2018-2019學(xué)年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)學(xué)案 浙科版必修2.doc

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第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，體會實驗方法與技術(shù)的多樣性。2.概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，感悟?qū)嶒灥膰?yán)密性和邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性。3.簡述煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認(rèn)同模型法是進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法。一、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1.染色體的化學(xué)成分2.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗(1)實驗材料：T2噬菌體。結(jié)構(gòu)特點：專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒。(2)實驗思路：用不同的放射性同位素分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，直接單獨地去觀察它們的作用。(3)實驗過程(4)實驗說明及結(jié)論親代噬菌體宿主細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記元素子代噬菌體內(nèi)標(biāo)記元素實驗結(jié)論35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無無DNA是遺傳物質(zhì)32P標(biāo)記DNA有有歸納總結(jié)1.含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。2.該實驗不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。3.35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。4.攪拌是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，經(jīng)過離心，噬菌體顆粒到了上清液中，細(xì)菌留在沉淀物中。5.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因：保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液出現(xiàn)放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面，隨大腸桿菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。例1(2018杭州模擬)下列關(guān)于“T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗”的敘述錯誤的是()A.用含32P的化合物培養(yǎng)大腸桿菌后，大腸桿菌中只有核酸含32PB.要用32P標(biāo)記噬菌體，可用含32P的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體C.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后，不攪拌就離心所得沉淀中有放射性D.若T2噬菌體的殼體也進(jìn)入細(xì)菌，則無法證明DNA是遺傳物質(zhì)答案A解析細(xì)胞中含P的化合物有核酸、磷脂等，所以用含32P的化合物培養(yǎng)大腸桿菌后，大腸桿菌中不只是核酸含32P，A錯誤；T2噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，要用32P標(biāo)記噬菌體，可用含32P的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，B正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌后，攪拌使蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分開，所以不攪拌就離心所得沉淀中有放射性，C正確；若T2噬菌體的殼體也進(jìn)入細(xì)菌，則細(xì)菌中含有噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，因而無法證明DNA是遺傳物質(zhì)，D正確。例2如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的標(biāo)記元素為()A.在外殼中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外殼中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S答案B解析用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的DNA,35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，由于DNA復(fù)制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)。方法點撥“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1.肺炎雙球菌種類比較項目S型菌R型菌菌落光滑粗糙菌體有莢膜無莢膜有無毒性有毒性無毒性2.活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程和現(xiàn)象S型活菌小鼠死亡。R型活菌小鼠存活。加熱殺死的S型菌小鼠存活。加熱殺死的S型菌R型活菌小鼠死亡。(2)結(jié)論：加熱殺死的S型菌有某種物質(zhì)(“轉(zhuǎn)化因子”)能使R型活菌轉(zhuǎn)化成活的S型菌。3.離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗材料：R型菌、S型菌。(2)實驗過程及結(jié)果：(3)特點：DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率就越高。(4)實驗結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。歸納總結(jié)1.肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗和離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗的比較和分析項目活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗培養(yǎng)細(xì)菌小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)實驗結(jié)果加熱殺死的S型菌能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌實驗結(jié)論S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)實驗?zāi)康亩际茄芯空l是遺傳物質(zhì)活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA兩個轉(zhuǎn)化實驗都遵循對照原則、單一變量原則2.實驗拓展分析(1)加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。(2)R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的實質(zhì)是S型菌DNA與R型菌DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型菌的性狀可以遺傳下去，說明S型菌的DNA是遺傳物質(zhì)。例3利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行如下圖所示的處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。相關(guān)說法不正確的是()A.通過e、f對照，能說明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA而不是蛋白質(zhì)B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C.由該實驗可證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.b、c、f三組中的菌均可導(dǎo)致小鼠死亡答案C解析從圖示實驗過程看出，通過e、f對照，能說明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA而不是蛋白質(zhì)；f組加入了S型菌的DNA，可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌；圖中實驗不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；a組經(jīng)煮沸、d組和e組均為R型菌，都不能導(dǎo)致小鼠死亡，而b、c組是S型菌，f組的R型菌有一部分被轉(zhuǎn)化成了S型菌，均可使小鼠死亡。特別提醒DNA是主要的遺傳物質(zhì)是針對整個生物界而言的。在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，由于受DNA純度等因素影響，只有少部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但這些少量的細(xì)菌可通過大量繁殖后使小鼠死亡。例4(2017浙江4月選考)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是()A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌D.該實驗未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的答案D解析S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，A錯誤；S型菌的蛋白質(zhì)經(jīng)過加熱后已經(jīng)失活，但其DNA經(jīng)加熱后沒有失去活性，B錯誤；S型菌中的DNA能將部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌有S型菌和R型菌，C錯誤；該實驗證明S型菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但不能證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正確。三、煙草花葉病毒的感染和重建實驗1.煙草花葉病毒的組成成分：RNA和蛋白質(zhì)。2.實驗過程：(1)煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)煙草煙草不患病。(2)煙草花葉病毒的RNA煙草煙草患病。(3)煙草花葉病毒RNARNA酶煙草煙草不患病。(4)TMV A蛋白質(zhì)TMV B RNA 重建病毒煙草從煙草中能分離出TMV_B后代。(5)TMV B蛋白質(zhì)TMV A RNA重建病毒煙草從煙草中能分離出TMV_A后代。3.結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。歸納總結(jié)不同生物的遺傳物質(zhì)項目細(xì)胞生物非細(xì)胞生物生物類型真核生物原核生物多數(shù)病毒少數(shù)病毒核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質(zhì)DNADNADNARNA實例真菌、原生生物、所有動植物細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌等噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒等結(jié)果絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA結(jié)論DNA是主要的遺傳物質(zhì)例5煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病病斑不同，如圖所示。下列說法中不正確的是() A.a過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙草，結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用B.b過程表示用HRV的RNA單獨感染煙草，結(jié)果說明具有侵染作用C.c、d兩過程表示用TMV的外殼和HRV的RNA組合成的“雜種病毒”接種煙草，結(jié)果說明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為煙草感染車前草病毒的癥狀，并能從中分離出車前草病毒D.該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)答案D解析由于該實驗中并沒有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草，因此無法證明煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)。例6(2018溫州模擬)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是()A.原核生物的遺傳物質(zhì)是RNAB.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNAC.煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD.逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA答案A解析原核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是DNA，A錯誤；真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，B正確；煙草花葉病毒只有RNA一種核酸，其遺傳物質(zhì)是RNA，C正確；逆轉(zhuǎn)錄病毒只有RNA一種核酸，其遺傳物質(zhì)是RNA，D正確。特別提醒對探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗的4點總結(jié)(1)核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。(2)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)都是DNA。(3)病毒只含一種核酸，因此病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。(4)只有針對“所有生物”時，才可稱“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，否則，針對任何一種生物，其遺傳物質(zhì)均無“主要”之說任何生物的遺傳物質(zhì)都是“唯一”的核酸(要么為DNA，無DNA時為RNA)。1.為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，你認(rèn)為同位素標(biāo)記的方案應(yīng)為()A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌B.用18O或32P培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌C.將一組噬菌體用32P和35S標(biāo)記D.一組用32P標(biāo)記DNA，另一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼答案D解析用32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)外殼，35S僅存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白質(zhì)和DNA中都含有，無法區(qū)分是哪一種成分發(fā)揮作用，同時用32P、35S標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也無法判斷是哪一種成分發(fā)揮作用。2.(2017嘉興一中期末)下列關(guān)于探索核酸是遺傳物質(zhì)實驗的敘述中，錯誤的是()A.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中B.肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌中有某種“轉(zhuǎn)化因子”C.肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌的DNA可使小鼠患敗血癥D.煙草花葉病毒的感染和重建實驗，證明了RNA是遺傳物質(zhì)答案C解析噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，離心后較輕的噬菌體蛋白質(zhì)外殼分布在上清液中，較重的細(xì)菌存在于沉淀中，A正確；肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌中有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，B正確；肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌的DNA可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，S型菌可使小鼠患敗血癥死亡，C錯誤；煙草花葉病毒的感染和重建實驗，證明了RNA是遺傳物質(zhì)，D正確。3.科學(xué)家在證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，將從S型活菌中提取的DNA用DNA酶進(jìn)行了處理，并將處理后的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設(shè)置本實驗步驟的目的是()A.證明R型菌生長不需要DNAB.與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照C.補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)D.直接證明S型菌的DNA不是促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化的因素答案B解析本實驗中真正的實驗組是S型活菌中提取的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上有R型菌和S型菌共同生長；為證明DNA的作用，設(shè)置了一系列對照實驗(本題實驗即是其中之一)，以進(jìn)一步證明實驗結(jié)論。4.下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是()A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸答案B解析豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA，A錯誤；酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有，B正確；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素，C錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸，D錯誤。5.在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實驗的實際最終結(jié)果顯示：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強度比理論值略低。(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，采用的實驗方法是_。(2)在理論上，上清液放射性應(yīng)該為0，其原因是_。(3)由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實驗過程進(jìn)行誤差分析：在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是_。在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將_(填“是”或“不是”)誤差的來源，理由是_。(4)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明了_。(5)上述實驗中，_(填“能”或“不能”)用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是_。答案(1)同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)(2)理論上講，噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(3)噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來子代噬菌體，經(jīng)離心后分布于上清液中是沒有侵入到大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液具有放射性(4)DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)(5)不能N元素在DNA和蛋白質(zhì)中都含有解析(1)噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，采用的實驗方法是同位素標(biāo)記法。(2)在DNA中含有P元素，蛋白質(zhì)中沒有，故32P只能進(jìn)入噬菌體的DNA中。在侵染過程中，由于噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌，離心后，上清液中是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物中是被侵染的大腸桿菌，因此理論上，上清液中沒有放射性。(3)從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，如果時間過長會使帶有放射性的噬菌體從大腸桿菌中釋放出來，使上清液帶有放射性；如果部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內(nèi)，也會使上清液帶有放射性。(4)噬菌體侵染細(xì)菌實驗表明，在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(5)N元素在DNA和蛋白質(zhì)中都含有，因此不能用15N標(biāo)記DNA。對點訓(xùn)練題組一噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1.在探索遺傳物質(zhì)的過程中，科學(xué)家做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，做法正確的是()A.分別用含35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體B.分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體C.分別將35S和32P注入雞胚，再用T2噬菌體感染雞胚D.分別用含35S和32P的動物血清培養(yǎng)T2噬菌體答案B解析T2噬菌體為專門寄生于細(xì)菌體內(nèi)的病毒，由此可知要標(biāo)記T2噬菌體，首先應(yīng)先標(biāo)記細(xì)菌，故B符合題意。2.(2018嘉興五校第一次聯(lián)考)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，侵染一段時間后攪拌、離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中放射性32P約占初始標(biāo)記噬菌體放射性的30%。在侵染時間內(nèi)，被侵染細(xì)菌的存活率接近100%。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.離心后大腸桿菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性主要來自噬菌體的DNAC.上清液的放射性主要來自噬菌體的蛋白質(zhì)外殼D.在噬菌體遺傳特性的傳遞過程中起作用的是DNA答案C解析由于在侵染時間內(nèi)，被侵染細(xì)菌的存活率接近100%,32P標(biāo)記在噬菌體的DNA上，因此在實驗過程中上清液中出現(xiàn)放射性的原因可能是培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體的DNA還沒有注入大腸桿菌內(nèi)。3.某研究人員模擬噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，進(jìn)行了以下4個實驗：用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性出現(xiàn)的主要位置依次是()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、沉淀物和上清液答案D解析在該實驗中沉淀物的主要成分是細(xì)菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。、都直接對細(xì)菌進(jìn)行了標(biāo)記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P只能標(biāo)記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；用15N可以標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，而DNA可以進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。4.為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，科學(xué)家們做了“T2噬菌體侵染細(xì)菌”的實驗。下圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表細(xì)菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是()A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)細(xì)菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機鹽B.若要達(dá)到實驗?zāi)康?，還要再設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實驗，兩組相互對照C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而細(xì)菌的遺傳遵循基因分離定律D.若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì)答案B解析由題干信息可知，圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，則錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實驗，二者為相互對照實驗；細(xì)菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實驗時間較長，細(xì)菌裂解導(dǎo)致的，也可能是部分噬菌體的DNA未侵入細(xì)菌，經(jīng)攪拌、離心到上清液中的。題組二肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗5.“肺炎雙球菌的離體轉(zhuǎn)化實驗”證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是()A.用S型活菌和加熱殺死后的S型菌分別對小白鼠進(jìn)行注射，并形成對照B.用殺死的S型菌與無毒的R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測定小鼠體液中抗體的含量C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型菌D.將S型菌的各種因子分離并分別加入各培養(yǎng)基中，培養(yǎng)R型菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化答案D解析當(dāng)把S型菌的各種因子分離并分別與R型菌混合培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型菌，而加入其他因子的培養(yǎng)基中R型菌(如加入蛋白質(zhì))不發(fā)生轉(zhuǎn)化，即不出現(xiàn)S型菌。6.(2016浙江10月選考)用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實驗，其過程和結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析可知()A.RNA是轉(zhuǎn)化因子B.莢膜多糖具有生物活性C.DNA是轉(zhuǎn)化因子D.DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案C解析本實驗屬于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的體外轉(zhuǎn)化實驗，圖中只有加入DNA的一組才發(fā)生轉(zhuǎn)化，與其他組形成對照，說明DNA是轉(zhuǎn)化因子。7.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將R型活菌與加熱殺死的S型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。則此過程中小鼠體內(nèi)S型菌、R型菌含量的變化情況最可能是下列哪個圖像()答案B解析在死亡的小鼠體內(nèi)同時存在著S型和R型兩種細(xì)菌。R型菌的含量應(yīng)先減后增，這與小鼠的免疫力有關(guān)，剛開始小鼠免疫力較強，注入的R型菌大量被殺死；隨后一些R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，S型菌有多糖類莢膜的保護(hù)，能在小鼠體內(nèi)增殖，使小鼠免疫力降低，對R型菌、S型菌的殺傷力減弱，導(dǎo)致R型菌、S型菌增殖加快、含量增加。8.活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論不正確的是()A.說明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNAB.說明了R型活細(xì)菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型菌C.說明了R型活細(xì)菌是無毒性的D.說明了加熱殺死的S型菌是無毒性的答案A解析活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗，不能證明遺傳物質(zhì)是什么，只能證明S型菌含有能讓R型菌轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”。題組三煙草花葉病毒的感染和重建實驗9.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實驗編號實驗過程實驗結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)b型TMV的RNA)感染植物b型a型組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實驗 B.實驗C.實驗 D.實驗答案C解析煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)，因此在中，組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型的RNA，因此病斑類型是b型，病斑中分離出的病毒類型也應(yīng)是b型的。10.如圖甲、乙表示兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細(xì)胞，在植物細(xì)胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是()答案D解析圖中重建的“雜種病毒丙”的核酸來自乙病毒，而蛋白質(zhì)外殼來自甲病毒。由于病毒丙侵染植物細(xì)胞中的是乙病毒核酸，所以在植物細(xì)胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼均與乙病毒相同。題組四DNA是主要的遺傳物質(zhì)11.下列關(guān)于生物的遺傳物質(zhì)的敘述，不正確的是()A.核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)(朊病毒除外)B.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNAC.除少數(shù)病毒外，其他生物的遺傳物質(zhì)都是DNAD.生物細(xì)胞內(nèi)DNA較多，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案D解析DNA是主要的遺傳物質(zhì)是因為除少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)不是DNA外，其他生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。12.下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是()A.只含有RNA的生物，遺傳物質(zhì)是RNAB.既有DNA又有RNA的生物，遺傳物質(zhì)是DNA和RNAC.真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNAD.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA答案B解析只含有RNA的生物，遺傳物質(zhì)是RNA，A正確；既有DNA又有RNA的生物，遺傳物質(zhì)是DNA，B錯誤；真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，C正確；病毒的核酸只有一種，遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，D正確。綜合強化13.R型肺炎雙球菌菌體無多糖類的莢膜，是無毒性細(xì)菌，S型肺炎雙球菌菌體有多糖類的莢膜，是有毒性細(xì)菌，可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥?？茖W(xué)家埃弗里及其同事利用肺炎雙球菌來探究什么是遺傳物質(zhì)的問題。實驗材料、用具：S型菌、R型菌、DNA水解酶、培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等。埃弗里等人先做了以下3組實驗：第一組：S型菌的蛋白質(zhì)R型活菌培養(yǎng)基R型菌落第二組：S型菌的莢膜多糖R型活菌培養(yǎng)基R型菌落第三組：S型菌的DNAR型活菌培養(yǎng)基S型菌落、R型菌落(1)埃弗里等人后來發(fā)現(xiàn)上述實驗步驟并不嚴(yán)密，于是又做了第四組實驗，請寫出第四組實驗方法和結(jié)果：_。(2)從上述實驗可以得出的結(jié)論是_。(3)從第三組實驗可知，S型菌的DNA或基因能否通過R型菌的細(xì)胞膜？_。(4)有人認(rèn)為，上述4個實驗并不能說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)，理由是_。(5)實驗中涉及的S型菌和R型菌可以通過觀察培養(yǎng)基上的菌落來區(qū)分，區(qū)分的依據(jù)是_。答案(1)S型菌的DNADNA水解酶R型活菌培養(yǎng)基R型菌落(2)DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)(3)能(4)本實驗未能證實蛋白質(zhì)和莢膜多糖通過細(xì)菌細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的情況(5)S型菌形成的菌落表面光滑，R型菌形成的菌落表面粗糙解析(1)本題直接考查教材內(nèi)容，第四組實驗方法是用DNA水解酶處理S型菌的DNA后，再與R型活菌混合培養(yǎng)，觀察結(jié)果，應(yīng)該只有R型菌落，因為S型菌的DNA水解后其生理功能喪失。(2)比較上述4組實驗可以得出DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)。(3)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明S型菌的DNA進(jìn)入R型菌內(nèi)并與它的DNA實現(xiàn)重組，即能說明S型菌的DNA能通過R型菌的細(xì)胞膜。(4)由于該實驗沒有證明蛋白質(zhì)和莢膜多糖通過細(xì)菌細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的情況，所以有人認(rèn)為該實驗不能證明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)。(5)S型菌有莢膜，菌落表面光滑，R型菌無莢膜，菌落表面粗糙。14.下圖是噬菌體侵染細(xì)菌示意圖，請回答下列問題：(1)噬菌體侵染細(xì)菌的正確順序應(yīng)是_。(2)圖中D表明噬菌體侵染細(xì)菌時，留在細(xì)菌外的是_，注入細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)是_。(3)圖中E表明_。(4)噬菌體侵染細(xì)菌實驗得出了_是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 答案(1)BDAEC(2)蛋白質(zhì)外殼噬菌體DNA(3)噬菌體復(fù)制完成(產(chǎn)生性狀完全相同的噬菌體后代)(4)DNA解析噬菌體侵染細(xì)菌的過程可以分為五個步驟：吸附：噬菌體用尾部的末端吸附在細(xì)菌表面；注入：噬菌體通過尾軸把DNA全部注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)胞外面不起作用；生物合成：在細(xì)菌體內(nèi)，以噬菌體的DNA為指導(dǎo)，利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體DNA和蛋白質(zhì)分子；組裝：新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝成與親代一模一樣的子代噬菌體(結(jié)構(gòu)、成分相同)；釋放：子代噬菌體由于細(xì)菌的裂解而釋放出來，再去侵染其他細(xì)菌(功能相同)。由此可見，在子代噬菌體的復(fù)制過程中，只有親代的DNA參與了(蛋白質(zhì)未參與)，說明親代的性狀通過DNA傳給后代，所以說DNA是遺傳物質(zhì)。15.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)均為能感染煙葉使之出現(xiàn)感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的處理而發(fā)生RNA與蛋白質(zhì)的分離。由于親緣關(guān)系很近，兩者能重新組合。分別用它們的RNA和蛋白質(zhì)形成雜種“病毒”去感染煙葉，煙葉被不同病毒成分感染圖解如下：請依圖回答下列問題：(1)與，與的結(jié)果不同，說明：_。(2)與的結(jié)果不同，說明：_。(3)圖中被感染后，在繁殖子代病毒過程中合成蛋白質(zhì)的原料氨基酸來自_。(4)圖中被感染后，繁殖出的子代病毒將具有來自_的RNA和由_控制合成的蛋白質(zhì)。(5)病毒是用以證明核酸是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的最合適生物，原因是()A.病毒只含核酸和蛋白質(zhì)B.病毒能夠侵染細(xì)菌C.病毒只含DNA和RNAD.病毒是最低等的生物答案(1)RNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(2)不同的RNA控制不同的性狀(3)煙葉細(xì)胞(4)HRVHRV的RNA(5)A解析由于HRV及TMV等病毒僅由蛋白質(zhì)和核酸兩種物質(zhì)構(gòu)成，只要將兩種成分分開，單獨地觀察其作用即可證明其遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是核酸。