（江蘇專用）2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第六單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第18講 探索遺傳物質(zhì)的過程講義（含解析）蘇教版.docx

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第18講　探索遺傳物質(zhì)的過程 [考綱要求]　1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(B)。2.實驗：DNA的粗提取與鑒定(b)。 考點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析 1．肺炎雙球菌類型的比較 　　特點 類型　　 菌落 莢膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 無 無 2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗①、②對比說明R型細菌無毒性，S型細菌有毒性。 (2)實驗②、③對比說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。 (3)實驗②、③、④對比說明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 (4)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，含有促成R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 3．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗①、②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。 (2)實驗③、④說明DNA有轉(zhuǎn)化作用。 4．比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 培養(yǎng)細菌 小鼠體內(nèi)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(nèi)各成分的相互對照 實驗結(jié)果 已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 實驗結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌； ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA； ③實驗設(shè)計都遵循對照原則、單一變量原則 1．判斷下列關(guān)于格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的敘述 (1)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是“轉(zhuǎn)化因子”(　　) (2)肺炎雙球菌的遺傳遵循基因的分離定律和自由組合定律(　　) (3)S型細菌表面光滑，有毒性(　√　) (4)從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉(zhuǎn)化而來的(　　) (5)從格里菲思實驗中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R型細菌(　　) (6)格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀(　　) 2．判斷下列關(guān)于艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述 (1)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　　) (2)在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核糖核苷酸，因此不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化(　√　) (3)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù)(　√　) (4)艾弗里提出的有關(guān)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論，沒有得到科學(xué)家的一致公認(　√　) 分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 (1)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，如果沒有實驗③，能否得出格里菲思的結(jié)論？為什么？ 提示　不能。因為無對照實驗，不能說明加熱后殺死的S型細菌中含有促成R型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子。 (2)如果由你設(shè)計完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，應(yīng)該注意哪些無關(guān)變量對實驗的影響？ 提示　四組實驗應(yīng)選用年齡、體重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活菌液的濃度及注射量應(yīng)該相同。 (3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則： ①ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數(shù)量減少。 ②bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是：b之前，已有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖。 ③后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖而來的。 (4)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，設(shè)置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么？ 提示　起對照作用。用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA，結(jié)果不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明DNA才是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。 (5)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的實驗思路是什么？ 提示　直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，將它們分別與R型細菌混合培養(yǎng)，研究它們各自的遺傳功能。 命題點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析 1．某科研人員為了驗證格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，對實驗鼠進行了4次注射實驗，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．活菌甲是有莢膜的R型細菌，而活菌乙是無莢膜的S型細菌 B．由注射②和④的結(jié)果可知，活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡 C．在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來 D．死菌乙未導(dǎo)致鼠3死亡，由此說明小鼠體內(nèi)未發(fā)生特異性免疫 答案　C 解析　肺炎雙球菌的R型細菌沒有莢膜、無毒性，S型細菌有莢膜、有毒性。實驗結(jié)果顯示：將活菌甲注射到鼠1體內(nèi)，鼠1不死亡，而將活菌乙注射到鼠4體內(nèi)，鼠4死亡，說明活菌甲是無莢膜的R型細菌，而活菌乙是有莢膜的S型細菌，A錯誤；注射②是將活菌甲與死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi)，結(jié)果死亡的小鼠2體內(nèi)分離出活菌乙，注射④是將分離出的活菌乙注射到鼠4體內(nèi)，結(jié)果是鼠4死亡，說明死菌乙的體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，促進活菌甲轉(zhuǎn)化為活菌乙，進而導(dǎo)致實驗鼠死亡，B錯誤；在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來，C正確；死菌乙對于實驗鼠而言屬于抗原，進入實驗鼠體內(nèi)會引起特異性免疫，D錯誤。 2．(2018鹽城模擬)利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法正確的是(多選)(　　) 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．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D．能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 答案　ABC 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)，A項正確；F組加入了S型細菌的DNA，可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌，而S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果，B、C項正確；A組經(jīng)煮沸、D組為R型細菌，均不能導(dǎo)致小鼠死亡，D項錯誤。 命題點二　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化過程及機理的拓展分析 3．(2018鎮(zhèn)江模擬)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌的部分DNA片段進入R型細菌內(nèi)并整合到R型細菌的DNA分子上，使這種R型細菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型細菌。下列敘述中正確的是(　　) A．R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中，嘌呤堿基總比例會改變 B．整合到R型細菌內(nèi)的DNA分子片段，表達產(chǎn)物都是莢膜多糖 C．進入R型細菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點 D．S型細菌轉(zhuǎn)錄的mRNA上，可由多個核糖體共同合成一條肽鏈 答案　C 解析　R型細菌和S型細菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，堿基的配對遵循堿基互補配對原則，因此R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中，嘌呤堿基總比例不會改變，依然是50%，A項錯誤；整合到R型細菌內(nèi)的DNA分子片段，表達產(chǎn)物不都是莢膜多糖，B項錯誤；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，即一個DNA分子中有多個基因，每個基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點，因此進入R型細菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點，C項正確；S型細菌轉(zhuǎn)錄的mRNA上，可由多個核糖體共同合成多條相同的肽鏈，而不是一條，D項錯誤。 4．S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)化；在特殊條件下離體培養(yǎng)S－Ⅱ型肺炎雙球菌可從中分離出R－Ⅱ型菌。格里菲思將加熱殺死的S－Ⅲ型菌與R－Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S－Ⅲ型菌；而單獨注射加熱殺死的S－Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此實驗結(jié)果能支持的假設(shè)是(　　) A．S－Ⅲ型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌 B．S－Ⅲ型菌是由R－Ⅱ型菌突變形成的 C．R－Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S－Ⅲ型菌 D．加熱后S－Ⅲ型菌可能未被完全殺死 答案　C 解析　加熱殺死的S－Ⅲ型菌與R－Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S－Ⅲ型菌，說明R－Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S－Ⅲ型菌；而單獨注射加熱殺死的S－Ⅲ型菌小鼠未死亡，說明加熱后S—Ⅲ型菌已被完全殺死。 考點二　噬菌體侵染細菌實驗的分析 1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu) (2)噬菌體的增殖 ①模板：進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA。 ②合成噬菌體的DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。 ③合成噬菌體的蛋白質(zhì)的原料為大腸桿菌的氨基酸，場所為大腸桿菌的核糖體。 2．實驗方法 同位素標記法，用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 3．實驗過程 (1)標記噬菌體 (2)侵染細菌 4．實驗結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 對比 實驗 (相互 對照) 被32P標記的噬菌體＋細菌 上清液中幾乎無32P，32P主要分布在宿主細胞內(nèi) 32P—DNA進入了宿主細胞內(nèi) 被35S標記的噬菌體＋細菌 宿主細胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞，留在外面 5.結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 6．比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗 項目 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 設(shè)計思路 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理方法 直接分離：分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質(zhì)和DNA 檢測方式 觀察菌落類型 檢測放射性同位素存在位置 結(jié)論 證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 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) (1)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等(　　) (2)噬菌體能在宿主細胞內(nèi)以二分裂的方式增殖，使該細菌裂解(　　) (3)32P、35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(　　) (4)噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中(　√　) (5)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(　　) (6)噬菌體侵染細菌的實驗?zāi)軌蜃C明DNA控制蛋白質(zhì)的合成(　√　) (7)用1個含35S標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S(　　) (8)赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標記的部位組合為①②(　√　) 分析噬菌體侵染細菌實驗 (1)以細菌或病毒作為遺傳物質(zhì)探索的實驗材料有何優(yōu)點？ 提示?、賯€體很小，結(jié)構(gòu)簡單，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。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。②繁殖快，細菌20～30min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。 (2)為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進行標記，而不用14C和18O進行標記？ 提示　S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O進行標記，由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O，因此無法確認被標記的是何種物質(zhì)。 (3)攪拌、離心的目的在于把蛋白質(zhì)外殼和細菌分開，再分別檢測其放射性。某科研小組攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示，則： ①圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明細菌未裂解。 ②細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。 (4)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但實驗中含有少量放射性的原因是什么？ 提示　可能由于攪拌不充分，離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等原因，有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。 (5)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有較高放射性的原因是什么？ 提示?、俦貢r間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液含有較高放射性。 (6)此實驗為什么只能證明“DNA是遺傳物質(zhì)”，而不能證明“蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？” 提示　因為蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)，不能確定其是否有遺傳效應(yīng)。 命題點一　分析噬菌體侵染細菌實驗的標記問題 1．(2018南通調(diào)研)如果用3H、15N、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌(無放射性)，對此分析正確的是(　　) A．只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標記了，DNA沒有被標記 B．子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S C．子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N D．子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、14N、32S 答案　C 解析　蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有H、N元素，所以用3H、15N、35S標記噬菌體后，噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都會被3H、15N標記，A項錯誤；由于3H、15N、35S標記的蛋白質(zhì)外殼不進入細菌，3H、15N標記的DNA分子進入細菌但不能用于合成子代噬菌體的外殼，所以子代噬菌體的外殼中沒有放射性，B項錯誤；由于3H、15N標記了親代噬菌體的DNA分子，所以子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N，C項正確；子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、全部含有14N，DNA分子不含S元素，D項錯誤。 2．(2018淄博二模)a、b兩類噬菌體被32P或35S中的一種標記后分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌，經(jīng)保溫、攪拌和離心后，檢測離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是(　　) A．實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性 B．可以確定甲管的放射性來自32P，乙管的放射性來自35S C．檢測結(jié)果表明噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi) D．隨著噬菌體DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強 答案　A 解析　實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性，A項正確；可以確定甲管的放射性來自35S，乙管的放射性來自32P，B項錯誤；檢測結(jié)果表明只有噬菌體的DNA可侵入大腸桿菌內(nèi)，蛋白質(zhì)沒有侵入大腸桿菌內(nèi)，C項錯誤；由于DNA復(fù)制的原料來自細菌，所以隨著噬菌體DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性不變，D項錯誤。 科學(xué)思維　“二看法”判斷子代噬菌體標記情況 命題點二　噬菌體侵染細菌的有關(guān)圖像辨析 3.如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌體內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是(　　) A．可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標記RNA B．參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 C．第0min時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄 D．隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制 答案　C 解析　尿嘧啶是RNA特有的堿基，可以用3H－尿嘧啶標記RNA，A項正確；能與DNA雜交的RNA一定為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B項正確；在第0min時，大腸桿菌還沒有被T4噬菌體感染，所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，C項錯誤；從圖中可以看出，隨著感染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D項正確。 4.(2019鹽城模擬)在T2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(nèi)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌 B．在O～t1時間內(nèi)噬菌體還未侵入細菌體內(nèi) C．在t1～t2時間內(nèi)，由于噬菌體侵入細菌體內(nèi)，導(dǎo)致細菌大量死亡 D．在t2～t3時間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖 答案　B 解析　噬菌體侵染細菌時只有DNA進入細菌體內(nèi)，合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細菌提供，A項正確；在O～t1時間內(nèi)噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定，此時可能噬菌體還未侵入到細菌體內(nèi)，也可能已經(jīng)侵入到細菌體內(nèi)還未釋放子代噬菌體，B項錯誤；t1～t2時間內(nèi)細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入，C項正確；在t2～t3時間內(nèi)細菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D項正確。 考點三　煙草花葉病毒感染實驗及遺傳物質(zhì) 1．RNA也是遺傳物質(zhì)的實驗 (1)實驗材料：煙草花葉病毒和煙草，煙草花葉病毒的組成物質(zhì)是蛋白質(zhì)和RNA。 (2)實驗過程及結(jié)果 實驗一：侵染實驗 實驗二：RNA病毒重建實驗 (3)實驗結(jié)論 RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 2．生物的遺傳物質(zhì) 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5種 體內(nèi)核苷酸種類 4種 8種 8種 遺傳物質(zhì) DNA或RNA DNA DNA 實例 噬菌體、煙草花葉病毒 乳酸菌、藍藻 玉米、小麥、人 (1)RNA或DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)(　　) (2)真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(　√　) (3)生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(　√　) (4)乳酸菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(　　) 如圖是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程，請分析： (1)該病原體的生活方式是活細胞寄生。 (2)該實驗證明了該病原體的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)。 命題點一　RNA作為遺傳物質(zhì)的實例分析 1．(2018吳縣檢測)如圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實驗過程，由此可以判斷(　　) A．水和苯酚的作用是分離病毒中的蛋白質(zhì)和RNA B．TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中 C．侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉(zhuǎn)錄過程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 答案　A 2．(2018武漢二模)煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者引起的病斑不同，如甲圖。將TMV病毒的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)分離，并分別單獨感染健康煙葉，結(jié)果如乙圖?？茖W(xué)家將不同病毒的遺傳物質(zhì)與蛋白質(zhì)之間重新組合形成“雜種病毒”，然后感染健康煙葉，如丙圖。依據(jù)實驗，下列推論合理的是(　　) A．甲圖實驗結(jié)果說明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉 B．乙圖實驗結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉 C．丙圖實驗結(jié)果是煙葉被感染，并且表現(xiàn)出b病斑 D．TMV和HRV兩種病毒具有相同的遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　甲圖實驗結(jié)果不能說明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉，A項錯誤；乙圖過程中用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，煙葉沒有出現(xiàn)病斑，說明TMV的蛋白質(zhì)外殼不能感染煙葉，B項錯誤；丙圖表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的遺傳物質(zhì)合成的“雜種病毒”感染煙葉，煙葉表現(xiàn)出b病斑，C項正確；TMV和HRV兩種病毒的遺傳物質(zhì)不同，D項錯誤。 命題點二　生物遺傳物質(zhì)的探究實驗分析 3．下面是某興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設(shè)計的實驗步驟，請將其補充完整。 (1)實驗?zāi)康模郝浴? (2)材料用具：顯微注射器，該流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟 第一步：把該流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組， ___________________________ ________________________________________________________________________。 第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中。 第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品，檢測是否有該流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案　(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液，C組不做處理 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 解析　病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的，核酸是遺傳物質(zhì)，核酸為DNA或RNA中的一種，根據(jù)題目要求探究的問題及給予的材料、試劑分析可知，實驗中分別利用DNA水解酶、RNA水解酶處理該病毒核酸提取液，然后再注射到豬胚胎干細胞中培養(yǎng)，由于酶具有專一性，可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測到該流感病毒來判斷其核酸類型。 科學(xué)探究　探究生物遺傳物質(zhì)的幾種方法 (1)分離提純法：艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，缺點是物質(zhì)純度不能保證100%。 (2)同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法：分別標記兩者的特有元素；將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。目的：把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開。 (3)病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗證實驗。方法：將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒，用雜種病毒去感染宿主細胞。 (4)酶解法：利用酶的專一性，如加入DNA水解酶，將DNA水解，觀察起控制作用的物質(zhì)是否還有控制作用。若“是”，其遺傳物質(zhì)不是DNA；若“否”，其遺傳物質(zhì)可能是DNA。 考點四　DNA的粗提取和鑒定 1．實驗原理 (1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同 項目 溶解規(guī)律 2mol/L NaCl溶液 0.14mol/L NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸增大 部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 (2)DNA不溶于乙醇溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于乙醇，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進一步分離。 (3)DNA＋二苯胺藍色。 2．實驗過程 材料的選取：選用DNA含量相對較高的生物組織 ↓ 破碎細胞(以雞血為例)：雞血細胞→加蒸餾水→用玻璃棒 攪拌→用紗布過濾→收集濾液 ↓ 去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì) ↓ DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的體積分數(shù)為95%的乙醇溶液 ↓ DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管在沸水浴中加熱數(shù)分鐘，溶液變成藍色 1．加入檸檬酸鈉的目的 制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入檸檬酸鈉，防止血液凝固，使血液分層，取下層血細胞。 2．實驗中有2次使用蒸餾水 第一次在第2步，目的是使血細胞吸水漲破；第二次在第4步，目的是為了稀釋NaCl溶液，析出DNA。 3．實驗中有4次攪拌 第3步和第4步中的攪拌均要朝向一個方向，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中，攪拌都要輕緩，玻璃棒不要直接插入燒杯底部，防止DNA分子斷裂。 問題探究 探討下列DNA粗提取實驗的相關(guān)問題： (1)上圖是提取中的幾個關(guān)鍵步驟，其正確的操作順序是A→B→C→D→E。 (2)制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑或者攪拌的目的是防止血液凝固，使血液分層，便于取下層血細胞。 (3)上圖E步驟中所用乙醇必須是經(jīng)過充分預(yù)冷，該步驟的目的是提取含雜質(zhì)較少的DNA。 命題點　DNA的粗提取與鑒定實驗分析 1．下圖中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關(guān)系的是(　　) 答案　C 解析　依據(jù)DNA粗提取的原理，在NaCl的濃度為0.14mol/L時DNA分子的溶解度最小，利于DNA分子的析出，濃度過大或過小，DNA分子的溶解度都會增大。 2．DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變化而改變。 (1)請在下列NaCl溶液的濃度中選出能使DNA析出最徹底的一種是物質(zhì)的量濃度為________。 A．0.14mol/L B．2 mol/L C．0.15mol/L D．0.3 mol/L (2)DNA不溶于乙醇，但細胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于乙醇，利用這一原理可以____________，可以推測溶于乙醇中的物質(zhì)可能有_________________________________________________。 (3)利用DNA遇________變藍色的特性，將該物質(zhì)作為鑒定________的試劑。鑒定過程：向放有________的試管中加入4mL的________試劑，混合均勻后，將試管置于________中加熱數(shù)分鐘，待試管________后，觀察試管中溶液顏色的變化。 答案　(1)A　(2)除去雜質(zhì)　某些脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì)　(3)二苯胺　DNA　DNA　二苯胺　沸水浴　冷卻 解析　根據(jù)實驗原理可知，DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。DNA存在于染色體上，為了把DNA和其他物質(zhì)分開，采取DNA不溶于乙醇的方法，目的是除去雜質(zhì)。利用DNA與二苯胺會發(fā)生藍色反應(yīng)的特性，可以鑒定提取的DNA。 矯正易錯　強記長句 1．轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指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。 2．加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是內(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。 3．并非所有的R型細菌都能被轉(zhuǎn)化，只是小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān)，純度越高轉(zhuǎn)化效率越高。 4．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細菌可使小鼠致死。 5．含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營寄生生活，所以應(yīng)先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 6．35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上，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。 7．對于某一種生物而言，遺傳物質(zhì)只有一種(DNA或RNA)，不能說主要是DNA。 1.分析下圖可知，被加熱殺死的有毒的S型細菌與活的無毒的R型細菌混合注入小鼠體內(nèi)，小鼠將死亡，原因是S型細菌的DNA將R型細菌轉(zhuǎn)化成活的有毒的S型細菌，使小鼠死亡。 2．赫爾希和蔡斯用同位素標記法，進一步證明DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。該實驗包括4個步驟：(1)用35S和32P分別標記噬菌體；(2)噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)；(3)離心分離；(4)放射性檢測。 3．請你設(shè)計一個給T2噬菌體標記上32P的實驗：①配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入用32P標記的脫氧核糖核苷酸，作為合成DNA的原料；②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng)；③在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的DNA被標記上32P。 4．為什么不能用含有32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體使噬菌體標記上32P？噬菌體是病毒，營寄生生活，不能離開宿主細胞進行獨立的代謝活動。 5．煙草花葉病毒(簡稱TMV)感染煙草葉片能使葉片出現(xiàn)斑點，把有病斑的煙葉榨汁，用細菌過濾器進行過濾，再用過濾后的汁液去感染正常煙葉，煙葉會得病嗎？為什么？會。因為煙草花葉病毒很小能通過細菌過濾器。 重溫高考　演練模擬 1．(2017全國Ⅱ，2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)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(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程相同 答案　C 解析　T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，只能侵染大腸桿菌，不能侵染肺炎雙球菌，所以不可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖，A錯誤；病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和蛋白質(zhì)，而是需要借助宿主細胞來合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；噬菌體侵染細菌時，其DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，復(fù)制及表達需要大腸桿菌提供原料、酶和ATP，所以培養(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，C正確；人類免疫缺陷病毒是RNA病毒，T2噬菌體是DNA病毒，二者的核酸類型和增殖過程不相同，D錯誤。 2．(2017江蘇，2)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實驗，敘述正確的是(　　) 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 答案　C 解析　格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗提出了轉(zhuǎn)化因子改變生物體的遺傳性狀，并沒有證明轉(zhuǎn)化因子就是DNA，A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型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化成S型肺炎雙球菌，單獨的S型肺炎雙球菌中提取的DNA無毒，不能使小鼠死亡，B錯誤；赫爾希和蔡斯實驗離心后，上清液主要是蛋白質(zhì)外殼和游離的T2噬菌體，沉淀物主要是細菌，C正確；赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體中只有含有母鏈DNA的才帶有32P標記，D錯誤。 3．(2018江蘇，17)關(guān)于還原糖、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．在甘蔗莖的組織樣液中加入雙縮脲試劑，溫水浴后液體由藍色變成磚紅色 B．在大豆種子勻漿液中加入斐林試劑，液體由藍色變成紫色 C．提取DNA時，在切碎的洋蔥中加入適量洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾并棄去濾液 D．將DNA粗提取溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑，沸水浴后液體由無色變成藍色 答案　D 解析　甘蔗莖的組織樣液中含有大量的蔗糖，蔗糖屬于非還原性糖，與斐林試劑在熱水浴加熱條件下不會產(chǎn)生磚紅色沉淀，A錯誤；大豆種子的勻漿液中含有大量的蛋白質(zhì)，鑒定蛋白質(zhì)時應(yīng)使用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑在常溫下能與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成紫色的絡(luò)合物，B錯誤；提取DNA時，植物細胞需要先用洗滌劑溶解細胞膜。在切碎的洋蔥中加入適量的洗滌劑和食鹽，進行充分地攪拌和研磨，過濾后收集濾液，C錯誤；在沸水浴條件下，DNA與二苯胺試劑反應(yīng)呈現(xiàn)藍色，D正確。 4．(2018南京模擬)如圖為煙草花葉病毒對煙草葉片細胞的感染和病毒重建實驗示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．該實驗證明了TMV的遺傳物質(zhì)是RNA B．單獨使用病毒的蛋白質(zhì)也能使煙草葉片感染 C．該實驗用同位素標記法跟蹤構(gòu)成TMV的物質(zhì)去向 D．煙草葉片受感染后出現(xiàn)病斑是因為接種的病毒進行了逆轉(zhuǎn)錄 答案　A 解析　分析題圖可知，重組病毒感染煙草后，產(chǎn)生的病毒后代是由病毒的RNA決定的，即該實驗證明了TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，A項正確；實驗并沒有單獨利用病毒的蛋白質(zhì)感染煙草，因此不能得到單獨使用病毒的蛋白質(zhì)也能使煙草葉片感染的結(jié)論，B項錯誤；該實驗沒有利用同位素標記法，C項錯誤；該實驗不能證明病毒是否發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄，D項錯誤。 5．(2017全國Ⅰ，29)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，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)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(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實驗思路；(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組) 答案　(1)實驗思路：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(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。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(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(jié)果及結(jié)論：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。 解析　(1)DNA和RNA的化學(xué)組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。根據(jù)分析，本實驗思路為甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(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。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(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)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。 一、單項選擇題 1．(2018睢寧一模)下列關(guān)于肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗以及T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的敘述，正確的是(　　) A．三個實驗的設(shè)計思路是一致的 B．三個實驗都用到了同位素標記法 C．三個實驗都不能得出蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論 D．三個實驗所涉及生物的遺傳物質(zhì)都是DNA 答案　D 解析　三個實驗中，肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設(shè)計思路相同，A錯誤；肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗都沒有用到放射性同位素標記法，B錯誤；肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗?zāi)艿贸龅鞍踪|(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論，C錯誤；三個實驗所涉及的生物有噬菌體、小鼠、細菌，它們的遺傳物質(zhì)都是DNA，D正確。 2．艾弗里等人為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)，進行了一系列的實驗，如圖是他們所做的一組實驗，則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的為(　　) A．實驗一 B．實驗二 C．實驗三 D．實驗一和三 答案　B 解析　實驗二中加入的DNA酶能分解S型細菌的DNA，R型細菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以菌落只有一種，即R型菌落；實驗一和實驗三中產(chǎn)生的菌落均有兩種。 3．(2019海門檢測)艾弗里的實驗證明了DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是(　　) A．用S型活細菌和加熱殺死后的S型細菌分別注射到小鼠體內(nèi)，并形成對照 B．用加熱殺死的S型細菌與無毒性的R型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測定小鼠體液中抗體含量 C．從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細菌 D．將S型細菌中的物質(zhì)分離提純并分別加入各培養(yǎng)基中培養(yǎng)R型細菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 答案　D 解析　將S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)分開，分別觀察它們在轉(zhuǎn)化中的作用，可以證明S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，蛋白質(zhì)不能使其轉(zhuǎn)化，這是實驗的關(guān)鍵所在。 4．(2019常州模擬)下列有關(guān)35S標記的噬菌體侵染未標記細菌實驗的敘述中，正確的是(　　) A．沉淀物也有很弱的放射性，是由于保溫時間過長或過短造成的 B．所使用的噬菌體必須是從接種在含35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌中釋放出來的 C．采用攪拌和離心等方法是為了把蛋白質(zhì)和DNA分子分開，以便檢測各自的放射性 D．新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是 答案　B 解析　沉淀物有較弱的放射性，是因為攪拌不充分，35S標記的噬菌體吸附于大腸桿菌的表面，被離心到沉淀物中，A項錯誤；用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，可得到蛋白質(zhì)含35S標記的噬菌體，B項正確；采用攪拌和離心的目的是為了把蛋白質(zhì)外殼和大腸桿菌分開，C項錯誤；噬菌體侵染細菌實驗?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 5．噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于該實驗的敘述，正確的是(　　) A．噬菌體內(nèi)可以合成mRNA B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘故删w與細菌充分混合 C．噬菌體與細菌混合培養(yǎng)的時間越長，實驗效果越好 D．噬菌體侵染細菌后，產(chǎn)生許多遺傳信息相同的子代噬菌體 答案　D 解析　病毒不能進行獨立的新陳代謝，需在宿主細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄、翻譯，A錯誤；實驗攪拌的目的是讓噬菌體蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，不是充分混合，B錯誤；混合培養(yǎng)時間過長，大腸桿菌會破裂釋放出子代噬菌體，會使沉淀物和上清液中都有放射性，造成實驗結(jié)果有誤差，C錯誤；噬菌體侵染細菌后，產(chǎn)生的子代噬菌體遺傳信息都相同，D正確。 6．艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗后，持反對觀點者認為：“DNA可能只是在細胞表面起化學(xué)作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實驗設(shè)計思路能反駁上述觀點的是(　　) A．R型細菌＋抗青霉素的S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌 B．R型細菌＋抗青霉素的S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細菌 C．R型細菌＋S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細菌 D．R型細菌＋S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型細菌 答案　A 7．(2018吳江一中月考)下列有關(guān)肺炎雙球菌及其相關(guān)實驗的敘述正確的是(　　) A．加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌屬于基因突變 B．S型細菌與R型細菌在結(jié)構(gòu)上最大的不同是S型細菌的菌體有多糖類的莢膜 C．肺炎雙球菌利用人體細胞的核糖體合成蛋白質(zhì) D．高溫處理過的S型細菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 答案　B 解析　加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌屬于基因重組，A項錯誤；S型細菌與R型細菌在結(jié)構(gòu)上最大的不同是S型細菌的菌體有多糖類的莢膜，B項正確；肺炎雙球菌屬于原核生物，利用自身核糖體合成相應(yīng)蛋白質(zhì)，C項錯誤；高溫變性后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但肽鏈中的肽鍵沒有被破壞，因此仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D項錯誤。 8．(2019邯鄲調(diào)研)下列哪項事實能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　　) A．人們確認絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA之后，發(fā)現(xiàn)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA B．噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA在親子代噬菌體之間起橋梁作用 C．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗表明，只有加入S型細菌的DNA才能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 D．人們得出染色體與生物的遺傳有關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì) 答案　A 解析　人們確認絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA之后，發(fā)現(xiàn)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，A項正確；噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA在親子代噬菌體之間起橋梁作用，這說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，B項錯誤；艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗表明，只有加入S型細菌的DNA才能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，這說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C項錯誤；人們得出染色體與生物的遺傳有關(guān)之后，發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，這不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 二、多項選擇題 9．(2018南京模擬)生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌實驗，下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．理論上，b中不應(yīng)具有放射性 B．b中放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C．若b中有放射性，說明①過程培養(yǎng)時間過長 D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案　ABD 解析　35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌，經(jīng)過離心后分布在上清液中，因此理論上，b中不應(yīng)具有放射性，A項正確；攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，若攪拌不充分，會導(dǎo)致沉淀物b中放射性增強，因此b中放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關(guān)，B項正確；b中理論上不含放射性，這與①過程中培養(yǎng)時間的長短無關(guān)，C項錯誤；上述實驗過程只能證明噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)沒有進入細菌，不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，D項正確。 10．下圖1中的噬菌斑(白色區(qū)域)是在長滿大腸桿菌(黑色)的培養(yǎng)基上，由一個T2噬菌體侵染細菌后不斷裂解細菌產(chǎn)生的一個不長細菌的透明小圓區(qū)，它是檢測噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)有噬菌體在感染大腸桿菌后形成噬菌斑數(shù)量的變化曲線(圖2)，下列敘述正確的是(　　) A．培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn) B．曲線a～b段，細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 C．曲線b～c段所對應(yīng)的時間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代 D．限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解 答案　ABD 解析　噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，只有寄生在活細胞中才有生命活動，所以放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)，A項正確；曲線a～b段，噬菌斑沒有增加，說明細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，B項正確；曲線b～c段所對應(yīng)的時間內(nèi)噬菌斑數(shù)從100個增加到1000個，只能說明噬菌體數(shù)量的增加，不能說明其繁殖了幾代，C項錯誤；限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解，噬菌體失去了增殖的場所，因此數(shù)量增長緩慢，D項正確。 三、非選擇題 11．(2018鎮(zhèn)江模擬)生物學(xué)家格里菲思在小鼠身上進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗，可以得出這樣一個結(jié)論：小鼠體內(nèi)的R型活細菌在加熱殺死的S型細菌的作用下可以轉(zhuǎn)化為活的S型細菌，格里菲思大膽預(yù)測在加熱殺死的S型細菌中，很可能含有促成這一轉(zhuǎn)化的遺傳物質(zhì)，但這種物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是DNA還不能被證明。請你在上述實驗基礎(chǔ)上利用R型活細菌、加熱殺死的S型細菌、小鼠等為實驗材料，再設(shè)計一個實驗方案加以證明，簡要寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。 (1)實驗思路： ___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①將加熱殺死的S型細菌分離，分別得到蛋白質(zhì)和DNA；②將無毒性的R型活細菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi)；③將無毒性的R型活細菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi)　(2)預(yù)期實驗結(jié)果：將無毒性的R型活細菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡，在小鼠體內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)活的S型細菌；將無毒性的R型活細菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細菌。 結(jié)論：蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì) 解析　(1)格里菲思認為在加熱殺死的S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，但沒有證明是蛋白質(zhì)還是DNA，可用R型活細菌、加熱殺死的S型細菌、小鼠等作實驗材料，進行如下實驗：①將加熱殺死的S型細菌分離，分別得到蛋白質(zhì)和DNA；②將無毒性的R型活細菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi)；③將無毒性的R型活細菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi)。(2)預(yù)期實驗結(jié)果：將無毒性的R型活細菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡，在小鼠體內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)活的S型細菌；將無毒性的R型活細菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細菌。實驗結(jié)論：蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，DNA是遺傳物質(zhì)。 12．下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關(guān)操作。 (1)圖中實驗材料A可以是____________________等。 (2)通過上述所示步驟得到濾液C后，再向濾液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是________________，再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是_________________。 (3)在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2mL的4種溶液中，經(jīng)攪拌后過濾，獲得下表所示的4種濾液，含DNA最少的是濾液________。 1 研磨液中 攪拌研磨后過濾 濾液E 2 2mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過濾 濾液F 3 0.14mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過濾 濾液G 4 冷卻的95%的乙醇溶液中 攪拌后過濾 濾液H (4)DNA鑒定的原理是____________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)洋蔥(菜花等)　(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出　(3)H (4)在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色 解析　(1)可選用洋蔥、菜花等植物材料提取DNA。(2)DNA在2mol/L的NaCl溶液中的溶解度較高，而在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小。向濾液中加入2mol/L的NaCl溶液可以使DNA溶解，過濾除去不溶的雜質(zhì)。向濾液中加入蒸餾水可降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出，除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。(3)DNA不溶于冷乙醇，因此在4種濾液中H濾液含DNA最少。(4)DNA鑒定的原理是在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色。