植物细胞中形成的子代病毒与病毒乙相同。答案：D4(2011海淀检测)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B如果离心前混合时间过长
5、，会导致上清液中放射性降低C本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性解析：32P标记的噬菌体DNA正常情况下要进入细菌体内到子代噬菌体中。在培养过程中噬菌体在细菌体内会大量繁殖，离心是为了把重的大肠杆菌沉淀，结果放射性主要在底部大肠杆菌体内的噬菌体，如果离心前混合时间过长，会导致有部分的子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，从而使上清液中放射性升高。本实验是把DNA和蛋白质分开单独地直接观察各自的作用。答案：B5关于遗传物质的说法，错误的是()真核生物的遗传物质是DNA 原核生物的遗传物质是RNA 细胞核中的遗传物质是DNA 细胞质中的遗传物质是RN
6、A 甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAABCD解析：凡具有细胞结构的生物其遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。答案：C6.结合遗传物质的相关实验，回答下列问题：(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验成功的最关键的实验设计思路是_。(2)上述实验证明了_。(3)后来，赫尔希和蔡斯用_方法，进一步证明DNA才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤：噬菌体与大肠杆菌混合培养；35S和32P分别标记噬菌体；放射性检测；离心分离。该实验步骤的正确顺序是_(用数字表示)。(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在_(上清液或沉淀
7、物)中。(5)噬菌体的DNA连续复制n次后，含亲代噬菌体的DNA链的子代噬菌体应占总数的_。(6)在蛋白质合成过程中，遗传信息的流动途径表达式是_。解析：(1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质才能单独地观察各自的作用。(2)DNA是遗传物质，是肺炎双球菌的转化因子。(3)噬菌体侵染细菌是用32P、35S同位素分别标记DNA和蛋白质，去观察各自的作用。(4)32P标记的噬菌体的DNA会进入大肠杆菌，大肠杆菌在沉淀物中。(5)DNA连续复制n次后生成2n个DNA，含有亲代噬菌体的DNA链的DNA有2个，所以占总数的2/2n1/2n1。(6)见答案。答案：(1)分离并提纯S型细菌的DN
8、A、蛋白质、多糖等物质，单独地观察其各自的作用。(2)肺炎双球菌的“转化因子”是DNA(3)同位素标记(4)沉淀物(5)1/2n1(6)DNA转录 RNA翻译 蛋白质考点一 肺炎双球菌转化实验 命题解读 在近年高考中主要以选择题形式，通过变换问题情境，考查肺炎双球菌转化实验的现象、结论和结果分析等。预计2012年高考中以肺炎双球菌转化实验为素材，创设新情境，综合考查遗传变异相关内容仍是命题热点。示例1(2011广州检测)1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S
9、型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了()S型细菌的性状是由DNA决定的 在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 DNA是遗传物质 S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质 蛋白质和多糖不是遗传物质 蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用ABCD解析 题干描述了艾弗里实验过程，这一实验通过对照证明S型细菌的DNA是遗传物质，控制其性状，而蛋白质和多糖等不是S型细菌的遗传物质，但其起到对照作用，本实验并未证明R型细菌的遗传物质是什么。答案 C1肺炎双球菌转化实验分析体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里 培养细
10、菌 用小鼠(体内)用培养基(体外)实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各成分作用的相互对照 体内转化实验 体外转化实验 实验结果 加热杀死的S型细菌能使R型细菌S型细菌 S型细菌的DNA使R型细菌S型细菌 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 两实验联系 所用材料相同，都是肺炎双球菌(R型和S型)体内转化实验是基础，仅说明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 两实验都遵循对照原则、单一变量原则 2S型菌和R型菌转化的实质(1)加热灭活的S型细菌，其蛋白质结构被破坏。DNA 在加热过程中，双螺旋解开、氢键被打断，但缓慢冷却时
11、，其结构可以得到恢复。(2)S型细菌遗留下的DNA片段中，包含有控制荚膜形成的基因，这些片段从S型细菌中释放出来，被一些R型细菌所摄取，进入R型细菌中，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化成S型细菌。(3)转化的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。因此，转化作用可以看成广义上的基因重组。(4)一般情况下，转化的效率很低，形成S型细菌很少，但是繁殖速度很快。1用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之死亡()A加热杀死的有荚膜的肺炎双球菌BS型肺炎双球菌的多糖提取物C加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌的混合物DR型肺炎双球菌与S型肺炎双球菌的
12、荚膜多糖混合物解析：加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌混合后能够使R型细菌转化为S型细菌，可使小鼠死亡。答案：C2(2011长春调研)肺炎双球菌转化实验证明了()A基因位于染色体上B染色体是遗传物质的主要载体CDNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质解析：肺炎双球菌转化实验中，格里菲思实验的结论是已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质(转化因子)。艾弗里的实验进一步证明了DNA是遗传物质，多糖、脂质、蛋白质、DNA水解产物等不是遗传物质。答案：C考点二 噬菌体侵染细菌的实验 命题解读 高考中主要依托噬
13、菌体侵染细菌的实验以选择题的形式考查DNA是遗传物质的实验思路与方法、实验结果分析等。预计以噬菌体为素材，综合考查病毒的结构、DNA复制及实验设计分析将是2012年高考命题的新趋势。示例2(2010上海高考)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体()A一定有35S，可能有32P B只有35SC一定有32P，可能有35S D只有32P解析 本题考查噬菌体侵染细菌的实验，意在考查推理分析能力。噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。答案 A1实验结
14、果中放射性分布的分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有放射性的原因。保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。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中，也会使上清液的放射性升高。(2)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，但可能由于搅拌不充分，有少量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，使沉淀物中出现少量的放射性。2与肺炎双球菌的体外转化实验的比较肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 不 同 点 方
15、法不同 直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质 结论不同 证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质(因蛋白质没有进入细菌体内)肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 相同点 均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循了对照原则 都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 3用噬菌体去感染体内含32P的细菌，在细菌解体后一定含32P的是()A子代噬菌体DNA B子代噬菌体所有部分C子代噬菌体蛋白质外壳 D子代噬菌体不含32P解析：噬菌
16、体是营寄生生活的非细胞生物，不是独立的生命系统，繁殖所需原料只能来自宿主细胞，因此噬菌体去感染体内含32P的细菌，新生成的噬菌体的DNA至少有一条链含32P。答案：A4(2011莆田质检)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是()A二者都应用同位素示踪技术B二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应C艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照D二者都诱发了DNA突变解析：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则。二者都没
17、有诱发DNA突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。答案：B示例(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析 本题考查人类对遗传物质的推测，意在考查考生对教材基础知识的识记判断能力。不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温，故DN
18、A的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。答案 C1遗传物质的探究方法(1)分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。2作为遗传物质必须具备的4个条件(1)在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使
19、前后代具有一定的连续性。(2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。(4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。3生物体内遗传物质的判别(1)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。(2)蛋白质不可能是遗传物质的原因：不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；分子结构也不稳定(易变性)；不能遗传给后代。1.(2010上海高考)右图是某生物模式图，组成结构a的物质最有可能是()A蛋白质BRNACDNA D脂质解析：由图形可知，该生物为T2
20、噬菌体，T2噬菌体由头部和尾部两部分构成，头部包括内部核酸和蛋白质外壳，尾部的成分为蛋白质。a为T2噬菌体的尾部，其成分为蛋白质。答案：A2(2009江苏高考)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CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析：豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA、HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖核苷酸。答案：B3(2009江苏高考)科学家从烟
21、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()实验编号 实验过程 实验结果 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 实验编号 实验过程 实验结果 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型 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实验解析：烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病
22、毒类型应该是b型。答案：C4(2010海南高考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是()A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质解析：病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞。实验中采用搅拌等手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。在新形成的噬菌体中没有检测到35S，不能说明DNA是噬菌体的遗传物质。答案：B
