第三章 基因的本质

金榜P82 3.赫尔希和蔡斯在做“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实 验时，应用了放射性同位素标记技术。下列相关说 法不正确的是( )
A.利用放射性同位素标记技术的目的是追踪T2噬菌
体DNA和蛋白质分子的去向 B.用35S标记蛋白质是由于T2噬菌体化学组成中S只 存在于蛋白质中 C.用含32P的肉汤培养基培养T2噬菌体获得DNA被标
【例证1】肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型
(R型)两种类型。其中S型细菌外面有多糖类的
荚膜，有致病性，其菌落是光滑的；R型细菌外
面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗糙的。请
分析下列实验并回答问题。
(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别
在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将SⅢ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离 出R-Ⅱ型菌。由此判断，R-Ⅱ型菌的出现是
H1N1、H5N1、SARS、HIV、流感病毒
金榜P85 经典考题 知能检验
2.(2011汕头模拟)下列关于“DNA是生物的主要遗传 物质”的叙述，正确的是( ) A.所有生物的遗传物质都是DNA 并非所有生物的遗传物质都是DNA。遗 B.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 传物质是RNA的生物只有病毒，没有其 DNA，少数病毒的遗传物质是RNA 他种类的生物。 C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的
金榜P82 例证1 加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这 ④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物
种变化。这一现象说明了( ) 质 (2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的
⑤蛋白质和多糖不是遗传物质
DNA中，即实现了基因重组。
⑥蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用
其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物 的遗传物质是RNA
【解析】选B。
【变式训练1】下列关于生物体内遗传物
质的说法，正确的是:
A.细菌的遗传物质主要是DNA B.病毒的遗传物质是DNA和RNA C.有细胞结构的生物其遗传物质是DNA D.细胞质中的遗传物质是DNA或RNA
DNA→注射入小鼠 活
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
【变式训练】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 ①S型细菌的性状是由DNA决定的
后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有 ②在转化过程中，S型细菌的DNA进入到R型细菌细胞中
加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而 ③DNA是遗传物质
(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌的体外 转化实验(如图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是， S-Ⅲ型菌中提取、分离(和鉴定)出各种成分 首先从_______________________________________，然后 分别与R-Ⅱ型菌混合培养 _______________________________________________________， 其后代是否有S-Ⅲ型菌(菌落)出现 观察____________________________________________________。
的实验”的叙述，正确的是
A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同
位素32P的培养基培养噬菌体
B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标
记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物
存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
(4)上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是 染细菌，在理论上上清液不含有放射性，而实验最终结果显示，在离 b. 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到细菌中去，将会产生误
部分步骤： DNA和蛋白质中均有N元素 ________________________________________________。 未侵染的噬菌体会使上清液中具有放射性 心液的上层，也有一定的放射性，而下层的放射性比理论值低。 差，理由是____________________________。
D、可在DNA中找到15N、 35S和32P
变式训练2、用32P标记噬菌体的DNA，用 35S标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去 侵染不含32P和35S的大肠杆菌，则若干代后 的噬菌体中( ) (双选） A.不可能检测到32P B.可以检测到35S C.可能检测到32P D.大部分检测不到32P
（2011年江苏卷）12．关于“噬菌体侵染细菌
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 (1)1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸 噬菌体增殖后从细菌中释放出来 (2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32 __________________________________________。 P标记的噬菌体侵 成了著名的噬菌体侵染细菌实验，如图是实验的
（二）体外转化实验——艾弗里
关键的思路是 把各种物质分开单独地起作用 结论是 DNA是肺炎双球菌的遗传物质 S型活菌 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA+ DNA酶 DNA
R 型 活 菌 培 养 基
R R R R
R S

R
金榜P82
(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白
质变性失活，DNA在加热过程中双螺旋解开，氢键 被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型 细菌的DNA中，即实现了基因重组。 (3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型 细菌的DNA是遗传物质。
金榜P84 【典例2】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进 行了以下4个实验： ①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠活 ②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 死 ③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的
DNA→注射入小鼠 活
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的
加热杀死 S型菌 R型 S型 活 细菌菌 死细 S型 死细菌
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
√
3
4
+ （某种物质）
+
R型 活 细菌
S型 死 活 体内有 细菌
S型活细菌
存在“转化因子”
“转化因子”是什么？
多糖 脂质 蛋白质
DNA
RNA S型细菌的化学组分图
S型细菌中有这些组分，如何知道哪种 组分是转化因子呢？
金榜P82 5.(2011·晋中模拟)科学家艾弗里用肺炎双球菌来 探究遗传物质的问题。实验的材料：S型细菌、R型
细菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等。艾弗里等
人先做了以下三组实验： ①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落 ②S型细菌荚膜中的多糖+R型活细菌→R型菌落 ③S型细菌的DNA+R型活细菌→R型菌落+S型菌落 (1)上述实验可以得出的结论是_______________。 DNA是遗传物质 把DNA和蛋白质、多糖分开，单独地、直接地观察DNA的作用 艾弗里等人发现实验步骤并不严密，于是又做了第 (2)该实验最关键的设计思路是_________________。 化学方法分离提纯 四组实验，请按照①②③中的表达形式，写出第四 (3)肺炎双球菌具有的细胞器是__________；控制其 核糖体 组实验方法和结果： 性状的物质是_______。 S型细菌的DNA+DNA酶+R型活细菌→R型菌落 DNA ④______________________________________。
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
二、噬菌体细菌的实验(动画演示)
用模型模拟了噬菌体侵染细菌实验的过程，如图 正确的侵染过程 (用a～f序号)(a→)d→e→b→f→c→a _____
搅拌的目的：？
搅拌不充分
离心的目的：？ 培养时间不够，没侵染 培养时间过长，已释放
写出上述实验的部分操作过程： ①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是_____。 金榜P85 放射性同位素标记法
(3)噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要
第一步，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体蛋白质外 ②从理论上讲，上清液的放射性应该为0，由于实验数据和理论数据之 3.(2011·梅州模拟)回答下列与噬菌体侵染细菌 A.细菌的DNA及其氨基酸 先将细菌置于含35S标记的培养基中进行 壳的标记？请简要说明步骤：__________。 间有较大的误差，因此对实验过程进行误差分析： B.噬菌体的DNA及其氨基酸 培养，再用噬菌体侵染已标记的细菌 实验有关的问题： 第二步：用35S标记的噬菌体与没有标记过的细菌混合。 a. 在实验过程中，从噬菌体与细菌混合培养，到用离心机分离，这一 第三步：一定时间后，搅拌，离心。 段时间如果过长，会使上清液的放射性增高，其原因是
记的T2噬菌体
D.检测离心后试管中上清液和沉淀物的放射性差异 可推测侵入细菌中的物质
变式训练1：如果用15N、32P、35S标记噬菌体后， 让其侵染未标记的细菌，在产生的子代噬菌体的 组成结构成分中，能够找到放射性元素为：
A、可在外壳中找到15N和35S
B、可在DNA中找到15N和32P
C、可在外壳中找到15N
A.①②③ C.①②③⑤⑥ B.①②③⑤ D.①②③④⑤⑥
（11年广东卷）2、艾弗里和同事用R型和S型肺 炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知
实验 接种 组号 菌型 R ① R ② R ③ R ④ 加入S型菌物质