第一节 探索遗传物质的过程
[随堂检测]
知识点一 肺炎双球菌的转化实验
1．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是( )
A．C组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡 B．能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组
C．E组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌 D．D组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
解析：选D。根据题意和图示分析可知：B组煮沸后细菌死亡，故B能生存；无荚膜的菌无毒，故C能生存；DNA放入D后促使R型菌转化为S型菌，故D不能生存(死亡)；蛋白质不能促使R型菌转化，故E能生存。A中是活的有荚膜细菌，B中是死的有荚膜细菌，C中细菌无荚膜，D中加入有荚膜细菌的DNA后，使部分无荚膜细菌转化为活的有荚膜细菌，E中加入的是有荚膜细菌的蛋白质，不会使无荚膜细菌转化为有荚膜细菌，因此，能导致小鼠死亡的只有A、D两组；A、B选项正确。D、E两组分别向无荚膜的细菌培养液中加入的是有荚膜细菌的DNA和蛋白质，根据是否导致小鼠死亡可以说明转化因子是DNA而不是蛋白质；C选项正确。D组产生的有毒性的肺炎双球菌是由于有荚膜的DNA进入无荚膜细菌的结果，DNA是遗传物质，由它所控制的性状能够遗传给后代，所以D选项错误。
知识点二 噬菌体侵染细菌实验
2．图2为用标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图判断下列叙述正确的是( )
A．图2中用S、P分别标记噬菌体的蛋白质、DNA，标记元素所在部位分别对应于图1中的⑤①
B．锥形瓶中的培养液是用来培养P标记的T2噬菌体的，其营养成分中应含有P C．图2中的⑥⑦分别代表搅拌、离心过程，其中⑦的目的之一是让B上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
D．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
解析：选C。蛋白质、DNA的特征元素分别为S、P，图1中的①为磷酸基团，含有P元素，⑤为肽键，含N元素，④为R基团，可能含有S元素，A错误；图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌，用含P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时，锥形瓶内的营养成分中不能
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含有P，B错误；图2中的⑥⑦分别代表搅拌、离心过程，其中⑦的目的之一是让B上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，C正确；噬菌体是DNA病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而DNA模板则由噬菌体自身提供，D错误。
3．下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( ) A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B．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 C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有P标记
解析：选C。格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B项错误；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中，C项正确；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有P 标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带P标记的脱氧核苷酸，D项错误。
知识点三 DNA是主要的遗传物质
4．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RNA
A．①②③ C．②④⑤
B．②③④ D．③④⑤
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解析：选C。真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，①正确、②错误；细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA，③正确、④错误；甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，⑤错误。
知识点四 DNA的提取与鉴定
5．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是( ) A．酵母菌和菜花均可作为提取 DNA 的材料 B．DNA 既溶于2 mol/L NaCl 溶液也溶于蒸馏水
C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物 D．DNA 溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝
解析：选C。A项，原则上含DNA的生物都可作为提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B项，DNA在2 mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，玻璃棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA。D项，DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。
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6．根据下列有关遗传物质研究的科学实验回答问题：
(1)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答：
在对R型细菌进行培养之前，首先必须进行的工作是对S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质__________________________。
(2)1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，如图是实验的部分过程：
①赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是_____________________。图中是用放射性同位素标记____________的实验操作。
②噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。 A．细菌的DNA及其氨基酸 B．噬菌体的DNA及其氨基酸 C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
解析：实验要遵循单一变量原则，分离DNA和蛋白质，单独观察其作用才能确定哪个是遗传物质。上清液中放射性很高，所以是标记了噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳没有进入细菌，离心后在上清液中。合成蛋白质外壳的模板是噬菌体的DNA，原料是细菌的氨基酸。
答案：(1)分离并提纯 (2)①分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 蛋白质外壳 ②C
[课时作业]
一、选择题
1．下列遗传物质的探索实验中，哪一个没有证明具体的遗传物质是什么( ) A．格里菲思肺炎双球菌转化实验 B．艾弗里肺炎双球菌转化实验 C．噬菌体侵染细菌实验 D．烟草花叶病毒感染实验
解析：选A。格里菲思实验只能说明加热杀死的S型球菌中含有使R型活球菌转化为S型活球菌的转化因子。
2．已知有荚膜的肺炎双球菌引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请根据下列实验分析：从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养基中，并将培养液注射到小鼠体内，其结果不正确的是( )
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