3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)核心知識梳理核心知識梳理1.S型肺炎雙球菌有莢膜，形成的菌落表面光滑，能使小鼠患病死亡。R型肺炎雙球菌沒有莢膜，形成的菌落表面粗糙，不能使小鼠患病死亡。2.格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型細菌中有轉(zhuǎn)化因子。3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗，主要依據(jù)是DNA能使生物發(fā)生可遺傳的變異，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組。4.噬菌體是侵染細菌的病毒，不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，只能用細菌培養(yǎng)。標記噬菌體分兩步：先用含放射性同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用上述細菌培養(yǎng)噬菌體。5.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗，實驗過程中保溫的目的是為噬菌體侵染細菌提供適宜條件，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出較輕的噬菌體，沉淀物中留下被感染的細菌。6.原核生物和真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，DNA病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA，只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。常見的RNA病毒有煙草花葉病毒、流感病毒、HIV、SARS病毒等。因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。課后培優(yōu)練課后培優(yōu)練培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)是（

）A．S型細菌的蛋白質(zhì) B．S型細菌的DNAC．R型細菌的蛋白質(zhì) D．R型細菌的DNA【答案】B【詳解】在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，艾弗里將S型細菌中的物質(zhì)進行提純和鑒定，然后將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入DNA，R型細菌才能轉(zhuǎn)化為S型細菌。可見，將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)是S型細菌的DNA，B正確，A、C、D均錯誤。故選B。2．艾弗里及其同事用R型和S型肺炎鏈球菌進行培養(yǎng)實驗，結(jié)果如表。下列敘述正確的有幾項（

）實驗組號接種菌型對要加入的S型細菌的細胞提取物所進行的處理培養(yǎng)基長菌情況一R型—R型、S型二R型蛋白酶R型、S型三R型RNA酶R型、S型四R型酯酶R型、S型五R型DNA酶R型①實驗采用了自變量控制中的“加法原理”②該實驗說明DNA是生物主要的遺傳物質(zhì)③第一、第三組說明RNA不是轉(zhuǎn)化因子④加入DNA酶后細胞提取物失去轉(zhuǎn)化活性A．0項 B．1項 C．2項 D．3項【答案】C【詳解】①實驗的不同組中加入不同的酶是為了特異性地去除某種物質(zhì)，采用的是自變量控制中的“減法原理”，①錯誤；②該實驗說明DNA是生物的遺傳物質(zhì)，不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，②錯誤；③第一、第三組的自變量為是否含有RNA，結(jié)果兩組都有兩種菌體出現(xiàn)，說明RNA不是轉(zhuǎn)化因子，③正確；④加入DNA酶后細胞提取物中的DNA被分解為核苷酸，第五組只有R型菌出現(xiàn)，說明細胞提取物失去轉(zhuǎn)化活性，④正確。故選C。3．在T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，直接指導(dǎo)子代噬菌體蛋白質(zhì)合成的是（

）A．大腸桿菌的mRNA B．大腸桿菌的tRNAC．大腸桿菌核糖體 D．T2噬菌體的mRNA【答案】D【詳解】根據(jù)噬菌體侵染大腸桿菌的實驗過程分析，噬菌體的DNA進入大腸桿菌，而蛋白質(zhì)外殼留在了外面，DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄合成mRNA，mRNA作為翻譯的模板指導(dǎo)子代蛋白質(zhì)的合成，即直接指導(dǎo)子代噬菌體蛋白質(zhì)合成的是T2噬菌體的mRNA。故選D。4．關(guān)于赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，下列敘述錯誤的是（

）A．實驗中不能用15N代替32P標記DNAB．該實驗無法證明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì)C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌基因編碼的【答案】D【詳解】A、噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素，用15N會將二者都標記，無法進行區(qū)分，A正確;B、本實驗證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，沒有直接觀察蛋白質(zhì)進入大腸桿菌是否有作用，實驗無法證明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì)，B正確；C、噬菌體DNA的合成原料是來自大腸桿菌體內(nèi)的四種脫氧核糖核苷酸，C正確;D、噬菌體外殼蛋白是由其自身DNA編碼的，D錯誤。5．下列有關(guān)生物遺傳物質(zhì)的敘述中，不正確的是（

）A．細菌的遺傳物質(zhì)是DNAB．新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNAC．哺乳動物主要的遺傳物質(zhì)是DNAD．小麥的遺傳物質(zhì)是DNA【答案】C【詳解】ACD、細菌、哺乳動物和小麥是真核生物，遺傳物質(zhì)是DNA，AD正確，C錯誤；B、新冠病毒是RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA，B正確。6．丙肝病毒（一種RNA病毒）與T2噬菌體（一種DNA病毒）相比，其特有的成分是（

）A．核糖、胸腺嘧啶 B．核糖、尿嘧啶C．脫氧核糖、胸腺嘧啶 D．脫氧核糖、尿嘧啶【答案】B【詳解】A、丙肝病毒（一種RNA病毒）中沒有胸腺嘧啶，胸腺嘧啶是DNA特有的堿基，A錯誤；B、核糖、尿嘧啶是RNA特有的成分，B正確；C、脫氧核糖、胸腺嘧啶都是DNA特有的成分，C錯誤；D、脫氧核糖是DNA特有的成分，D錯誤。培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練1．艾弗里細菌轉(zhuǎn)化實驗中，為了弄明白什么是遺傳物質(zhì)，他設(shè)計了有關(guān)實驗，下列選項所列的實驗過程中，培養(yǎng)基中沒有光滑菌落產(chǎn)生的是（

）A．有R型細菌的培養(yǎng)基＋S型細菌的細胞提取物＋RNA酶B．有R型細菌的培養(yǎng)基＋S型細菌的細胞提取物＋蛋白酶C．有R型細菌的培養(yǎng)基＋S型細菌的細胞提取物＋酯酶D．有R型細菌的培養(yǎng)基＋S型細菌的細胞提取物＋DNA酶【答案】D【詳解】A、RNA酶水解S型菌的RNA，培養(yǎng)基上可產(chǎn)生光滑菌落S型菌，A錯誤；B、蛋白酶水解S型菌的蛋白質(zhì)，培養(yǎng)基上可產(chǎn)生光滑菌落S型菌，B錯誤；C、脂酶水解S型菌的脂質(zhì)，培養(yǎng)基上可產(chǎn)生光滑菌落S型菌，C錯誤；D、DNA是遺傳物質(zhì)，DNA酶水解S型菌的DNA，培養(yǎng)基上不能產(chǎn)生光滑菌落S型菌，D正確。2．1952年，赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染細菌的實驗，下面是實驗的部分步驟示意圖。下列有關(guān)敘述不正確的是（

）A．含35S的親代噬菌體侵染細菌后，保溫培養(yǎng)時間長短不會影響圖中B處放射性強度B．實驗過程中，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體（外殼）與細菌分離C．含32P的親代噬菌體侵染細菌后，在圖中B、C處都可檢測到32PD．在含32P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可直接獲得含32P的親代噬菌體【答案】D【詳解】A、含35S的親代噬菌體侵染細菌后，含35S的蛋白質(zhì)外殼進入B上清液，保溫時間過長，大腸桿菌裂解，將噬菌體釋放出來；保溫時間過短，噬菌體還沒有完全寄生到大腸桿菌細胞內(nèi)，但都不會影響圖中B處放射性強度，A正確；B、實驗過程中，噬菌體將DNA注入大腸桿菌細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌細胞表面，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體（外殼）與細菌分離，B正確；C、含32P的親代噬菌體侵染細菌后，32P標記的DNA注入大腸桿菌細胞內(nèi)，離心后進入沉淀物C，有少部分大腸桿菌裂解，將噬菌體釋放出來進入B上清液，在圖中B、C處都可檢測到32P，C正確；D、噬菌體是病毒，要寄生在活細胞內(nèi)，在含32P的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，不能獲得含32P的親代噬菌體，D錯誤。3．某團隊從下表①～④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是（

）T2噬菌體大腸桿菌①未標記15N標記②32P標記35S標記③3H標記未標記④35S標記未標記A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③【答案】C【詳解】噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質(zhì)外殼沒有進入，為了區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，可用32P標記噬菌體的DNA，用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，根據(jù)第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，說明親代噬菌體的DNA被32P標記，根據(jù)第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中，說明第二組噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標記，即C正確，ABD錯誤。4．艾弗里為研究遺傳物質(zhì)，將S型細菌的提取物平均分為五組，第一組不做處理，第二組加入蛋白酶，第三組加入RNA酶，第四組加入酯酶，第五組加入DNA酶，分別與R型活細菌混合培養(yǎng)，觀察菌落。下列有關(guān)該實驗的敘述，錯誤的是（

）A．該實驗設(shè)計遵循了對照原則和單一變量原則B．該實驗過程中，在控制自變量時應(yīng)用了加法原理C．第一、二、三、四組中既含有R型細菌，也含有S型細菌D．艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)【答案】B【詳解】A、該實驗設(shè)計遵循了對照原則（分別加入不同的酶構(gòu)成相互對照等）和單一變量原則，A正確；B、該實驗過程中，每個實驗組均特異性地去除了一種物質(zhì)，在控制自變量時應(yīng)用了減法原理，B錯誤；C、①②③④中S型細菌的DNA均未被破壞，仍具有轉(zhuǎn)化活性，因此，①②③④中既含有R型細菌，也含有S型細菌，C正確；D、艾弗里分別在S型細菌的提取物加入不同的酶，結(jié)果證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D正確。5．下圖表示科研人員研究煙草花葉病毒（TMV）遺傳物質(zhì)的實驗過程。下列敘述正確的是（

）A．降解目的是將RNA和蛋白質(zhì)水解為小分子B．該實驗說明RNA也能控制生物性狀C．該實驗證明了RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)D．煙草細胞為TMV的復(fù)制提供模板、原料等所需的條件【答案】B【詳解】A、由圖觀察可知，降解目的是將煙草花葉病毒TMV的蛋白質(zhì)和RNA分開，A錯誤；B、接種RNA煙葉會感染病毒，也就是說RNA也能控制生物性狀，B正確；C、該實驗得目的是證明煙草花葉病毒TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，C錯誤；D、煙草細胞為TMV的復(fù)制提供原料、酶等所需的條件，模板是由煙草花葉病毒（TMV）提供的，D錯誤。6．下列關(guān)于“肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“T2噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是（

）A．肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染細菌實驗中均用到了病毒的培養(yǎng)技術(shù)B．艾弗里實驗中用“S型細菌提取物+DNA酶”作為對照組，更充分說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNAC．T2噬菌體侵染細菌實驗中，35S和32P分別用于標記噬菌體蛋白質(zhì)的R基和DNA的堿基部位D．35S標記的T2噬菌體侵染細菌實驗中，保溫時間過長對放射性檢測結(jié)果不會產(chǎn)生明顯影響【答案】D【詳解】A、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，需要用細菌培養(yǎng)技術(shù)對肺炎鏈球菌進行體外培養(yǎng)，并未涉及到病毒的培養(yǎng)，A錯誤；B、艾弗里利用減法原理，在實驗中用“S型細菌提取物+DNA酶”去除DNA，這是實驗組，B錯誤；C、用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，這兩種元素分別存在于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的R基和組成DNA的脫氧核苷酸的磷酸分子中，C錯誤；D、35S標記的T2噬菌體侵染細菌實驗中，親代噬菌體的蛋白質(zhì)具有放射性，但蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，該蛋白質(zhì)并不會進入細菌體內(nèi)，所以保溫時間過長，對上清液中蛋白質(zhì)的放射性強度無影響，D正確。7．下面是關(guān)于遺傳物質(zhì)探索實驗的拓展分析，其中正確的是（

）A．格里菲斯實驗中的R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果B．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用35S直接標記的C．艾弗里實驗用到的科學(xué)方法有分離提純法和同位素標記法D．赫爾希和蔡斯的實驗不能說明大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA【答案】D【詳解】A、艾弗里實驗中R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實質(zhì)是基因重組，A錯誤；B、噬菌體侵染細菌實驗中，由于噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生存，因此不能用35S直接標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)，B錯誤；C、艾弗里等使用物質(zhì)分離、提純等方法，證實DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，沒用同位素標記法，C錯誤；D、赫爾希和蔡斯的實驗只能說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不能說明大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA，D正確。8．下列有關(guān)核酸和遺傳物質(zhì)證據(jù)的敘述，錯誤的是（

）A．若某生物具有細胞結(jié)構(gòu)，則可推測其遺傳物質(zhì)為DNAB．若將煙草花葉病毒與煙草細胞的核酸水解，分別可以得到4種和8種核苷酸C．若分別用加熱殺死的S型菌與活的S型菌為材料進行肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實驗會得到不同的結(jié)果D．將未標記的噬菌體與標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，攪拌離心后，放射性主要分布在沉淀物中【答案】C【詳解】A、具有細胞結(jié)構(gòu)的生物（包括真核生物和原核生物），其遺傳物質(zhì)一定是DNA，只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)才是RNA，A正確；B、煙草花葉病毒的核酸只有RNA，因此水解后得到4種核糖核苷酸，而煙草細胞的核酸包括DNA和RNA，因此水解后得到8種核苷酸，B正確；C、肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實驗的本質(zhì)是S型菌的DNA進入R型菌體內(nèi)，通過基因重組讓R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，加熱殺死的S型菌和活的S型菌的DNA都具有活性，故用加熱殺死的S型菌與活的S型菌為材料進行離體轉(zhuǎn)化實驗會得到相同的實驗結(jié)果，C錯誤；D、懸浮液主要是親代噬菌體的蛋白外殼，沉淀物中主要是大腸桿菌及子代噬菌體，將未標記的T2噬菌體與3H標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，攪拌離心后，放射性主要分布在沉淀物中，D正確。培優(yōu)第三階——高考沙場點兵1．（2021·全國·高考真題）在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學(xué)根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做的下列推測中，不合理的是（

）A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌【答案】D【詳解】A、與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；B、S型菌的DNA進入R型菌細胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進入R型菌細胞后指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B正確；C、加熱殺死的S型菌不會使小白鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌