烟草花叶病毒重组实验

热点07 探究DNA是主要遗传物质的经典实验有关DNA是主要的遗传物质的考点：证明DNA是遗传物质的实验（包括肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验），及实验的研究方法、操作步骤和结果分析等。

近年高考对此部分的考查力度加大，如2017年课标全国卷I第29题以非选择题形式将探究病毒的遗传物质与噬菌体侵染细菌实验的方法完美结合，2017年课标全国卷Ⅱ第2题围绕T2噬菌体进行了多角度考查。

因此，备考过程中，考生除了要对经典实验的研究方法、操作步骤和结果进行分析外，还要加强对实验分析和设计能力的培养。

考向1 经典实验的重要贡献关于遗传物质的探索，涉及众多的科学家，这些科学家及其所做实验的重要贡献都应掌握。

科学家实验名称重要贡献遗传物质的探索进程格里菲思肺炎双球菌的转化实验（小鼠体内）提出“转化因子”存在于加热杀死的S型细菌中DNA是遗传物质艾弗里及其同事肺炎双球菌的转化实验（体外培养）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验DNA是真正的遗传物质其他科学家众多实验DNA是大多数生物的遗传物质，少数病毒的遗传DNA是主要的遗传物质，因为绝大多数生物物质是RNA（如烟草花叶病毒）的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA论。

“DNA是主要的遗传物质”的结论源于多次实验，在这些实验中绝大多数生物的遗传物质是DNA。

所以通过任何一个经典实验，都不能单独证明“DNA是主要的遗传物质”。

1．艾弗里将S型细菌的DNA加入到培养了R型肺炎双球菌的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述中正确的是A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌【答案】B2．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解B．通过用含有放射性同位素35S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导致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【答案】B【解析】实验设置要遵循对照原则和单一变量原则。

小题狂刷09 人类对遗传物质的探索过程刷基础1．下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是A．T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能合成T2噬菌体的外壳蛋白B．外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上，随受体细胞稳定遗传C．烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前草病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒D．肺炎双球菌的体内转化实验中，加热杀死的S型菌和活的R 型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌【答案】D【解析】肺炎双球菌的体内转化实验中,加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌,只能得出S型菌中有使R型菌发生转化的因子，此实验并不能说明核酸是遗传物质.2．某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代噬菌体的放射性情况，有关叙述正确的是A．甲组子代有放射性,乙组子代没有放射性B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性C．甲、乙两组子代都有放射性D．该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质【答案】C3．下列事实中,不能证明核酸是遗传物质的实验是A．肺炎双球菌的体外转化实验B．孟德尔的豌豆杂交实验C．噬菌体侵染细菌的实验D．烟草花叶病毒的重组实验【答案】B【解析】A、C、D选项中的实验均证明了DNA或RNA是遗传物质。

孟德尔通过豌豆的杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律，没有证明核酸是遗传物质。

4．有关肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同点的叙述，正确的是A．两者都实现了蛋白质和DNA的分离B．两者的实验对象都是原核生物C．两者都利用了同位素标记法D．两者都能证明DNA是主要的遗传物质【答案】A5．以下有关探索遗传物质实验的说法中正确的是A．肺炎双球菌体内转化实验中，若给小鼠注射S型细菌的DNA,会使小鼠死亡B．噬菌体在细菌体内繁殖所需要的原料、ATP、酶、场所均由细菌提供C．同位素标记技术是艾弗里证明DNA是遗传物质的实验方法之一D．欲获得32P标记的噬菌体，可以将其放入含有32P的培养基中进行培养【答案】B【解析】单独给小鼠注射S型细菌DNA，小鼠体内不会产生S型活细菌，小鼠不会死亡,A错误；噬菌体侵染细菌后，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖，即所需要的原料、ATP、酶、场所均由细菌提供，B 正确;艾弗里及其同事进行的是肺炎双球菌的体外转化实验，没有用到同位素标记技术,C 错误；噬菌体是细菌病毒，营寄生生活，只有在活细胞内才能生存，所以只能利用活细胞来培养噬菌体，D错误。

36生物学通报2021年第56卷第2期关于“烟草花叶病毒的感染和重建实验”的几个疑惑点探析#盛国跃（浙江省金华市教育教学研究中心浙江金华321017)摘要烟草花叶病毒的感染和重建实验是证明核酸是遗传物质的证据链中关键的一环。

主要以科学家最初发表的2篇相关研究论文为依据，对学生在学习烟草花叶病毒的感染和重建实验过程中，经常产生的如何进行烟草花叶病毒感染烟草的操作、如何将烟草花叶病毒的R N A与蛋白质相互分离、如何实现烟草花叶病毒的体外重建3个疑惑点进行探析。

关键词烟草花叶病毒感染重建疑惑点中国图书分类号：G633.91 文献标识码：A烟草花叶病毒的感染和重建实验，是证明核酸是遗传物质的证据链中关键的一环。

学生在学习时，经常会对该实验中的几个操作产生疑惑。

其 原因有2个：其一，在经全国中小学教材审定委员会2004年及2019年初审通过的各个版本的高中生物学教材对这一实验的介绍都很少，例如，人教 版教材只是简单说明了实验的结论，苏教版教材只以“知识海洋”的方式作了简介，浙科版教材虽然对该实验的着墨相对较多，但也基本未提及具体的操作过程；其二，与生物学教学相关的期刊中，此方面的相关论文也极少。

本文以浙科版教材为例对学生经常产生的3个疑惑点进行探析。

化提供了原材料；且基因突变是不定向的、突变性 状的利害性是相对的，决定于生物所处的外界环境条件，适应生活环境的变异是有利的，被环境所选择保留，控制该性状的基因频率上升。

所以，在 自然环境中，带有致病基因Jb的基因型频率不会很高，但在非洲流行恶性疟疾的地区，由于疟疾进行了选择作用，使得杂合子属于有利的个体，从而 造成拙的频率很稳定，说明自然选择决定了生物进化的方向D通过这个事例的讨论，使学生对于基因突变的意义有了更直观的理解。

主要参考文献[1 ]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2020修 *1使烟草花叶病毒感染烟草的操作方法1.1疑惑：如何进行烟草花叶病毒感染烟草的操作在浙科版高中生物学教材中多次提及“感染”操作，例如，“用R N A和蛋白质分别去感染烟草”“分别来自不同病毒株系的R N A和蛋白质混合后感染烟草”等[|]。

2021届高三化学一轮复习——烟草花叶病毒感染实验及遗传物质
知识梳理
1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。

2.DNA是主要遗传物质的理由
因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。

1.(科学思维)不同生物的遗传物质及核酸类型与组成的归纳
2.(科学探究)遗传物质探索的思路与方法总结
(1)探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。

②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。

(2)探究方法
①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。

②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。

方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。

目的：把DNA与蛋白质区分开。

③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。

方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。

④酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。

生物必修2 专题一 遗传的细胞基础 知识内容历年考点细化及历年真题细胞的减数分裂1、范围：进行 的生物2、时期：从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程中3、特点：细胞连续分裂 次，而染色体在整个过程中只复制 次。

4、结果：成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少 。

【历年真题】1．(10年1月，多选)有丝分裂和减数分裂共同具有的主要特点是( )A ．核膜消失B ．出现纺锤体C ．出现染色体D ．细胞只分裂一次2.（10年6月）减数分裂的结果是染色体数目A.保持不变B.减少一半C.减少一条D.增加一条3.（11年1月）二倍体水稻的体细胞有24条染色体，其正常花粉细胞(雄性生殖细胞)中含有的染色体数目应该是A.6条B.12条C.36条D.48条4.（11年1月）人类性别差异的基础是性染色体(X 、Y)的不同。

正常情况下，可能含有两条X 染色体的细胞是A.卵细胞B.精子C.受精卵D.精原细胞5.（11年6月）图为雌性中国鹿的体细胞染色体，中国鹿的正常精子中染色体数目为A.23条B.24条C.46条D.47条6.（11年6月）小王同学观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片后拍摄了以下照片，图中所示细胞处于减数第二次分裂中期的是7．（12年1月）精原细胞中染色体数目与精子中染色体数目之比为（ ）A ．1：2B ．1：1C ．2：1D ．4：18．（12年1月）图2所示细胞中可互称为同源染色体的是（ ）A ．a 与bB ．b 与dC ．c 与dD ．a 与d9．（12年1月）蚕豆体细胞有12条染色体。

将正在萌发的蚕豆置于4度低温培养一段时间后，取其根尖制作装片，在显微镜下观察，细胞中染色体数目应该是（ ）A ．6或12条B ．6或18条C ．12或18条D ．12或24条10．（12年6月）图2为某种二倍体动物细胞减数第二次分裂后期的示意图。

在该动物的初级卵母细胞中，染色体的数目是A.3条B.6条C.12条D.18条11.（12年6月）以下实验材料中，可用于观察减数分裂的是A.蝗虫精巢B.菠菜叶片C.蚕豆根尖D.蛙的红细胞配子的形成过程 1.精子的形成过程： 场所： （哺乳动物称睾丸） 结果：1个精原细胞最终形成 个精细胞。

遗传与进化专题复习2—遗传的分子基础一、DNA 是主要的遗传物质的证据1.肺炎双球菌的转化实验结论：在S 型细菌中存在可以使细菌转化细菌。

结论：是遗传物质2.噬菌体侵染细菌的实验①标记噬菌体：含35S 的培养基−−−→培养含35S 的细菌−−−→培养外壳含35S 的噬菌体含32P 的培养基−−−→培养含32P 的细菌−−−→培养内部含32P 的噬菌体②噬菌体侵染细菌含35S 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内放射性35S；含32P 的噬菌体−−−−→侵染细菌细菌体内放射线32P结论：进一步确立DNA 是遗传物质。

3.烟草花叶病毒重组实验：烟草花叶病毒的RNA 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此是它的遗传物质。

4、生物的遗传物质非细胞结构：病毒根据遗传物质种类的不同，可分为DNA 病毒和RNA 病毒。

前者如___________，后者如_________________、________________。

细胞结构：原核生物：；真核生物：。

结论：绝大多数生物的遗传物质是，少数病毒是。

生物的主要遗传物质是。

二、DNA 分子的结构1、1953年，美国科学家____________和英国科学家_________共同提出DNA 分子的___________________模型。

2、下图是DNA 的分子结构模式图，用文字写出1—9的名称3、DNA 双螺旋结构的特点：（1）两条___________链按________方式盘绕成双螺旋结构。

（2）__________和________交替连接,，排列在外侧，构成基本骨架；______排列在内侧。

（3）两链上的相应碱基按照_________________原则以______键相连成碱基对；碱基互补配对原则即在DNA 分子中，_______与______配对，_______与_______配对。

提示：（1）如有U 无T，则此核酸为；（2）如有T 且A=TC=G，则为DNA；（3）如有T 且A≠TC≠G，则为单链DNA ；（4）U 和T 都有，则处于阶段。

2023~2024学年第二学期浙江省9+1高中联盟高二年级期中考试生物学（答案在最后）考生须知：1.本卷满分100分，考试时间90分钟；2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息；3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效，考试结束后，只需上交答题卷；4.参加联批学校的学生可关注公众号查询个人成绩分析。

一、选择题（本大题共19题，每小题2分，共38分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.人体内环境是体内细胞赖以生存的液体环境。

下列属于人体内环境成分的是（）A.K+、CO2B.ATP合成酶、O2C.血红蛋白、甲状腺激素D.溶菌酶、胰蛋白酶【答案】A【解析】【分析】内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液和淋巴组成，凡是可以存在于血浆、组织液或淋巴中的物质都是内环境中的物质，只存在于细胞内或生物体外的物质不是组成内环境的物质。

【详解】A、K+、CO2都能够存在于内环境中，都属于内环境的成分，A正确；B、ATP合成酶催化ATP合成，发生在细胞内，即ATP合成酶存在于细胞内，不属于内环境的成分，B错误；C、血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境，C错误；D、胰蛋白酶存在于消化道内，与外界相通，不属于内环境，D错误。

故选A。

2.科学家用含放射性元素3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液，培养小鼠杂交瘤细胞，可在细胞周期的哪个阶段检测到放射性元素被大量摄入细胞（）A.G1期B.G2期C.S期D.M期【答案】C【解析】【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，有同源染色体，染色体散乱分布；中期，着丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。

【详解】3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一，在细胞增殖过程中一个细胞周期包括物质准备和分裂期，物质准备指的是分裂间期，其具体包括三个阶段：G1期（有关蛋白质的合成）、S期（DNA 的复制）、G2期（有关蛋白质的合成），S期需要合成DNA，需要大量的原料即游离的脱氧核苷酸，因此用含放射性元素3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液，培养小鼠杂交瘤细胞，可在细胞周期的S期检测到放射性元素被大量摄入细胞，C正确，ABD错误。

2021届高三生物一轮复习——烟草花叶病毒感染实验及遗传物质知识梳理1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。

2．病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及结果(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提供RNA的病毒类型。

3．探索结论DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。

1．判断关于烟草花叶病毒感染实验说法的正误(1)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA(×)(2)烟草花叶病毒有T型和H型，将T型病毒的RNA与H型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有T型的蛋白质和T型的RNA(√)(3)烟草花叶病毒感染烟草后可发生图中的④①②③过程(×)(4)烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖(×)2．判断关于DNA是主要遗传物质说法的正误(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(×)(2)细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(×)(3)所有生物的遗传物质都是DNA(×)(4)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA(×)考向探究遗传物质的思路和方法生物遗传物质的探究实验分析(1)探究思路①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。

②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。

(2)探究方法①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。

②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。

方法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。

目的：把DNA与蛋白质区分开。

2020届高中生物人教版必修2实验专练：（7）RNA是遗传物质的实验证据1、烟草花叶病毒的遗传物质是( )A.DNAB.RNAC.DNA或RNAD.DNA和RNA2、下图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图,相关描述正确的是( )A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶B.图中B型后代的组成是RNA B和蛋白AC.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNAD.证明的RNA是主要的遗传物质3、把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分离后分别接种到正常烟草叶片上,那么发生烟草花叶病的应是（）A.接种RNA的植株B.接种蛋白质的植株C.A或BD.A和B4、某病毒的遗传物质是单链RNA(-RNA)宿主细胞内病毒的增殖过程如图,-RNA和+RNA的碱基序列是互补的。

下列叙述错误的是( )A.过程①所需的嘌呤数和过程③所需的嘧啶数相同B.据图推测, -RNA和+RNA均有-RNA聚合酶的结合位点C.过程②需要的tRNA、原料及场所都由宿主细胞提供D. -RNA和+RNA均可与核糖体结合,作为翻译的模板5、如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断( )A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质6、将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则从烟草细胞内分离出来的病毒有( )A.甲型病毒的蛋白质和乙型病毒的RNAB.甲型病毒的RNA和乙型病毒的蛋白质C.甲型病毒的蛋白质和甲型病毒的RNAD.乙型病毒的蛋白质和乙型病毒的RNA7、遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充,下列能够进行该信息传递的生物是( )A.烟草B.大肠杆菌C.噬菌体D.烟草花叶病毒8、已知烟草花叶病毒侵染烟草会使烟草患花叶病,为了验证该病毒的核酸种类,设计了以下实验。

2021届高三生物一轮复习一一烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 知识梳理1 .烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象一蛋白质霁胡苴叶不出现癖包一 RNA 烟阿I •出现病琏 -RNA + RMA 两三;如I 卓叶不出现树斑(2)实验结论：RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。

2 .病毒重建及其对烟草叶细胞的感染(1)实验过程及结果出现HKV 的谪斑 出现TM 串的病班HR*, * 病毒后代第强 -TMV(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提供RNA 的病毒类型。

3 .探索结论DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA ,只有少部分生物 的遗传物质是RNA 。

［正误辨析1 .判断关于烟草花叶病毒感染实验说法的正误(1)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA( X )(2)烟草花叶病毒有T 型和H 型，将T 型病毒的RNA 与H 型病毒的蛋白质结合到一起，组 成一个新品系，用这个病毒感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有T 型的蛋白质和T 型 的 RNA( V )(3)烟草花叶病毒感染烟草后可发生图中的④①②③过程(X )—mKNA⑤1A . ■ ■白质(4)烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖(X )2 .判断关于DNA 是主要遗传物质说法的正误烟草花握取叶病毒一[MV HRV|林腺|降解 分别感染烟耳叶片.叶片上出现病国(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(X )(2)细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核甘酸或核糖核甘醐X )(3)所有生物的遗传物质都是DNA( X )(4)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA( X )・考向逐一突破预测考向总结方法考向探究遗传物质的思路和方法「重点剖析」生物遗传物质的探究实验分析(1)探究思路①若探究哪种物质是遗传物质一设法将物质分开，单独看作用。