《2017-2018學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 新人教版必修2（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1.S型肺炎雙球菌有莢膜，有毒；R型肺炎雙球菌無莢膜，無毒。 2．在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，只有S型細(xì)菌的DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，即轉(zhuǎn)化因子是DNA。 3．T2噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，S存在于蛋白質(zhì)中，P幾乎全部存在于DNA中。 4．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)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 5．煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 6．由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 2．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)肺炎

2、雙球菌： 　 種類 項(xiàng)目　　 S型細(xì)菌 R型細(xì)菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌體 有無毒性 有 無 　　(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——格里菲思的實(shí)驗(yàn)： ①實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象： ②結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子，將R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。 (3)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)： ①實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象： ②結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 1．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合注射到小鼠體內(nèi)后，從死亡小鼠中是否只分離出S型活細(xì)菌？ 提示：不是，分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌，且R

3、型活細(xì)菌數(shù)量多。 2．請(qǐng)分析格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。 提示：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括格里菲思和艾弗里的實(shí)驗(yàn)，其中格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種轉(zhuǎn)化因子，但轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)并沒有證明。艾弗里的實(shí)驗(yàn)則證明了轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA。 [跟隨名師·解疑難] 1．肺炎雙球菌體內(nèi)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)者 格里菲思 艾弗里及其同事 培養(yǎng)細(xì)菌 在小鼠體內(nèi) 體外培養(yǎng)基 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)菌各成分的作用進(jìn)行對(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

4、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 S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì) 巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化 將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用 聯(lián)系 ①所用材料相同 ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸 ③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則 2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照 相互對(duì)照時(shí)每組均既是實(shí)驗(yàn)組又是對(duì)照組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組除要探究的因素各不相同外，其他條件均相同，最終結(jié)論必須由幾組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比得出。 [特別提醒]　肺炎雙

5、球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)和影響因素 ①在加熱殺死的S型細(xì)菌中，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認(rèn)為DNA也變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 ②轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實(shí)現(xiàn)了基因重組。 ③在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而是只有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。原因是轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響。 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．T2噬菌體的結(jié)構(gòu)與代謝 (1) 2．實(shí)驗(yàn)過程 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論 親代噬菌

6、體 寄主細(xì)胞內(nèi) 子代噬菌體 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 32P標(biāo)記DNA 有 ?dòng)? DNA 是遺傳物質(zhì) 35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 無 無 　　 1．為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來培養(yǎng)T2噬菌體？ 提示：因?yàn)槭删w營(yíng)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，而不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。 2．能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S 同時(shí)標(biāo)記噬菌體？ 提示：不能， 因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O。不能用32P和35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體。 3．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)均不能進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)，離心后全存在于上清液；實(shí)

7、際上，沉淀物中也有少量放射性。請(qǐng)分析原因。 提示：由于攪拌不充分，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，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。 [跟隨名師·解疑難] 1．噬菌體侵染細(xì)菌的過程 (1)噬菌體注入細(xì)菌的物質(zhì)是DNA，它是病毒蛋白質(zhì)合成的模板。 (2)在合成蛋白質(zhì)時(shí)所用的氨基酸等原料均來自于細(xì)菌，包括病毒的DNA復(fù)制時(shí)所需的原料也來自細(xì)菌。 2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果中放射性物質(zhì)分析 標(biāo)記方法 用含32P的噬菌體侵染大腸桿菌 用含35S的噬菌體侵染大腸桿菌 理論 分析 結(jié)果 上清液中放射性為零 沉淀物中放射性為零 分析 含32P標(biāo)記

8、的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi) 含35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入大腸桿菌 實(shí)際 分析 結(jié)果 上清液有少量放射性 沉淀物有少量放射性 原因 分析 ①保溫時(shí)間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內(nèi) ②保溫時(shí)間過長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代噬菌體 由于攪拌不充分，有少量含35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面 　　3.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論 (1)直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 (2)間接證明：①DNA能自我復(fù)制；②DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；③DNA在前后代之間保持連續(xù)性。 DNA是主要的遺傳物質(zhì) [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．RNA是遺傳物質(zhì)的

9、實(shí)驗(yàn)證據(jù) (1) (2)侵染實(shí)驗(yàn)： (3)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)[判斷] (1)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)可證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(×) (2)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(√) (3)生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。(√) 1．病毒的遺傳物質(zhì)是否都是RNA？細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是什么？ 提示：不一定，如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是DNA。 2．如何確定某種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA? 提示： [跟隨名師·解疑難] 1．不同生物的遺傳物質(zhì)

10、 生物 類型 細(xì)胞生物 非細(xì)胞生物 真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒 核酸 種類 DNA和 RNA DNA和 RNA DNA RNA 遺傳 物質(zhì) DNA DNA DNA RNA 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) 　　2.對(duì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)的理解 就整個(gè)生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。就某種生物而言，其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分析 　　[例1]　艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎雙球

11、菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。從表中信息可知(　　) 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R 型 ② R 莢膜多糖 R 型 ③ R DNA R 型、S 型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R 型 　　A．①不能證明 S 型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明 S 型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明 S 型細(xì)菌的 DNA 是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明 DNA 是主要的遺傳物質(zhì) [思路點(diǎn)撥] [解析]　由①②③組相比較可知DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，再通過④組可進(jìn)一步證明DNA是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，蛋白質(zhì)、

12、多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，A錯(cuò)誤、C正確；從表中不能得出B項(xiàng)的結(jié)論；表中信息不能說明DNA是S型細(xì)菌的主要遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 [答案]　C 1．格里菲思在小鼠身上進(jìn)行了著名的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A．說明了R型活細(xì)菌是無毒性的 B．說明了R型活細(xì)菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌 C．說明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA D．說明了加熱殺死的S型細(xì)菌是無毒性的 解析：選C　格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明并推論已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成無毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”，并沒有證明遺傳物質(zhì)就是DNA

13、；艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA。 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) [例2]　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．僅出現(xiàn)在T2噬菌體的DNA中 C．出現(xiàn)在T2噬菌體的外殼和DNA中 D．僅出現(xiàn)在T2噬菌體的外殼中 [思路點(diǎn)撥] [解析]　DNA和蛋白質(zhì)中都含有N元素。噬菌體侵染被15N標(biāo)記的大腸桿菌，合成自身DNA和蛋白質(zhì)的原料都來源于大腸桿菌，因此子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)都含有15N。 [答案]　C 規(guī)律方法 解答此類問題的方法 (1) (2)確定

14、標(biāo)記元素： 2．某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌”實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別用同位素標(biāo)記，如表所示： 噬菌體成分 細(xì)菌成分 核苷酸 32P 31P 氨基酸 32S 35S 此實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果是，子代噬菌體和親代噬菌體的外形及侵染細(xì)菌的特性均相同，而子代噬菌體的DNA分子與蛋白質(zhì)分子應(yīng)含有的標(biāo)記元素是(　　) A．31P、32P,32S　　　　　 B．31P、32P,35S C．31P、32P,32S、35S D．32P,32S、35S 解析：選B　觀察題中表格，發(fā)現(xiàn)不僅噬菌體內(nèi)的物質(zhì)被標(biāo)記，細(xì)菌成分也被標(biāo)記。噬菌體只把DNA注入細(xì)菌內(nèi)，其蛋白質(zhì)外殼沒有

15、進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)而留在細(xì)菌外，在細(xì)菌內(nèi)以DNA為模板，以細(xì)菌中的化學(xué)成分為原料，合成子代的DNA和蛋白質(zhì)外殼。由此可以判斷，子代噬菌體的DNA分子含有的標(biāo)記元素是31P、32P，蛋白質(zhì)分子含有的標(biāo)記元素是35S。 1．探究某生物的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。 2．同位素標(biāo)記法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。 典例剖析 自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡(jiǎn)稱禽流感病毒)后，我國(guó)就參與了抗擊禽流感的國(guó)際性合作，并已經(jīng)研制出預(yù)防禽流感的疫苗。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是__________

16、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)利用特定的顏色反應(yīng)來鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是： ①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色； ②__________________________________________________________； ③DNA與二苯胺試劑共熱顯藍(lán)色。 (3)實(shí)驗(yàn)分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)

17、鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)請(qǐng)你預(yù)測(cè)用禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分別感染活雞胚存在的幾種可能性： ①蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應(yīng)，說明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)。 ②____________________________________________________________， 說明：__________________________________

18、__________________________ ________________________________________________________________________。 ③______________________________________________________________， 說明：______________________________________________________________ ________________________________________________________________

19、________。 ④____________________________________________________________， 說明：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　本題是教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的延伸，著重考查化學(xué)成分的鑒定原理、證明遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路以及探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論分析。(1)病毒營(yíng)寄生生活，只有在活細(xì)胞內(nèi)

20、才能生存。(2)DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色。(3)證明某生物的遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵思路是設(shè)法把該生物的各種成分分離開來，單獨(dú)地、直接地觀察每種成分的作用。(4)進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)與結(jié)論分析時(shí)要考慮各種可能的情況。 [答案]　(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行　(2)②蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用顯紫色 (3)設(shè)法將禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分開，單獨(dú)地、直接地去觀察它們各自的作用　(4)②RNA有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)沒有遺傳效應(yīng)　RNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?、跼NA沒有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)有遺傳效應(yīng)　RNA不是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)

21、?、躌NA和蛋白質(zhì)都沒有遺傳效應(yīng)　RNA和蛋白質(zhì)都不是遺傳物質(zhì) [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長(zhǎng)的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括(　　) A．不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異 B．蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān) C．蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制 D．蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量的遺傳信息 解析：選C　不同的生物遺傳物質(zhì)不同，而不同生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)也不同，蛋白質(zhì)是生物性狀的直接體現(xiàn)者，故推測(cè)遺傳物質(zhì)可能是蛋白質(zhì)；與蛋白質(zhì)相比DNA更耐高溫，故DNA的熱穩(wěn)定性大于蛋白質(zhì)，另外蛋白質(zhì)也

22、不能自我復(fù)制；由于蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，故推測(cè)不同的氨基酸排列順序可能貯存大量的遺傳信息。 2．下列敘述正確的是(　　) A．含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)一定是RNA B．只含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)不一定是DNA C．既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA和RNA D．既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA，不是RNA 解析：選D　含有DNA的生物，DNA是遺傳物質(zhì)；不含有DNA，只含有RNA的生物，RNA是遺傳物質(zhì)。 3．赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：①培養(yǎng)噬菌體，②用35S和32P分

23、別標(biāo)記噬菌體，③放射性檢測(cè)，④離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)?　　) A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④ 解析：選C　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的步驟為：首先用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體，然后利用大腸桿菌培養(yǎng)被標(biāo)記的噬菌體，離心分離之后，檢測(cè)放射性。 4．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) 解析：選D　格里

24、菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果；格里菲思實(shí)驗(yàn)只能說明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；噬菌體是病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動(dòng)，不能用32P直接標(biāo)記噬菌體，而應(yīng)先用32P標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞，再用被標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)噬菌體；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)。 5．赫爾希和蔡斯為了證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質(zhì)外殼，用兩種不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和噬菌體的DNA。然后再讓這兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，從而對(duì)此作出實(shí)驗(yàn)論證。據(jù)分析，

25、噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多種氨基酸?，F(xiàn)請(qǐng)你完成以下關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： (1)實(shí)驗(yàn)室已制備好分別含3H、14C、15N、18O、32P、35S 等6種放射性同位素的微生物培養(yǎng)基。你將選擇哪兩種培養(yǎng)基分別用于噬菌體蛋白質(zhì)外殼和噬菌體DNA的標(biāo)記？________________________________________________________________________。 (2)你用這兩種培養(yǎng)基怎樣去實(shí)現(xiàn)對(duì)噬菌體的標(biāo)記？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和這樣設(shè)計(jì)的理由：________________________________________________

26、________________。 (3)為什么不同時(shí)標(biāo)記同一個(gè)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA？________________________________________________________________________。 (4)用上述32P和35S標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，子代噬菌體的DNA分子中含有____(填“31P”“32P”或“31P和32P”)，原因是________________________________________________________________________； 子代噬菌體的蛋白質(zhì)中含有_____________

27、_(填“32S”“35S”或“32S和35S”)，原因是________________________________________________________________________。 此實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了__________________________。 解析：命題旨在使同學(xué)們理解噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用32P和35S標(biāo)記的目的是為了將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察它們各自的作用。 答案：(1)用32P標(biāo)記噬菌體DNA，用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼　(2)先將細(xì)菌分別培養(yǎng)在含32P或35S的培養(yǎng)基上，然后用噬菌體去侵染分別被32P或35S標(biāo)記的細(xì)菌。理由：因噬菌體營(yíng)寄生

28、生活　(3)檢測(cè)放射性的儀器不能區(qū)分放射性是由什么物質(zhì)產(chǎn)生的，因此只能分開標(biāo)記　(4)31P和32P　噬菌體的DNA(32P)進(jìn)入細(xì)菌后，利用細(xì)菌中未標(biāo)記的含31P的核苷酸為原料合成自身DNA　32S　噬菌體的蛋白質(zhì)外殼(35S)未進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，而是以細(xì)菌內(nèi)的含32S的氨基酸為原料合成自身蛋白質(zhì)　DNA是遺傳物質(zhì) [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] (滿分50分　時(shí)間25分鐘) 一、選擇題(每小題4分，共24分) 1．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)，對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究方法可能有：①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，②放射性同位素標(biāo)記法。下列

29、有關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩者都運(yùn)用了①和② B．前者運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了② C．前者只運(yùn)用了②，后者運(yùn)用了①和② D．前者只運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了①和② 解析：選D　這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同，都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，但噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中還運(yùn)用了同位素標(biāo)記法。 2．噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，能證明DNA分子是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵步驟是(　　) ①噬菌體將自己的DNA注入細(xì)菌體內(nèi) ②噬菌體的DNA利用細(xì)菌體內(nèi)的成分復(fù)制出DNA和蛋白質(zhì)外殼 ③新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝成子代噬菌體 ④釋放子代噬菌體 A．①②　　　　　　　 　B．③④ C．①④ D

30、．②③ 解析：選C　題中①④是最關(guān)鍵的步驟。因?yàn)棰僮⑷氲膬H僅是噬菌體的DNA，而蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌的外面；④釋放出與親代大小、形狀等完全一樣的子代噬菌體，這充分說明了噬菌體的各種性狀是通過DNA傳遞給后代的，從而證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 3．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)： ①S型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠 ②R型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入S型細(xì)菌→注射入小鼠 ③R型細(xì)菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠 ④S型細(xì)菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠 以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次

31、是(　　) A．存活、存活、存活、存活 B．存活、死亡、死亡、存活 C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活 解析：選D?、貲NA酶可水解DNA；②加入DNA酶后，可破壞R型細(xì)菌的DNA，但又加入S型細(xì)菌，小鼠死亡。③高溫加熱后R型細(xì)菌死亡；④DNA酶水解S型細(xì)菌的DNA。 4．艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。從表可知(　　) 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長(zhǎng) 菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理)　 R

32、型 A.①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選C　表中③④對(duì)照，說明DNA是轉(zhuǎn)化因子。 5．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)： ①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；②用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；③用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；④用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。 以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過一段時(shí)間后離心，檢測(cè)到放射性的主要部位分別是(　　) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀

33、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 解析：選D　用噬菌體侵染細(xì)菌一段時(shí)間后攪拌、離心，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物是細(xì)菌(其中含有噬菌體的DNA)。用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，上清液是沒有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中。用3H標(biāo)記細(xì)菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N標(biāo)記的噬菌體，含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。 6．下圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體

34、(　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B．可單獨(dú)生存，通過蛋白質(zhì)遺傳 C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D．可單獨(dú)生存，通過RNA遺傳 解析：選A　分析題圖可知這種病原體由RNA和蛋白質(zhì)組成，應(yīng)為RNA病毒，其只有寄生在活細(xì)胞內(nèi)利用細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象；由圖解可知，該生物的RNA能將親代病毒的特征遺傳給后代，而蛋白質(zhì)不能，所以RNA是這種病原體的遺傳物質(zhì)。 二、非選擇題(共26分) 7．(12分)1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法，完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。 (1)下圖中錐形瓶?jī)?nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)_________________

35、_的。 (2)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是(　　) A．用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 B．用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 C．用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 D．用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 (3)用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在，這些放射性物質(zhì)的來源可能是________________________________________________________________________。 解析：(1)若要

36、標(biāo)記噬菌體，必須先標(biāo)記大腸桿菌，再用噬菌體去侵染大腸桿菌，因?yàn)槭删w只能寄生在活細(xì)胞中，不能用培養(yǎng)液直接培養(yǎng)。 (2)若在上清液中放射性較高，說明用35S標(biāo)記的是蛋白質(zhì)外殼；若在沉淀物中放射性較高，則說明用32P標(biāo)記的是DNA。 (3)用32P標(biāo)記噬菌體后，沉淀物中放射性較高。若上清液中也有少量放射性物質(zhì)，可能的原因是：沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出了子代噬菌體。 答案：(1)大腸桿菌　(2)C　(3)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體 8．(14分)下面為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)該

37、實(shí)驗(yàn)是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌____________(填“體外”或“體內(nèi)”)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解。 (2)該實(shí)驗(yàn)是在格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其目的是證明“____________”的化學(xué)成分。 (3)在對(duì)R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前，必須首先進(jìn)行的工作是________________________________________________________________________。 (4)依據(jù)上圖所示實(shí)驗(yàn)，可以作出____________的假設(shè)。 (5)為驗(yàn)證上面的假設(shè)，他們又設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)中加入DNA酶的目的是_____________

38、_，他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (6)通過上面兩步實(shí)驗(yàn)，仍然________(填“能”或“不能”)說明蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)，為此他們又設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)： 他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 解析：(1)題圖中在R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA，這是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

39、的部分圖解。(2)該實(shí)驗(yàn)是在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計(jì)的。(3)該實(shí)驗(yàn)是將S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別加入到R型細(xì)菌培養(yǎng)基中。(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。(5)為了驗(yàn)證所作假設(shè)，可將能夠水解DNA的DNA酶與S型細(xì)菌的DNA混合后加入到培養(yǎng)基中，結(jié)果培養(yǎng)基中只生長(zhǎng)R型細(xì)菌。(6)要進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)，還需將蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中，若觀察到培養(yǎng)基上只生長(zhǎng)R型細(xì)菌，則可證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)。 答案：(1)體外 (2)轉(zhuǎn)化因子 (3)分離并提純S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì) (4)DNA是遺傳物質(zhì) (5)分解從S型細(xì)菌中提取到的DNA　培養(yǎng)基中只生長(zhǎng)R型細(xì)菌 (6)不能　培養(yǎng)基中只生長(zhǎng)R型細(xì)菌 - 16 -