第六单元 第16讲DNA分子的结构、复制与基因的本质

(3)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)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。 ( √ )
2．用
35
S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放
射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？
6． (2017· 聊城模拟)下图甲是将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活菌 混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标 记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述不 正确的是( )
A．图甲中 AB 对应的时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗 R 型细菌的抗体 B．图甲中，后期出现的大量 S 型细菌由 R 型细菌转化并增殖 而来 C．图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性 D．图乙中若用 32P 标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部 分具有放射性
4．下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述错误的是 (
)
A． 格里菲思的实验证明加热杀死的 S 型菌存在某种促进细菌转 化的因子 B．艾弗里的实验证明促成 R 型细菌向 S 型细菌转化的物质是 DNA C． 艾弗里用化学方法将 S 型细菌的各种成分分离分别研究其作 用 D． 将 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合后可将 R 型细菌全部转 化为 S 型细菌
【考向题型剖析】 考向一 体内转化实验
1．1928 年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下 实验：
第一组 实验 处理 注射活 的R型 菌 实验 小鼠不 结果 死亡
第二组 注射活的 S 型 菌 小鼠死亡， 从小 鼠体内分离到 S 型活细菌
第三组
第四组
注射加热杀 注射活的 R 型菌与 死的 S 型菌 加热杀死的 S 型菌 小鼠死亡，从小鼠 小鼠不死亡 体内分离到 S 型活 细菌
DNA 时， R 型菌才转化为 S 型菌。
(2)过程
3． 体内转化与体外转化比较 体内转化实验 操作人 细菌培养 场所 格里菲思 小鼠体内 体外转化实验 艾弗里及其同事 培养基 (体外 )
用加热杀死的 S 型细菌作 将物质提纯分离后，直接 巧妙构思 为对照来说明确实发生 地、单独地观察各种物质在 了转化 实验中所起的作用
2．实验过程 (1)标记噬菌体
(2)标记结果： 噬菌体
32
DNA 蛋白质
P S
35
(3)侵染细菌
(4)结果分析 ①噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留 在外面。 ②子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 遗传的。 (5)结论： DNA 是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验还能证明：
4．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行 了以下 4 个实验： ①用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；②用 32P 标记的噬菌 体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；④ 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 个实验中放射性的主要位置依次是( )
4．肺炎双球菌转化的实质是什么？
提示： 肺炎双球菌转化实验中 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即发生了基因重组。 5．在肺炎双球菌转化的实验中，是不是所有的 R 型细菌都被转 化为 S 型菌？ 提示：并不是所有的 R 型细菌都被转化成 S 型细菌，而只是少 部分 R 型细菌被转化成 S 型细菌。
(2)原理：S 型细菌使小鼠患 (3)过程
败血症
死亡。
(4)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“ 转化因子 ”。
2． 艾弗里体外转化实验 (1)原理：从 S 型菌中提取出 DNA、蛋白质及多糖等，将其 R 型 活菌的培养基中，结果发现只有加入
分别加入已培养了
考点二
噬菌体侵染细菌实验 【基础要点回扣】
1．噬菌体结构及增殖 (1)结构：由 DNA 和蛋白质外壳组成。
(2)生活方式： (3)增值过程：
寄生
在大肠杆菌体内。
(4)模板：
噬菌体 DNA
。 大肠杆菌 大肠杆菌 提供的四种脱氧核苷酸。 的核糖体，原料是 大肠
(5)合成 DNA：原料是 (6)合成蛋白质：场所是 杆菌 的氨基酸。
35
S 和 32P 的培养基分别培养噬菌
体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的变化 C．细胞外的 32P 含量有 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没 有侵染细菌，或者是侵染时间过长部分子代噬菌体从细菌中释放出 来 D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中 DNA 起着 重要作用
考向二
体外转化实验
3．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．丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡 B．能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组 C．戊组实验表明，加 S 菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性 的R菌 D．丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
【考向题型剖析】 考向一 噬菌体的结构和增殖
1．在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基 内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是 ( )
A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B．在 t0～t1 时间内，噬菌体还未侵入到细菌体内 C．在 t1～t2 时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡 D．在 t2～t3 时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖
[疑点辨析] 1．判断下列说法的正误 (1)艾弗里证明转化因子是 DNA 而不是蛋白质。 ( √ )
Байду номын сангаас
(2)加热杀死的 S 型细菌和 R 型活细菌混合注射到小鼠体内，从 小鼠尸体中提取到的细菌全部是 S 型细菌。 ( × ) √ ) × )
(3)S 型肺炎双球菌和动物肝脏都能合成多糖。 (
(4)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 (
【归纳提升】 噬菌体侵染细菌的实验与肺炎双球菌转化实验的比较 ①均使 DNA 和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用 相同 ②都遵循了对照原则 点 ③都能证明 DNA 是遗传物质，但不能证明 DNA 是主要的遗传 物质
艾弗里实验直接分离：分离 S 型细菌的 DNA、多糖、蛋白质 方法 等，分别与 R 型菌混合培养 不 不同 噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记 DNA 和蛋白 同 点 结论 不同 质的特殊元素(32P 和 35S)，侵染时自然分离 艾弗里实验证明了 DNA 是遗传物质，蛋白质不是；噬菌体 侵染细菌实验证明了 DNA 是遗传物质，但没有证明蛋白质 不是遗传物质
(5)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将 DNA 和蛋白质 分开，分别观察其遗传作用。 ( √ )
2．肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是什么？
提示： 肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将 DNA 和蛋白 质分开，分别观察其遗传作用。
3．艾弗里的体外转化实验采用了哪些生物技术？
提示：艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体 外培养等技术。
实 验 步 骤 结 果 观 察 小鼠是否死亡 ．．．． 培养基中菌落的特征 ．．．．．
(3)结论： DNA
是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质，即 蛋白质 不是遗传物质。艾弗
DNA 是转化因子，是遗传物质，而
里实验中设置 DNA＋ DNA 酶这一组实验的目的一是对照说明只加 DNA 组的结论，二是说明 DNA 的基本构成成分不能实现转化。
下列关于此实验的分析不正确的是 (
)
A．实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离到 S 型活细菌 B．对第四组实验的分析必须是以第一～三组的实验为参照 C．本实验说明 R 型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D． 本实验结论为“ DNA 是使 R 型菌转化为 S 型菌的转化因子”
2．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的 S 型细菌与 R 型 细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内 S 型、 R 型细菌含量变化情况最可能是 ( )
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
【归纳提升】 放射性分析 ①用 35S 标记噬菌体，上清液中放射性很高的原因：蛋白质外壳 没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。 ②用
实验结论
S 型菌体内有“转化 因子”
S 型菌的 DNA 是遗传物质
①都选用 R 型和 S 型两种肺炎双球菌 ②实验目的都是探究遗传物质的成分 相同点 ③体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明 S 型细 菌体内有“转化因子”，后者则是前者的延伸，证明了 “转化因子”是 DNA。 ④实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
2．噬菌体侵染细菌后，可以合成很多新的噬菌体，新合成的噬 菌体的核酸和蛋白质的原料依次是( )
A．噬菌体的脱氧核苷酸和细菌的氨基酸 B．噬菌体的脱氧核苷酸和噬菌体的氨基酸 C．细菌的脱氧核苷酸和噬菌体的氨基酸 D．细菌的脱氧核苷酸和细菌的氨基酸
解析 噬菌体进入细菌后，合成自身核酸和蛋白质的过程中，
① DNA 分子具有相对稳定性。② DNA 分子能自我复制，使前后代保 持一定的连续性。③ DNA 能控制蛋白质的生物合成，但不能证明 DNA 分子能产生可遗传变异。
[疑点辨析] 1．判断下列说法的正误 (1)同时用 35S、 32P 标记一组噬菌体实验效果更明显。( × )
(2)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。 ( × )
第六单元 基因的本质与表达
第十六讲
DNA是主要的遗传物 质