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集体备课
遗传的物质基础
主备人： 邓娟
单元教学分析
1．涵盖范围
本单元包括必修2第三章基因的本质——
DNA的发现、结构与复制和第四章基因的表达—
—转录、翻译过程以及中心法则和基因对生物
性状的控制两大部分内容。
2．考情分析
(1)考查力度：本单元在高考中所占比重较大，易与其他单
元的内容相联系。
(2)考查内容
①两个经典实验的设计原理、材料、流程、现象及结论。
②碱基互补配对原则相关的计算。
③DNA复制的特点、条件、原料、结果、意义等。
④转录和翻译过程的比较。
(3)考查题型：
①选择题考查以上各考点。
②简答题主要考查DNA的复制及中心法则，多以图解的形式
出现。
3．复习指导
(1)复习线索
①以“DNA的发现—结构—复制—功能”为主线，
系统复习两个经典实验、DNA的结构及与RNA的比较，
DNA的复制及相关计算。
(2)复习方法
①借助实验流程图和列表比较法突破两大经典实
验。
第 18 课时
DNA是主要的遗传物质
考点54
实验技能提升——肺炎双球菌转化实验
典例引领
1．(2011·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 (
)
C
实验组号
①
②
③
④
接种菌型
R
R
加入S型菌物质
蛋白质
荚膜多糖
培养皿长菌情况
R型
R型
R
DNA
R型、S型
R
DNA(经DNA酶处理)
R型
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
基础导学
一、肺炎双球菌转化实验
1．格里菲思体内转化实验
⑴材料：S 型(有毒)
和R型肺炎双球菌、小鼠。
⑵原理：S型细菌使
小鼠患败血病而死亡。
⑶过程
⑷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
⑵S型细菌和动物肝脏都能合成多糖
(
)
⑶(d)组死亡的小鼠中提取到的细菌全部是S型细菌( √)
提示 只提出“转化因子”，未证明什么是遗传物质。
√
提示
S型细菌的荚膜成分为多糖。
×
提示 绝大多数为R型细菌，少数为S型细菌。
2．艾弗里体外转化实验
⑴原理：对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与＿＿＿
R型活
＿＿混合培养，以观察各成分的作用。
细菌
⑵过程
⑶结论：＿＿才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即
DNA
DNA是转化因子，是遗传物质。
拓展提升 如何辨析培养基中R型和S型细菌？
⑴制作装片，显微观察是否有荚膜结构。
⑵培养形成菌落——培养基中两种细菌不断增殖形成菌落
的形态、大小、颜色可以区分——肉眼即可辨别。
考点剖析(P104)
肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里及其同事
培养细菌
用小鼠(体内)
用培养基(体外)
实验
结论
S型细菌体内含有“转化
因子”
S型细菌的DNA是遗传物质，
蛋白质等其他物质不是
联系
⑴所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌
⑵两实验都遵循对照原则、单一变量原则
注意 ①格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有
转化因子”，并没有具体证明哪种物质是转化因子。艾弗里的
实验可以证明DNA是遗传物质。
②格里菲思实验第四组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型
菌的DNA＋R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有，但
是R型多。
培养
③S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活细菌——→只有R型细
菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质，而不
是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质，尽
管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。
④加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA氢键断
裂变性失活后随温度降低又恢复活性(类似于PCR扩增)。
⑤转化导致的变异方式类似于转基因工程，故应界定为基
因重组。
对位训练
1．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实
了
(
)
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传
物质 ④蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑤S型细菌的性状是由DNA
决定的 ⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的
细胞
A．①④⑤⑥
B．②④⑤⑥
C．②③⑤⑥
D．③④⑤⑥
答案 A
解析 肺炎双球菌的转化实验证实了DNA是遗传物质，蛋白
质、多糖和RNA不是遗传物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是
S型细菌的DNA进入了R型细菌，并成功表达了某些性状。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1．原理：T2噬菌体以自己的＿＿为模板，利用＿＿体内的
细菌
DNA
物质合成自身组成物质而实现增殖。
35S
2．方法：＿＿＿＿＿＿＿＿＿，用＿＿标记一部分噬菌体
放射性同位素标记法
32P
的蛋白质，用＿＿标记另一部分噬菌体的DNA。
3．材料——T2噬菌体
(1)T2噬菌体的核酸为＿＿，
DNA
存在于＿＿，尾部及头
头部
部外侧为＿＿＿。
蛋白质
(2)T2噬菌体的生活方式是
＿＿，宿主细胞为
寄生
＿＿＿＿，＿＿(能/不
大肠杆菌 不能
能)在培养基上繁殖。
4．过程
蛋白质外壳
高
子代
噬菌体
低
未检测
到
蛋白质外壳
低
子代
噬菌体
高
检测到
5．结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的
物质是＿＿，即DNA是遗传物质。
DNA
考点剖析(P105)
1．实验思路及方法
S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于噬菌体DNA分子中，用
放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接地单独地观察
它们的作用。
2．侵染特点及过程
⑴进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质外壳留在外
面不起作用。
⑵噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入→合成→组装→释放五
个过程
注意 T2噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体DNA
作模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨基酸、
合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。
3．结果及分析
分组
对比
实验
(相互
对照)
结果
结果分析
含32P噬菌体
＋细菌
上清液中几乎无32P,32P
主要分布在宿主细胞内
32P——DNA进入了宿主
含35S噬菌体
＋细菌
宿主细胞内无35S，35S主
要分布在上清液中
35S——蛋白质外壳未进
细胞内
入宿主细胞留在外面
注意 ①必须分两组分别标记进行实验，不能同时对噬菌
体既标记35S又标记32P。
②该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素。
4．结论：DNA是遗传物质。
提醒 ⑴噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：
⑵该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳
留在外面，其作用不能证明。
⑶该实验可同时证明：①DNA分子具有相对稳定性。②DNA
能自我复制，使前后代保持一定的连续性。③DNA能控制蛋白
质的生物合成。但不能证明DNA分子产生可遗传的变异。
拓展提升 ⑴少量放射性出现的原因
①用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有
二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌
细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二
是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离这一段保温时
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，也会使上清液放射性含量升高。
②用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可
能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在
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。
⑵肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验设计
思路和设计原则——对照原则是相同的，但所用技术手段(物
质提纯与分离技术和同位素标记技术)、实验材料、实验结论
(能否证明蛋白质不是遗传物质方面)都是不相同的。
对位训练
2．噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实
验的相关叙述中，不正确的是
(A )
A．该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体 DNA作为模板，而
原料、ATP、 酶、 场所等条件均由细菌提供
C．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记
噬菌体的 DNA和蛋白质
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的
普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总
数的 1/2n－1
[比一比]
是什么？
与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路
提示 设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地直接地
观察它们各自的作用。
[练一练] 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入
家禽的一些过程，设计实验如图：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P，表中对
结果的预测最可能发生的是
(
)
选项
放射性
S
P
A
全部无
全部32S
全部31P
B
全部有
全部35S
多数32P，少数31P
C
少数有
全部32S
少数32P，多数31P
D
全部有
全部35S
少数32P，多数31P
答案
D
易错警示
对噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素标记
关系不清(p106)
典例 某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性
同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。
产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
噬菌体
细菌
DNA或脱氧核糖核苷酸
32P标记
31P标记
蛋白质或氨基酸
32S标记
35S标记
31P
32P
⑴子代噬菌体的DNA应含有表中的＿＿和＿＿元素，各占＿
n
个和＿个。
2
31P的有＿＿个；
⑵子代噬菌体中，只含32P的有＿个；只含
0
n－2
同时含有32P、31P的有＿个。
2
32S
⑶子代噬菌体的蛋白质分子中都没有＿＿元素，由此说明
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；子代噬菌体蛋
噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内
35S
子代噬菌体的蛋白质外壳是以
白质都含有＿＿元素，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的
易错分析 ⑴审题不清，思维定势认为35S标记亲代噬菌体；
⑵对DNA半保留复制方式不熟知；
⑶对侵染过程中蛋白质外壳留在外面、原料来源于大肠杆
菌等相关知识未掌握。
纠错笔记 噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关
系
DNA
蛋白质
DNA和蛋白质
噬菌体
32P
35S
14C、3H、18O、15N
细菌
31P
32S
12C、1H、16O、14N
子代噬菌体
32P、31P
32S
C、H、O、N 两种都有
注意 解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。
纠错训练
以含(NH4)235SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆
菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标记的T2噬菌体(S元素为
32S)，一段时间后，检测子代噬菌体中的S、P元素，下表中对
结果的预测，可能发生的是
(
)
选项
A
S元素
全部32S
B
全部35S
答案 D
C
全部32S
D
全部35S
P元素
全部31P
多数32P、少数
31P
少数32P、多数
31P
少数32P、多数
31P
考点剖析
提升分析推断能力——生物的遗传物质(P105)
1．烟草花叶病毒侵染烟草实验
⑴过程及结果
RNA
→ 烟 →烟草被感染
烟草花叶病毒
蛋白质 → 草 →烟草未被感染
⑵结论：RNA是遗传物质。
2．遗传物质的主要载体
⑴事实：绝大多数DNA存在于染色体上，少数存在于细胞质
中的叶绿体、线粒体中。
⑵结论：DNA的主要载体是染色体。
3．主要的遗传物质
⑴事实
生物
非细胞结构生物(病毒)：DNA或RNA
原核生物：DNA
细胞结构
真核生物：DNA
⑵结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是
主要的遗传物质。
注意 ①细胞质中的核酸主要是RNA，细胞质中的遗传物质
是DNA。
②DNA是主要的遗传物质是数量分析的结果，不是本节两个
经典实验得出的结论。
对位训练
3．回答下列有关遗传物质的问题：
⑴人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷
酸分别有多少种
( B )
A．8、4、4、8
B．4、4、4、4
C．5、4、4、5
D．8、4、5、4
⑵上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是
( A )，这些核酸中含氮碱基种类分别是( C )。(答案仍从⑴
选项中选择)
⑶下列有关遗传物质的叙述，正确的是( D )
A．DNA是所有生物的遗传物质
B．真核生物的DNA都以染色体为载体
C．遗传物质在亲代与子代之间传递性状
D．核酸是一切生物的遗传物质
⑷下列哪项不是蚕豆细胞内遗传物质的载体( D )
A．染色体 B．叶绿体
C．线粒体
D．核糖体
解析 凡是细胞生物，不论原核或真核生物，细胞中均有
DNA和RNA两种核酸，但真正起遗传作用的只有DNA，在无DNA的
病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等)中，RNA才起遗传作用。
在真核细胞中，由于DNA主要存在于染色体上，故染色体是遗传
物质的主要载体，但因线粒体、叶绿体中也有少量DNA，所以线
粒体、叶绿体也可作为遗传物质的载体。
考点56
提升分析推断能力——生物的遗传物质 (P105)
排雷 如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经
重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，
在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒既非甲也非丙
而是乙，图示如下：
方法体验
探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质
1．基本设计思路：设法将RNA(或DNA)与蛋白质分开，单独
地直接地观察各自的作用。
2．基本设计原则：对照原则。
典例 自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病
毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，
并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：
⑴实验室中为了获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接
种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑵利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原
病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行
理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
⑶实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含
DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是
设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地直接地去观察它
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿。
们各自的作用
⑷请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存
在的几种可能性：
①蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传
物质。
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应
说明：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应
说明：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质
④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，
RNA和蛋白质都没有遗传效应
说明：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
RNA和蛋白质都不是遗传物质
检测落实·体验成功
题组一
肺炎双球菌转化实验
1.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、
3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、
DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管
内仍然有R型细菌的是
(
)
A．3和4
B．1、3和4
C．2、3和4 D．1、2、3和4
答案 D
解析 只有1试管能转化成功，既有S型细菌出现又有R型
细菌，其他三支试管都只有R型细菌。
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下图中的哪个选项( )
答案 B
解析 随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量变化
呈现S型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免
疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始
增加。
题组二
噬菌体侵染细菌的实验
3．某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，对噬菌体
的DNA用32P标记，让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记
的细菌，最后释放出100个噬菌体，则下列说法正确的是( )
A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物
质
B．最后释放出的100个噬菌体中，有98个噬菌体的DNA含
32P
C．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养噬菌体
D．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养细菌，再
用此细菌培养噬菌体
答案 D
解析 噬菌体侵染细菌的实验只可以证明DNA是遗传物质，
不能证明DNA是主要的遗传物质。根据DNA分子半保留复制的特
点可知，最后释放出的100个噬菌体中，只有2个噬菌体的DNA
含32P。由于噬菌体只能营寄生生活，因此不能用普通培养基
培养噬菌体，而必须用活的细菌来培养噬菌体。
4．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实验材料的原因之一是其结构组
成只有蛋白质和DNA
C．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
答案 B
解析 噬菌体是病毒，是在活细胞中营寄生生活的生物，
不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着
的噬菌体外壳与细菌分离；离心是一种分离混合物的方法，在
该实验中，被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉
淀物中，噬菌体蛋白质外壳的质量较小，在上层的上清液中。
噬菌体侵染细菌的实验不能证明蛋白质不是遗传物质。
题组三
不同生物的遗传物质
5．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细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质
是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤
答案 C
解析 有细胞结构的生物，不管是真核还是原核生物，
不管是细胞质还是细胞核内的遗传物质都是DNA，病毒的遗传
物质为DNA或RNA，但具体到一种病毒如甲型H1N1流感病毒只
能是RNA。
6.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，
但二者致病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的
蛋白质外壳没有侵染作用
B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵
染作用
C．c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”
接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为
感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒
D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质
外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
答案 D
解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟
草叶片，因此没有证明烟草花叶病毒的RNA是不是遗传物质。