2019版高考生物一輪復習 第6單元 遺傳的分子基礎 第17講 DNA是主要的遺傳物質學案 蘇教版

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1、 第17講　DNA是主要的遺傳物質 考試說明 人類對遺傳物質的探索過程(Ⅱ)。 􀎮考點一　肺炎雙球菌轉化實驗􀎯 1.肺炎雙球菌類型 項目 S型肺炎雙球菌 R型肺炎雙球菌 菌落 　　　? 粗糙 菌體 　　　　　? 無多糖類莢膜 毒性 　　　? 無 2.格里菲思的體內轉化實驗 (1)實驗過程 圖6-17-1 (2)結論:加熱殺死的S型細菌中含有　　　　　　　,將無毒的R型活細菌轉化為S型活細菌。? 3.艾弗里的體外轉化實驗 (1)方法:直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質等,將

2、它們分別與　　　　　　混合培養(yǎng),研究它們各自的遺傳功能。? (2)實驗過程及結果 圖6-17-2 (3)結論:　　　　才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質,即　　　　是轉化因子,是遺傳物質。? 理性思維 1.體內轉化實驗中“加熱”是否已導致DNA和蛋白質變性? ? ? 2.體外轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時遺傳物質、原料、能量分別由哪方提供? ? ? 科學探究 格里菲思設計的實驗,除教材中的四組以外,他還設計了一組:將加熱后殺死的S型細菌和加熱后殺死的R型細菌混合后注射到小鼠體內→小鼠不死亡;而艾弗里設計的實驗中,有一個關鍵的對照組:S型細菌的DNA+DN

3、A酶→R型細菌的培養(yǎng)基→R型細菌。結合兩位科學家的實驗,可以得出的結論:R型細菌轉變成S型細菌的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 1.比較格里菲思實驗和艾弗里實驗 項目 格里菲思實驗 (體內轉化實驗) 艾弗里實驗 (體外轉化實驗) 培養(yǎng)場所 　小鼠體內培養(yǎng) 　培養(yǎng)基(體外培養(yǎng)) 實驗原則 　R型細菌與S型細菌的毒性對照 　S型細菌體內各成分的相互對照 實驗結果 　加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌 　S型細菌的DNA能使R型細菌轉化為S型細菌 實驗結論 　加熱殺死的S型細菌體內含有某種“轉化因子” 　DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)

4、定遺傳變化的物質 兩實驗 的聯(lián)系 ?、偎貌牧舷嗤?都是R型和S型肺炎雙球菌 ?、隗w內轉化實驗是基礎,僅說明加熱殺死的S型細菌體內含有某種“轉化因子”,而體外轉化實驗則進一步說明“轉化因子”就是DNA ?、蹆蓪嶒灦甲裱瓕φ赵瓌t、單一變量原則 2.辨析細菌體內的轉化問題 (1)格里菲思實驗只證明了加熱殺死的S型細菌中含有某種“轉化因子”,并沒有證明DNA是遺傳物質。 (2)轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉化實驗實質是S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細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

5、DNA。 (4)并非所有的R型細菌都被轉化。由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,因此轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌,而只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。 1.[2018·江淮十校聯(lián)考] 某同學對格里菲思的實驗進行了改良,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,在適宜的無菌條件下進行培養(yǎng),一段時間后,菌落的生長情況如圖6-17-3所示。下列有關敘述中正確的是 (　　) 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6-17-3

6、 B.甲、乙兩組作為丁組的對照組,丙組培養(yǎng)基無菌落產(chǎn)生,可以不必設置 C.丁組的實驗結果說明了使R型菌發(fā)生轉化的物質是S型菌的DNA D.該實驗中的無關變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時間等 2.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗,進行了以下4個實驗: ①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注入小鼠 ②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠 ③R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注入小鼠 ④S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個實驗中小鼠存活的情況依次是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.存

7、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行相關轉化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖6-17-4所示的處理,在培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內。下列說法不正確的是 (　　) 圖6-17-4 A.通過⑤⑥對照,能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質 B.⑥可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C.⑥產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果 D.不能導致小鼠死亡的是①③④⑤四組 􀎮考點二　噬菌體侵染細菌實驗􀎯 1.實

8、驗方法:　　　　　　　法,用35S、32P分別標記　　　　　　　　　　　　　　　。? 2.實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結構 圖6-17-5 (2)噬菌體的生活方式:　　　　　　　　。? 3.實驗過程 (1)標記噬菌體 圖6-17-6 (2)侵染細菌 圖6-17-7 4.實驗結果分析 分組 結果 結果分析 對比實驗 (相互對照) 　含32P的噬菌體+細菌 　上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內 　　　　　　? 　含35S的噬菌體+細菌 　宿主細胞內無35S,35S主要分布在上清液中 　　　　　　?

9、 5.結論:　　　　是遺傳物質。? 理性思維 實驗材料的選擇是實驗成功的重要因素,艾弗里與赫爾希等人的實驗選用了結構十分簡單的生物——細菌或病毒。請思考:以細菌或病毒作為實驗材料具有哪些優(yōu)點? ? ? 科學探究 根據(jù)遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換,請利用放射性同位素標記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出實驗思路,預期的實驗結果及結論。(要求:實驗包含可相互對照的甲、乙兩個組。) (1)思路: 甲組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有　　　　　　　　　　的培養(yǎng)基中,之后接

10、種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。? 乙組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有　　　　　　　　　　的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。? (2)結果及結論:? 　　　　　　　　　　。? 1.肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較 項目 肺炎雙球菌 體外轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 設計思路 　設法將DNA與其他物質分開,單獨、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、蛋白質等,分別與R型菌混合培養(yǎng) 　同位素標記法:分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA 結論 ?、僮C明DNA是遺傳

11、物質,而蛋白質不是遺傳物質 ?、谡f明了遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異 　①證明DNA是遺傳物質,但不能證明蛋白質不是遺傳物質 ?、谡f明DNA能控制蛋白質的合成 ?、壅f明DNA能自我復制 2.噬菌體侵染細菌實驗的上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因。 ①保溫培養(yǎng)時間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內,經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液中出現(xiàn)放射性; ②保溫培養(yǎng)時間過長,噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原

12、因:攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中。 (3)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性存在的部位,不能確定是何種元素的放射性。 (4)該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質共有的元素,否則無法將DNA和蛋白質區(qū)分開。 角度1　考查噬菌體侵染細菌實驗的過程與結論 1.噬菌體侵染細菌的實驗是研究遺傳物質的經(jīng)典實驗,主要過程如下:①標記噬菌體→②噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性。下列敘述正確的是 (　　) A.①需要利用分別含有35S和32P的細菌 B.②中

13、少量噬菌體未侵入細菌會導致實驗失敗 C.③的作用是加速細菌的解體 D.④的結果是沉淀物中檢測到放射性 2.某校生物研究性學習小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗,過程如圖6-17-8所示,下列有關分析正確的是 (　　) A.理論上,b和c中不應具有放射性 B.實驗中b含少量放射性與①過程中培養(yǎng)時間的長短有關 圖6-17-8 C.實驗中c含有放射性與④過程中攪拌不充分有關 D.實驗結果,a、d中有少量的放射性,b、c中有大量的放射性 角度2　考查同位素標記法及元素去向 3.[2017·山西忻州一中模擬] 如果用32P、35S、15N標記噬菌體后,讓其侵染細菌,

14、在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結構中,能夠找到的放射性元素為 (　　) A.可在外殼中找到35S、15N B.可在DNA中找到32P、15N C.可在外殼中找到32P、15N D.可在DNA中找到32P、35S、15N 4.[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驗,有關該實驗的說法正確的是 (　　) A.選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結構簡單,繁殖速度快 B.用32P和35S分別標記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質分子的合成過程 C.35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中,若攪拌時間短,上清液中的放射性會降低 D.32P標記的噬菌體侵染細菌實驗中,保

15、溫時間過長或過短都會降低上清液的放射性 技法提煉 1.“兩看法”判斷子代噬菌體標記情況 圖6-17-9 2.同位素標記法歸類分析 (1)標記某元素,追蹤其轉移途徑。如用18O標記H2O,光合作用只產(chǎn)生18O2;再用18O標記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自于H2O,而不是來自于CO2。 (2)標記特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌體侵染細菌的實驗中,用32P標記噬菌體的DNA,大腸桿菌內發(fā)現(xiàn)放射性物質;用35S標記蛋白質,大腸桿菌內未發(fā)現(xiàn)放射性物質;證明了DNA是噬菌體的遺傳物質。 (3)標記特征化合物,探究詳細生理過程,研究

16、生物學原理。如用3H標記亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌過程;用3H標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,研究有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律;用15N標記DNA,證明了DNA復制的特點是半保留復制。 角度3　肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較 5.艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗,都能證明DNA是遺傳物質,這兩個實驗的研究方法可能有:①設法把DNA與蛋白質分開,研究各自的效應;②放射性同位素標記法。下列有關敘述正確的是 (　　) A.兩者都運用了①和② B.前者運用了①,后者運用了② C.前者只運用了②,后者運用了①和② D.前者只運用了①,后者運用了①和②

17、 􀎮考點三　DNA是主要的遺傳物質􀎯 1.RNA是遺傳物質的實驗證據(jù)——煙草花葉病毒對煙草細胞的感染實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象: 圖6-17-10 (2)結論:煙草花葉病毒中的　　　　是遺傳物質。? 2.生物含有的核酸及其遺傳物質 生物類型 所含核酸 遺傳物質 舉例 細胞 生物 真核生物 DNA和 RNA 　　? 動物、植物、真菌 原核生物 　　? 細菌、藍藻、放線菌 非細胞 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 　　? 　

18、煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒 3.DNA是主要的遺傳物質:生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質是　　　　,只有極少數(shù)生物的遺傳物質是　　　　,因而DNA是主要的遺傳物質。? 角度1　考查對生物體遺傳物質的判斷 1.下列關于遺傳物質的說法,錯誤的是 (　　) ①真核生物的遺傳物質是DNA ②原核生物的遺傳物質是RNA ③細胞核中的遺傳物質是DNA ④細胞質中的遺傳物質是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是DNA或RNA　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 易錯提醒 (1)艾弗里的體外轉

19、化實驗與噬菌體侵染細菌實驗均只能證明DNA是遺傳物質,而不能證明DNA是主要的遺傳物質。 (2)對于任何一種生物來說,其遺傳物質只有一種,是DNA或RNA,沒有主要和次要之分,因此不能說具體的某種生物的遺傳物質主要是DNA。 (3)真核生物的遺傳物質是DNA,DNA主要分布在細胞核,少量分布在細胞質,細胞核與細胞質里的遺傳物質都是DNA。 角度2　考查病毒的感染及重組實驗 2.如圖6-17-11是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程,實驗表明這種病原體 (　　) 圖6-17-11 A.寄生于細胞內,通過RNA遺傳 B.寄生于細胞間,通過蛋白質遺傳 C.寄生于細胞內,通

20、過蛋白質遺傳 D.寄生于細胞間,通過RNA遺傳 3.科學家從煙草花葉病毒(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)的結果是 (　　) 實驗 編號 實驗過程 實驗結果 病斑類型 病斑中分離出 的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 　組合病毒(a型TMV的蛋白質+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 　組合病毒(b型TMV的蛋白質+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.實驗① B.實驗② C.實驗③

21、 D.實驗④ 技法提煉　“遺傳物質”探索的4種方法 􀎮歷年真題明考向􀎯 1.[2017·全國卷Ⅱ] 在證明DNA是遺傳物質的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述,正確的是 (　　) A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質 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程相同 2.[2017·江蘇卷] 下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗,敘述正確的是 (　　

22、) A.格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記 3.[2016·江蘇卷] 下列關于探索DNA是遺傳物質實驗的相關敘述,正確的是 (　　) A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果 B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質 C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的 D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質 4.[2015·江蘇卷]

23、下列關于研究材料、方法及結論的敘述,錯誤的是 (　　) A.孟德爾以豌豆為研究材料,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,通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀分離比,認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菌為研究材料,通過同位素示蹤技術區(qū)分蛋白質與 DNA,證明了DNA是遺傳物質 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] 關于“噬菌體侵染細菌的實驗”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

24、用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,進行長時間的保溫培養(yǎng) C.用35S標記噬菌體的侵染實驗中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D.32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質、蛋白質不是遺傳物質 第六單元　遺傳的分子基礎 第17講　DNA是主要的遺傳物質 考點一 【知識梳理】 1.光滑　有多糖類莢膜　有 2.(1)S型活細菌　R型活細菌　(2)轉化因子 3.(1) R型細菌　(2)DNA　DNA+DNA酶　(3)DNA　DNA 理性思維 1.加熱殺死S型細菌的過程中,其蛋

25、白質變性失活,但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。 2.實現(xiàn)轉化時遺傳物質來自S型細菌,原料和能量均來自R型細菌。 科學探究 要有R型活細菌和S型細菌的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)生轉化,得到的菌落類型與丁相同,A項錯誤;丙組作為丁組的對照組,排除加熱殺死的S型菌復活的可能,B項錯誤;丁組的實驗結果只能說明加熱殺死的S型菌可以使R型菌發(fā)生轉化,不能說明使R型菌發(fā)生轉化的物質是S型菌的DNA,C項錯誤;該實驗中的無關變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時間等,D項正確。 2.D　[解析] ①S型

26、菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了轉化作用,對后面加入的R型菌沒有轉化作用,R型菌無毒,注入小鼠體內,小鼠存活;②R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用,加入S型菌,有毒性,注入小鼠體內導致小鼠死亡;③R型菌+DNA酶,DNA酶對細菌不起作用,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,冷卻后復性),加入S型菌的DNA,沒有了R型活菌,不能轉化,也就相當于把兩種DNA注入小鼠體內,兩種DNA沒有毒性,也不會使小鼠的細胞發(fā)生轉化,小鼠存活;④S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注入小鼠,和③類似,小鼠存活。選D項。 3.D　[解析]

27、 ①中是加熱殺死的S型細菌,失去感染能力,不能使小鼠死亡;②中是S型細菌,能使小鼠死亡;③中是S型細菌+R型細菌的DNA,能使小鼠死亡;④中是R型細菌,不能使小鼠死亡;⑤中是R型細菌+S型細菌的蛋白質,不能將R型細菌轉化成S型細菌,不能使小鼠死亡;⑥中是R型細菌+S型細菌的DNA,能將R型細菌轉化成S型細菌,能使小鼠死亡。⑤沒有出現(xiàn)S型細菌,⑥出現(xiàn)S型細菌,所以通過⑤⑥對照,能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質,A正確;將加熱殺死的S型細菌的DNA與R型細菌混合,S型細菌的DNA能將部分R型細菌轉化成S型細菌,所以⑥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型細菌的DNA與R型細

28、菌混合,S型細菌的DNA能與R型細菌的DNA進行重新組合,進而將R型細菌轉化成S型細菌,C正確;能導致小鼠死亡的是②③和⑥組,不能導致小鼠死亡的是①④⑤組,D錯誤。 考點二 【知識梳理】 1.同位素標記　噬菌體的蛋白質和DNA 2.(1)DNA　C、H、O、N、P　蛋白質　C、H、O、N、S等 (2)活細胞寄生 3.(1)大腸桿菌　大腸桿菌　噬菌體　噬菌體　(2)高　低　低　高 4.32P-DNA進入了宿主細胞內　35S-蛋白質外殼未進入宿主細胞,留在外面 5.DNA 理性思維 以細菌和病毒作為實驗材料的優(yōu)點是(1)其個體很小,結構簡單,容易看出因遺傳物質改變導致的結構和功

29、能的變化;(2)繁殖快。 科學探究 (1)放射性標記的尿嘧啶　放射性標記的胸腺嘧啶 (2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。 【命題角度】 1.A　[解析] 由于噬菌體是病毒,無細胞結構,不能獨立生活,所以在標記噬菌體時,需要利用分別含有35S和32P的細菌進行培養(yǎng),A正確;②中少量噬菌體未侵入細菌不會導致實驗失敗,B錯誤;攪拌和離心的作用是讓細菌和噬菌體外殼分開,C錯誤;標記的元素不同,檢測到放射性的部位不同,D錯誤。 2.A　[解析] 35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼,所以離心后,理論上b中不應具有放射性,32P標記的噬菌體DNA進入細菌體內,

30、離心后,放射性應在沉淀物中,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菌上的噬菌體外殼與細菌分開,若該過程攪拌不充分,則會導致沉淀物中含有少量的放射性,B錯誤。實驗2中上清液會含有放射性,與③過程中培養(yǎng)時間的長短有關,C錯誤;實驗結果,b、c中有少量的放射性,a、d中有大量的放射性,D錯誤。 3.B　[解析] 用32P、35S、15N標記后,親代噬菌體的DNA中含有32P、15N,蛋白質外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細菌過程中,噬菌體外殼留在外面,DNA進入細菌。子代噬菌體的蛋白質外殼完全以細菌體內的氨基酸為原料合成,無放射性,A、C錯誤;子代噬菌體DNA只有一部分含有親

31、代鏈(含32P、15N),B正確;DNA中不含有S元素,D錯誤。 4.C　[解析] 選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結構簡單(由蛋白質和DNA組成),侵染細菌時只有DNA進入細菌,能將DNA和蛋白質徹底分開,A錯誤;用32P和35S分別標記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質分子的“行蹤”,而不是它們的合成過程,B錯誤;35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼,其在侵染細菌時,蛋白質外殼沒有進入細菌,攪拌的目的是讓吸附在細菌表面的蛋白質外殼與細菌分開,若攪拌不充分,有少量35S標記的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中,使上清液中放射性降低,沉淀物中放射性增強,C正確;保溫時間過短,部分

32、噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內,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增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液中,也會使上清液的放射性含量升高,因此保溫時間過長或過短都會增強上清液的放射性,D錯誤。 5.D　[解析] 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗都是設法把DNA和蛋白質分開,分別研究其作用,但只有赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗用到了放射性同位素標記法。 考點三 【知識梳理】 1.RNA 2.DNA　DNA　DNA　RNA 3.DNA　RNA 【命題角度】 1.C　[解析] 有細胞結構的生物,不管是真核生物還是原核生物,不管是細胞質

33、還是細胞核內的遺傳物質都是DNA,病毒的遺傳物質為DNA或RNA,如甲型H1N1流感病毒的遺傳物質只能是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,而將蛋白質外殼接種到葉片上,葉片上沒有出現(xiàn)病斑,所以該病原體是通過RNA遺傳的。病毒都是寄生在細胞內的。 3.C　[解析] 因為煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA,而不是蛋白質。實驗③中的RNA是b型TMV的,分離出的病毒類型就應該是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的病毒,不能在肺炎雙球菌中復制和增殖,A項錯誤。病毒顆粒內沒有合成

34、mRNA和蛋白質的“工具”和原料等,B項錯誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后可利用宿主細胞內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項正確。人類免疫缺陷病毒屬于逆轉錄病毒,含有RNA,T2噬菌體屬于DNA病毒,二者的核酸類型和增殖過程不同,D項錯誤。 2.C　[解析] 格里菲思實驗只證明S型細菌含有轉化因子,A項錯誤。艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使R型細菌轉化成S型細菌,B項錯誤。赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,離心后細菌主要存在于沉淀中, C項正確。赫爾希和蔡斯實驗中32P標記的細菌裂解后得到的噬菌體才帶有32P 標記,

35、D項錯誤。 3.D　[解析] 格里菲思所做的實驗中,R型細菌轉化為S型細菌是基因重組的結果,A項錯誤。格里菲思所做的體內轉化實驗只能證明R型細菌中含有能讓S型細菌發(fā)生轉化的因子,但不能證明該轉化因子是何種物質,B項錯誤。噬菌體屬于病毒,不能用放射性同位素直接標記,C項錯誤。噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質,D項正確。 4.D　[解析] 沃森和克里克通過分析威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜,成功構建了DNA的雙螺旋結構模型,不是破譯了密碼子,D項錯誤。 5.C　[解析] 噬菌體是病毒,必須寄生在活細胞中,不能用普通的培養(yǎng)基培養(yǎng),A錯誤;分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標

36、記的大腸桿菌,只進行短時間的保溫培養(yǎng),B錯誤;本實驗中,如果攪拌不充分,導致有放射性的蛋白質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標記的噬菌體侵染實驗是相互對照,共同說明DNA是遺傳物質,不能證明蛋白質不是遺傳物質,D錯誤。 1.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(fā)DNA突變,研究其表型效應 C.設法把DNA與蛋白質分開,研究各自的遺傳效應 D.應用同位素示蹤技術,研究DNA在親代與子代之間的傳遞

37、 [解析] C　艾弗里等人的肺炎雙球菌體外轉化實驗,首次證明了DNA是使R型細菌轉化為S型細菌的物質;赫爾希與蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質,兩者都是設法將DNA與蛋白質分開,單獨地、直接地觀察其各自在遺傳中的作用。肺炎雙球菌轉化實驗沒有用到同位素示蹤技術。 2.用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測,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.離心時間過長,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

38、.32P標記了噬菌體蛋白質外殼,離心后存在于上清液中 [解析] C　噬菌體侵染大腸桿菌時,經(jīng)過攪拌、離心,上清液是質量較輕的噬菌體外殼,沉淀物是被侵染的大腸桿菌,A項錯誤;攪拌不充分,噬菌體與細菌未分離,放射性應出現(xiàn)在沉淀物中,B項錯誤;32P標記的是噬菌體的DNA,噬菌體侵染大腸桿菌時注入自身的DNA,子代噬菌體的DNA會含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項正確,D項錯誤。 3.某同學模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗,有關分析錯誤的是 (　　) A.35S標記的是噬菌體的DNA B.沉淀物b中含放射性的高

39、低,與②過程中攪拌是否充分有關 C.上清液a中放射性較強 D.上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質 [解析] A　35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼,DNA不含有S元素,A項錯誤。充分攪拌離心后,含放射性的蛋白質外殼進入上清液,使上清液a中放射性較強;若攪拌不充分,一部分蛋白質外殼不能與大腸桿菌分離,會隨大腸桿菌進入沉淀物中,使沉淀物中放射性增強,B、C項正確。該實驗沒有標記DNA,不能說明DNA的作用,故不能證明DNA是遺傳物質,D項正確。 4.科學家用含有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.

40、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噬菌體的蛋白質外殼和DNA中都有15N。 5.在噬菌體侵染細菌的實驗中,隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)基內噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示,下列相關敘述不正確的是 (　　) A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌 B.在t0~t1時間內,噬菌體還未侵入細菌體內 C.在t1~t2時間內,噬菌體侵入細菌體內導致細菌大量死亡 D.在t2~

41、t3時間內,噬菌體因失去寄生場所而停止增殖 [解析] B　噬菌體侵染細菌的過程為吸附→注入→合成→組裝→釋放,侵入細菌時噬菌體只有DNA進入細菌體內,合成子代噬菌體所需要的原料、酶、能量都由細菌提供。在t0~t1時間內,噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定,此時噬菌體可能還未侵入細菌體內,也可能已經(jīng)侵入細菌體內,只是細菌還未裂解釋放子代噬菌體。t1~t2時間內,細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入。在t2~t3時間內,細菌裂解死亡,噬菌體因失去寄生場所而停止增殖。 6.如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質實驗中的物質示意圖及實驗過程圖,請回答下列問題。 (1)圖丙中用35S標記噬菌體蛋白質外殼,標

42、記元素所在部位是圖乙中的　　　　。如果用32P標記噬菌體的DNA,標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驗材料,其原因之一是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)實驗中采用攪拌和離心等手段,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)僅有圖丙的實驗過程,　　　　(填“能”或“不能”)說明蛋白質不是遺傳物質,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。? [答案] (1)④?、佟?2)噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成 (3)讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離 (4)不能　蛋白質外殼沒有進入細菌體內 [解析] (1)32P標記的是①(磷酸基團),⑤(肽鍵)不含S,有些R基含S,故35S標記的是R基。(2)噬菌體侵染細菌實驗的思路是單獨觀察生物體內每一種化學成分的作用,而噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成,這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段,目的是讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離,以便觀察放射性存在的部位。(4)圖丙實驗中蛋白質外殼沒有進入細菌體內,不能說明噬菌體的蛋白質不是遺傳物質。 14