高一生物：DNA是主要的遺傳物質知識點講解
【典例導悟】
【典例1】某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉化實驗，進行了以下4個實驗：
①S型細菌的DNA+DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠
②R型細菌的DNA+DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠
③R型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌→的DNA注射入小鼠
④S型細菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌→的DNA注射入小鼠
以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是
A.存活，存活，存活，死亡 B.存活，死亡，存活，死亡
C.死亡，死亡，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活
【思路點撥】本題主要考查肺炎雙球菌轉化實驗的過程、結果及其分析。解答本題可從以下幾點分析：
【自主解答】選D。①中DNA酶將S型細菌的DNA分解，轉化因子不存在，R型細菌不能轉化為S型細菌。②直接將S型細菌注射到小鼠體內。③在高溫加熱過程中，R型細菌被殺死，雖加入了轉化因子——S型細菌的DNA，也不能生成S型細菌。④中R型細菌的DNA不能轉化R型細菌。通過以上分析可知，只有②中含有有毒的S型細菌，導致小鼠死亡。
【互動探究】(1)上述實驗中，小鼠體內只有一種肺炎雙球菌的有哪些?
(2)若將上述實驗中DNA酶改為RNA酶，實驗結果如何?
提示：(1)①②。(2)①②組小鼠死亡。
【變式訓練】S型細菌具有多糖類莢膜，R型細菌則不具有。下列敘述錯誤的是( )
A.培養R型活細菌時加S型細菌的多糖類物質，能產生一些具莢膜的細菌
B.培養R型活細菌時加S型細菌的DNA的完全水解產物，不能產生具莢膜的細菌
C.培養R型活細菌時加S型細菌的DNA，能產生具莢膜的細菌
D.培養R型活細菌時加S型細菌的蛋白質，不能產生具莢膜的細菌
【解析】選A。只有S型細菌的遺傳物質DNA才可以使R型細菌發生轉化，表現出S型細菌的某些性狀，產生具有莢膜的細菌。S型細菌的遺傳物質是DNA而不是蛋白質或多糖類物質，也不是DNA的完全水解產物。
【典例2】1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗。
(1)下圖中錐形瓶內的培養液是用來培養________。
(2)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實驗中的噬菌體的培養方法是_________。
A.用含35S的培養基直接培養噬菌體
B.用含32P的培養基直接培養噬菌體
C.用含35S的培養基培養細菌，再用此細菌培養噬菌體
D.用含32P培養基培養細菌，再用此細菌培養噬菌體
(3)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發現上清液中有放射性物質存在，這些放射性物質的來源可能是____________。
【規范解答】(1)若要標記噬菌體，必須先標記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因為噬菌體只能寄生在活細胞中，不能用培養液直接培養噬菌體。
(2)若在上清液中放射性較高，說明用35S標記的蛋白質外殼，若在沉淀物中放射性較高，則說明用32P標記的DNA。
(3)用32P標記噬菌體后，沉淀物中放射性較高。若上清液中也有少量放射性物質，可能的原因是：沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經增殖后釋放出的子代噬菌體。
答案：(1)大腸桿菌 (2)C
(3)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經增殖后釋放出的子代噬菌體
【規律方法】生物學發展史上應用同位素示蹤技術的實驗還有：研究分泌蛋白的合成及分泌途徑;驗證光合作用釋放的氧全部來自于水等。
【變式訓練】如果用3H、15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產生的子代噬菌體的結構成分中，能夠找到放射性元素的為( )
A.可在外殼中找到15N和35S、3H
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外殼中找到15N和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【解析】選B。3H、15N既可標記在噬菌體的DNA分子上，又可標記在噬菌體的蛋白質外殼上，而32P只能標記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標記在噬菌體的蛋白質外殼上。噬菌體侵染細菌時，只有其DNA進入細菌細胞，蛋白質外殼沒有進入，子代噬菌體的DNA和蛋白質外殼都以細菌的成分為原料合成，所以在產生的子代噬菌體的結構成分中，只能找到噬菌體的DNA分子上帶的3H、15N和32P，完全沒有35S。
【學業達標訓練】
1.下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關描述中，正確的是( )
A.T2噬菌體可寄生在乳酸菌體內
B.T2噬菌體頭部和尾部的外殼都由蛋白質構成
C.R型細菌在培養基上形成的菌落表面光滑
D.S型細菌可使人和小鼠患肺炎死亡
【解析】選B。T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，其頭部和尾部的外殼都是由蛋白質構成，S型細菌的菌落表面光滑，R型細菌的菌落表面粗糙，S型細菌可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥。
2.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質。這兩個實驗在設計思路上的共同點是( )
A.重組DNA片段，研究其表型效應
B.誘發DNA突變，研究其表型效應
C.設法把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應
D.應用同位素示蹤技術，研究DNA在親代與子代之間的傳遞
【解析】選C。肺炎雙球菌轉化實驗沒有用到同位素示蹤法，兩實驗都沒有突變和重組。
(責任編輯：康彥林)
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