2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第17講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 蘇教版.doc

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第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì)考試說(shuō)明 人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程()?？键c(diǎn)一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1.肺炎雙球菌類型項(xiàng)目S型肺炎雙球菌R型肺炎雙球菌菌落粗糙菌體無(wú)多糖類莢膜毒性無(wú) 2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖6-17-1(2)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中含有,將無(wú)毒的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。 3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)方法:直接分離S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等,將它們分別與混合培養(yǎng),研究它們各自的遺傳功能。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果圖6-17-2(3)結(jié)論:才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),即是轉(zhuǎn)化因子,是遺傳物質(zhì)。理性思維1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性?2.體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌時(shí)遺傳物質(zhì)、原料、能量分別由哪方提供?科學(xué)探究格里菲思設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),除教材中的四組以外,他還設(shè)計(jì)了一組:將加熱后殺死的S型細(xì)菌和加熱后殺死的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)小鼠不死亡;而艾弗里設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中,有一個(gè)關(guān)鍵的對(duì)照組:S型細(xì)菌的DNA+DNA酶R型細(xì)菌的培養(yǎng)基R型細(xì)菌。結(jié)合兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),可以得出的結(jié)論:R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成S型細(xì)菌的條件是。 1.比較格里菲思實(shí)驗(yàn)和艾弗里實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目格里菲思實(shí)驗(yàn)(體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))艾弗里實(shí)驗(yàn)(體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))培養(yǎng)場(chǎng)所小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)基(體外培養(yǎng))實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)兩實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系所用材料相同,都是R型和S型肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),僅說(shuō)明加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,而體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步說(shuō)明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則 2.辨析細(xì)菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)化問(wèn)題(1)格里菲思實(shí)驗(yàn)只證明了加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,并沒(méi)有證明DNA是遺傳物質(zhì)。(2)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中,使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。(3)使小鼠死亡的是S型肺炎雙球菌而不是S型菌的DNA。(4)并非所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化。由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,因此轉(zhuǎn)化過(guò)程中并不是所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,而只是少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。 1.2018江淮十校聯(lián)考 某同學(xué)對(duì)格里菲思的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改良,將R型菌、S型菌、加熱殺死的S型菌、加熱殺死的S型菌和R型菌的混合物分別接種到甲、乙、丙、丁四組相同的培養(yǎng)基上,在適宜的無(wú)菌條件下進(jìn)行培養(yǎng),一段時(shí)間后,菌落的生長(zhǎng)情況如圖6-17-3所示。下列有關(guān)敘述中正確的是()A.若培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA,得到的菌落類型與丁不同圖6-17-3B.甲、乙兩組作為丁組的對(duì)照組,丙組培養(yǎng)基無(wú)菌落產(chǎn)生,可以不必設(shè)置C.丁組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNAD.該實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時(shí)間等2.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)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3.2017山東泰安模擬 利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖6-17-4所示的處理,在培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說(shuō)法不正確的是()圖6-17-4A.通過(guò)對(duì)照,能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B.可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C.產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果D.不能導(dǎo)致小鼠死亡的是四組考點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)方法:法,用35S、32P分別標(biāo)記。 2.實(shí)驗(yàn)材料:T2噬菌體和大腸桿菌(1)噬菌體的結(jié)構(gòu)圖6-17-5(2)噬菌體的生活方式:。 3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1)標(biāo)記噬菌體圖6-17-6(2)侵染細(xì)菌圖6-17-7 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析分組結(jié)果結(jié)果分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)含32P的噬菌體+細(xì)菌上清液中幾乎無(wú)32P,32P主要分布在宿主細(xì)胞內(nèi) 含35S的噬菌體+細(xì)菌宿主細(xì)胞內(nèi)無(wú)35S,35S主要分布在上清液中 5.結(jié)論:是遺傳物質(zhì)。理性思維實(shí)驗(yàn)材料的選擇是實(shí)驗(yàn)成功的重要因素,艾弗里與赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)選用了結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單的生物細(xì)菌或病毒。請(qǐng)思考:以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)?科學(xué)探究根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互對(duì)照的甲、乙兩個(gè)組。)(1)思路:甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論:。 1.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較項(xiàng)目肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)、直接研究它們各自的功能處理方法直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記法:分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA結(jié)論證明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)說(shuō)明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)說(shuō)明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成說(shuō)明DNA能自我復(fù)制 2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因。保溫培養(yǎng)時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體還沒(méi)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,使上清液中出現(xiàn)放射性; 保溫培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。(3)35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上,因?yàn)榉派湫詸z測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到放射性存在的部位,不能確定是何種元素的放射性。(4)該實(shí)驗(yàn)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(wú)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)。角度1考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與結(jié)論1.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是研究遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),主要過(guò)程如下:標(biāo)記噬菌體噬菌體與細(xì)菌混合培養(yǎng)攪拌、離心檢測(cè)放射性。下列敘述正確的是()A.需要利用分別含有35S和32P的細(xì)菌B.中少量噬菌體未侵入細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗C.的作用是加速細(xì)菌的解體D.的結(jié)果是沉淀物中檢測(cè)到放射性2.某校生物研究性學(xué)習(xí)小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),過(guò)程如圖6-17-8所示,下列有關(guān)分析正確的是()A.理論上,b和c中不應(yīng)具有放射性B.實(shí)驗(yàn)中b含少量放射性與過(guò)程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)圖6-17-8C.實(shí)驗(yàn)中c含有放射性與過(guò)程中攪拌不充分有關(guān)D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果,a、d中有少量的放射性,b、c中有大量的放射性角度2考查同位素標(biāo)記法及元素去向3.2017山西忻州一中模擬 如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細(xì)菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中,能夠找到的放射性元素為()A.可在外殼中找到35S、15NB.可在DNA中找到32P、15NC.可在外殼中找到32P、15ND.可在DNA中找到32P、35S、15N4.2017山東萊蕪二模 赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn),有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A.選擇T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)勢(shì)是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,繁殖速度快B.用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質(zhì)分子的合成過(guò)程C.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,若攪拌時(shí)間短,上清液中的放射性會(huì)降低D.32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)降低上清液的放射性技法提煉1.“兩看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況圖6-17-92.同位素標(biāo)記法歸類分析(1)標(biāo)記某元素,追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如用18O標(biāo)記H2O,光合作用只產(chǎn)生18O2;再用18O標(biāo)記CO2,光合作用只產(chǎn)生O2;證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧原子全部來(lái)自于H2O,而不是來(lái)自于CO2。(2)標(biāo)記特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,大腸桿菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì);用35S標(biāo)記蛋白質(zhì),大腸桿菌內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì);證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(3)標(biāo)記特征化合物,探究詳細(xì)生理過(guò)程,研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌過(guò)程;用3H標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,研究有絲分裂過(guò)程中染色體的變化規(guī)律;用15N標(biāo)記DNA,證明了DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。角度3肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較5.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),都能證明DNA是遺傳物質(zhì),這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究方法可能有:設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),研究各自的效應(yīng);放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是()A.兩者都運(yùn)用了和B.前者運(yùn)用了,后者運(yùn)用了C.前者只運(yùn)用了,后者運(yùn)用了和D.前者只運(yùn)用了,后者運(yùn)用了和考點(diǎn)三DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1.RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)煙草花葉病毒對(duì)煙草細(xì)胞的感染實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象:圖6-17-10(2)結(jié)論:煙草花葉病毒中的是遺傳物質(zhì)。 2.生物含有的核酸及其遺傳物質(zhì)生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細(xì)胞生物真核生物DNA和RNA動(dòng)物、植物、真菌原核生物細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌非細(xì)胞生物DNA病毒僅有DNA乙肝病毒、T2噬菌體、天花病毒RNA病毒僅有RNA煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒 3.DNA是主要的遺傳物質(zhì):生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是,只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是,因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。角度1考查對(duì)生物體遺傳物質(zhì)的判斷1.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAA. B. C. D. 易錯(cuò)提醒(1)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)均只能證明DNA是遺傳物質(zhì),而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(2)對(duì)于任何一種生物來(lái)說(shuō),其遺傳物質(zhì)只有一種,是DNA或RNA,沒(méi)有主要和次要之分,因此不能說(shuō)具體的某種生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA。(3)真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA主要分布在細(xì)胞核,少量分布在細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)里的遺傳物質(zhì)都是DNA。角度2考查病毒的感染及重組實(shí)驗(yàn)2.如圖6-17-11是某種高等植物病原體的遺傳實(shí)驗(yàn)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)表明這種病原體()圖6-17-11A.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過(guò)RNA遺傳 B.寄生于細(xì)胞間,通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳C.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳 D.寄生于細(xì)胞間,通過(guò)RNA遺傳3.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個(gè)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(shí)驗(yàn)(見(jiàn)下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn) B.實(shí)驗(yàn) C.實(shí)驗(yàn) D.實(shí)驗(yàn)技法提煉“遺傳物質(zhì)”探索的4種方法 歷年真題明考向1.2017全國(guó)卷 在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是() A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過(guò)程相同2.2017江蘇卷 下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),敘述正確的是()A.格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀B.艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中D.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標(biāo)記3.2016江蘇卷 下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述,正確的是()A.格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B.格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的D.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)4.2015江蘇卷 下列關(guān)于研究材料、方法及結(jié)論的敘述,錯(cuò)誤的是()A.孟德?tīng)栆酝愣篂檠芯坎牧?采用人工雜交的方法,發(fā)現(xiàn)了基因分離與自由組合定律B.摩爾根等人以果蠅為研究材料,通過(guò)統(tǒng)計(jì)后代雌雄個(gè)體眼色性狀分離比,認(rèn)同了基因位于染色體上的理論C.赫爾希與蔡斯以噬菌體和細(xì)菌為研究材料,通過(guò)同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與 DNA,證明了DNA是遺傳物質(zhì)D.沃森和克里克以DNA大分子為研究材料,采用 X 射線衍射的方法,破譯了全部密碼子5.2011江蘇卷 關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述,正確的是()A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)第六單元遺傳的分子基礎(chǔ)第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì) 考點(diǎn)一【知識(shí)梳理】1.光滑有多糖類莢膜有2.(1)S型活細(xì)菌R型活細(xì)菌(2)轉(zhuǎn)化因子3.(1) R型細(xì)菌(2)DNADNA+DNA酶(3)DNADNA理性思維1.加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。2.實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化時(shí)遺傳物質(zhì)來(lái)自S型細(xì)菌,原料和能量均來(lái)自R型細(xì)菌。科學(xué)探究要有R型活細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA【命題角度】1.D解析 培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,得到的菌落類型與丁相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;丙組作為丁組的對(duì)照組,排除加熱殺死的S型菌復(fù)活的可能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丁組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能說(shuō)明加熱殺死的S型菌可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,不能說(shuō)明使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時(shí)間等,D項(xiàng)正確。2.D解析 S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了轉(zhuǎn)化作用,對(duì)后面加入的R型菌沒(méi)有轉(zhuǎn)化作用,R型菌無(wú)毒,注入小鼠體內(nèi),小鼠存活;R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用,加入S型菌,有毒性,注入小鼠體內(nèi)導(dǎo)致小鼠死亡;R型菌+DNA酶,DNA酶對(duì)細(xì)菌不起作用,高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活,R型菌被殺死(R型菌的DNA有活性,冷卻后復(fù)性),加入S型菌的DNA,沒(méi)有了R型活菌,不能轉(zhuǎn)化,也就相當(dāng)于把兩種DNA注入小鼠體內(nèi),兩種DNA沒(méi)有毒性,也不會(huì)使小鼠的細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,小鼠存活;S型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注入小鼠,和類似,小鼠存活。選D項(xiàng)。3.D解析 中是加熱殺死的S型細(xì)菌,失去感染能力,不能使小鼠死亡;中是S型細(xì)菌,能使小鼠死亡;中是S型細(xì)菌+R型細(xì)菌的DNA,能使小鼠死亡;中是R型細(xì)菌,不能使小鼠死亡;中是R型細(xì)菌+S型細(xì)菌的蛋白質(zhì),不能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,不能使小鼠死亡;中是R型細(xì)菌+S型細(xì)菌的DNA,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,能使小鼠死亡。沒(méi)有出現(xiàn)S型細(xì)菌,出現(xiàn)S型細(xì)菌,所以通過(guò)對(duì)照,能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),A正確;將加熱殺死的S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合,S型細(xì)菌的DNA能將部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,所以可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌,B正確;將加熱殺死的S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合,S型細(xì)菌的DNA能與R型細(xì)菌的DNA進(jìn)行重新組合,進(jìn)而將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,C正確;能導(dǎo)致小鼠死亡的是和組,不能導(dǎo)致小鼠死亡的是組,D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二【知識(shí)梳理】1.同位素標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA2.(1)DNAC、H、O、N、P蛋白質(zhì)C、H、O、N、S等(2)活細(xì)胞寄生3.(1)大腸桿菌大腸桿菌噬菌體噬菌體(2)高低低高4.32P-DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)35S-蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞,留在外面5.DNA理性思維以細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是(1)其個(gè)體很小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化;(2)繁殖快。科學(xué)探究(1)放射性標(biāo)記的尿嘧啶放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶(2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無(wú),即為RNA病毒;反之為DNA病毒?！久}角度】1.A解析 由于噬菌體是病毒,無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能獨(dú)立生活,所以在標(biāo)記噬菌體時(shí),需要利用分別含有35S和32P的細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng),A正確;中少量噬菌體未侵入細(xì)菌不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,B錯(cuò)誤;攪拌和離心的作用是讓細(xì)菌和噬菌體外殼分開(kāi),C錯(cuò)誤;標(biāo)記的元素不同,檢測(cè)到放射性的部位不同,D錯(cuò)誤。2.A解析 35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,所以離心后,理論上b中不應(yīng)具有放射性,32P標(biāo)記的噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),離心后,放射性應(yīng)在沉淀物中,因此上清液c不含有放射性,A正確。攪拌的目的是將吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼與細(xì)菌分開(kāi),若該過(guò)程攪拌不充分,則會(huì)導(dǎo)致沉淀物中含有少量的放射性,B錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)2中上清液會(huì)含有放射性,與過(guò)程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān),C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)結(jié)果,b、c中有少量的放射性,a、d中有大量的放射性,D錯(cuò)誤。3.B解析 用32P、35S、15N標(biāo)記后,親代噬菌體的DNA中含有32P、15N,蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程中,噬菌體外殼留在外面,DNA進(jìn)入細(xì)菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成,無(wú)放射性,A、C錯(cuò)誤;子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N),B正確;DNA中不含有S元素,D錯(cuò)誤。4.C解析 選擇T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)勢(shì)是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(由蛋白質(zhì)和DNA組成),侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA進(jìn)入細(xì)菌,能將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開(kāi),A錯(cuò)誤;用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質(zhì)分子的“行蹤”,而不是它們的合成過(guò)程,B錯(cuò)誤;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,其在侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌,攪拌的目的是讓吸附在細(xì)菌表面的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分開(kāi),若攪拌不充分,有少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使上清液中放射性降低,沉淀物中放射性增強(qiáng),C正確;保溫時(shí)間過(guò)短,部分噬菌體沒(méi)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(shí)間過(guò)長(zhǎng),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中,也會(huì)使上清液的放射性含量升高,因此保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)增強(qiáng)上清液的放射性,D錯(cuò)誤。5.D解析 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),分別研究其作用,但只有赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)用到了放射性同位素標(biāo)記法。考點(diǎn)三【知識(shí)梳理】1.RNA 2.DNADNADNARNA3.DNARNA【命題角度】1.C解析 有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,不管是真核生物還是原核生物,不管是細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)都是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或RNA,如甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)只能是RNA。2.A解析 由題圖可知,將RNA接種在葉片上,葉片出現(xiàn)了病斑,而將蛋白質(zhì)外殼接種到葉片上,葉片上沒(méi)有出現(xiàn)病斑,所以該病原體是通過(guò)RNA遺傳的。病毒都是寄生在細(xì)胞內(nèi)的。3.C解析 因?yàn)闊煵莼ㄈ~病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA,而不是蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)中的RNA是b型TMV的,分離出的病毒類型就應(yīng)該是b型。歷年真題明考向1.C解析 T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,不能在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖,A項(xiàng)錯(cuò)誤。病毒顆粒內(nèi)沒(méi)有合成mRNA和蛋白質(zhì)的“工具”和原料等,B項(xiàng)錯(cuò)誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后可利用宿主細(xì)胞內(nèi)的脫氧核苷酸合成其自身的核酸,故大腸桿菌所攝取的32P可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C項(xiàng)正確。人類免疫缺陷病毒屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,含有RNA,T2噬菌體屬于DNA病毒,二者的核酸類型和增殖過(guò)程不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.C解析 格里菲思實(shí)驗(yàn)只證明S型細(xì)菌含有轉(zhuǎn)化因子,A項(xiàng)錯(cuò)誤。艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,B項(xiàng)錯(cuò)誤。赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中,離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中, C項(xiàng)正確。赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中32P標(biāo)記的細(xì)菌裂解后得到的噬菌體才帶有32P 標(biāo)記,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.D解析 格里菲思所做的實(shí)驗(yàn)中,R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是基因重組的結(jié)果,A項(xiàng)錯(cuò)誤。格里菲思所做的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只能證明R型細(xì)菌中含有能讓S型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的因子,但不能證明該轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體屬于病毒,不能用放射性同位素直接標(biāo)記,C項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)正確。4.D解析 沃森和克里克通過(guò)分析威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜,成功構(gòu)建了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,不是破譯了密碼子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.C解析 噬菌體是病毒,必須寄生在活細(xì)胞中,不能用普通的培養(yǎng)基培養(yǎng),A錯(cuò)誤;分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,只進(jìn)行短時(shí)間的保溫培養(yǎng),B錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)中,如果攪拌不充分,導(dǎo)致有放射性的蛋白質(zhì)外殼不能從大腸桿菌上脫落,使沉淀物中也有少量的放射性存在,C正確;32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)是相互對(duì)照,共同說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D錯(cuò)誤。1.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是()A.重組DNA片段,研究其表型效應(yīng)B.誘發(fā)DNA突變,研究其表型效應(yīng)C.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),研究各自的遺傳效應(yīng)D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù),研究DNA在親代與子代之間的傳遞解析 C艾弗里等人的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),首次證明了DNA是使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì);赫爾希與蔡斯通過(guò)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),兩者都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地觀察其各自在遺傳中的作用。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒(méi)有用到同位素示蹤技術(shù)。2.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測(cè),上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液帶有放射性的原因可能是() A.離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng),上清液中析出較重的大腸桿菌B.攪拌不充分,吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離C.噬菌體侵染大腸桿菌后,大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體D.32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼,離心后存在于上清液中解析 C噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),經(jīng)過(guò)攪拌、離心,上清液是質(zhì)量較輕的噬菌體外殼,沉淀物是被侵染的大腸桿菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤;攪拌不充分,噬菌體與細(xì)菌未分離,放射性應(yīng)出現(xiàn)在沉淀物中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)注入自身的DNA,子代噬菌體的DNA會(huì)含32P,上清液帶有放射性的原因可能是噬菌體侵染大腸桿菌后,大腸桿菌裂解釋放出了子代噬菌體,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實(shí)驗(yàn),有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.35S標(biāo)記的是噬菌體的DNAB.沉淀物b中含放射性的高低,與過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān)C.上清液a中放射性較強(qiáng)D.上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)解析 A35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,DNA不含有S元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤。充分?jǐn)嚢桦x心后,含放射性的蛋白質(zhì)外殼進(jìn)入上清液,使上清液a中放射性較強(qiáng);若攪拌不充分,一部分蛋白質(zhì)外殼不能與大腸桿菌分離,會(huì)隨大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中,使沉淀物中放射性增強(qiáng),B、C項(xiàng)正確。該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有標(biāo)記DNA,不能說(shuō)明DNA的作用,故不能證明DNA是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)正確。4.科學(xué)家用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用該大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,待大腸桿菌解體后,15N()A.不出現(xiàn)在T2噬菌體中B.僅發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的DNA中C.發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的外殼和DNA中D.僅發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的外殼中解析 C蛋白質(zhì)主要含有C、H、O、N等元素,DNA含有C、H、O、N、P。用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用該大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA中都有15N。5.在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細(xì)菌的數(shù)量變化如圖所示,下列相關(guān)敘述不正確的是()A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來(lái)自細(xì)菌B.在t0t1時(shí)間內(nèi),噬菌體還未侵入細(xì)菌體內(nèi)C.在t1t2時(shí)間內(nèi),噬菌體侵入細(xì)菌體內(nèi)導(dǎo)致細(xì)菌大量死亡D.在t2t3時(shí)間內(nèi),噬菌體因失去寄生場(chǎng)所而停止增殖解析 B噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程為吸附注入合成組裝釋放,侵入細(xì)菌時(shí)噬菌體只有DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),合成子代噬菌體所需要的原料、酶、能量都由細(xì)菌提供。在t0t1時(shí)間內(nèi),噬菌體和細(xì)菌的數(shù)量基本穩(wěn)定,此時(shí)噬菌體可能還未侵入細(xì)菌體內(nèi),也可能已經(jīng)侵入細(xì)菌體內(nèi),只是細(xì)菌還未裂解釋放子代噬菌體。t1t2時(shí)間內(nèi),細(xì)菌大量死亡是由于噬菌體的侵入。在t2t3時(shí)間內(nèi),細(xì)菌裂解死亡,噬菌體因失去寄生場(chǎng)所而停止增殖。6.如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)示意圖及實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖丙中用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼,標(biāo)記元素所在部位是圖乙中的。如果用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,標(biāo)記元素所在部位是圖甲中的。(2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料,其原因之一是。(3)實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段,目的是。(4)僅有圖丙的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,(填“能”或“不能”)說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),原因是。答案 (1)(2)噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成(3)讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離(4)不能蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)解析 (1)32P標(biāo)記的是(磷酸基團(tuán)),(肽鍵)不含S,有些R基含S,故35S標(biāo)記的是R基。(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的思路是單獨(dú)觀察生物體內(nèi)每一種化學(xué)成分的作用,而噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成,這是它被選為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一。(3)實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段,目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離,以便觀察放射性存在的部位。(4)圖丙實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),不能說(shuō)明噬菌體的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。