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1、 第6單元 第17講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學案 第17講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [考綱點擊]　人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1．格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 2．艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗 二、噬菌體侵染細菌的實驗 1．噬菌體結(jié)構 2．實驗方法：放射性同位素標記法。 3．實驗過程及結(jié)果 4．結(jié)論：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 巧 記 噬菌體增殖過程 一吸(附)二注(入)三合成，組裝、釋放、再侵染。三、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗 1．過程及結(jié)果 2．結(jié)論：RNA是遺傳物質(zhì)。 四、D

2、NA是主要的遺傳物質(zhì)[連一連] 1．兩個肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論 (1)格里菲思實驗的結(jié)論：加熱殺死的S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。 (2)艾弗里實驗的結(jié)論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)。 2．噬菌體侵染細菌實驗的兩次標記 (1)第一次標記：標記大腸桿菌，分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌。 (2)第二次標記：標記噬菌體，分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。 3．證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩大實驗的實驗思路 設法將DNA和蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開來，單獨地、直接地觀察它們各自的作用。 4．關于遺傳物質(zhì)的三個問題 (1)真核生物

3、和原核生物的遺傳物質(zhì)一定是DNA。 (2)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。 (3)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 考法一　以實驗分析為基礎，考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1．肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和體外轉(zhuǎn)化實驗的比較 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 培養(yǎng)細菌 在小鼠體內(nèi) 體外培養(yǎng)基 實驗對照 R型細菌與S型細菌的毒性對照 S型細菌各組成成分的作用進行對照 巧妙構思 用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉(zhuǎn)化 將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨地觀察某種物質(zhì)在實驗中所起的作用 實驗結(jié)論 S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化

4、因子” S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 (1)所用材料相同 (2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎，體外轉(zhuǎn)化實驗是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的延伸 (3)兩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型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。 (2)轉(zhuǎn)化后形成的S型細菌的性狀可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 　探究遺傳物質(zhì)是DNA、RNA還是蛋白質(zhì) (1)基本設計思路：設法將DNA(或RNA)與蛋白質(zhì)分開，單獨、直接地觀察各自的作用。 (2)基本設計原則：對照原則。 視角1?　 1．(

5、概念圖示類) (2016·廣東惠州檢測)下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的基本步驟，下列有關說法正確的是(　　) A．①要加熱處理，②要將各提取物分別與R型菌混合培養(yǎng)，③轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基 B．①不加熱處理，②要將所有提取物與R型菌共同培養(yǎng)，③轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基 C．③轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果只有S型或R型一種菌落 D．③轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果可能有S型、R型兩種菌落 解析：選D。圖中①是分離提純S型菌各組成成分，所以不能加熱處理，②是將提取物分別與R型菌混合培養(yǎng)，③是轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，可產(chǎn)生R型、S型兩種菌。 2．(原理判斷類)(2016·福建廈門質(zhì)檢)關于格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實

6、驗，下列敘述正確的是(　　) A．加熱殺死的S型細菌和R型活細菌混合后，R型細菌全部轉(zhuǎn)化為S型細菌 B．R型細菌能夠使加熱殺死的S型細菌的蛋白質(zhì)恢復活性，從而產(chǎn)生毒性 C．該實驗證明DNA是細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是 D．實驗說明S型細菌中必定存在某種因子，使R型細菌發(fā)生可遺傳的轉(zhuǎn)化 解析：選D。加熱殺死的S型細菌和R型活細菌混合后，部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，還有部分R型細菌生成新的R型細菌，A錯誤；加熱殺死的S型細菌的DNA使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化生成S型細菌，蛋白質(zhì)加熱變性后不能逆轉(zhuǎn)，B錯誤；沒有設置對照實驗對蛋白質(zhì)和DNA進行對照，不能證明DNA是細菌的遺傳物質(zhì)，C錯誤；實驗說明

7、S型細菌中必定存在某種因子，使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化生成S型細菌，而該S型細菌可以生成新的S型細菌，D正確。 3．(表格信息類)(2016·北京重點中學開學測試)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知 (　　) 實驗組號 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 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

8、物質(zhì) 解析：選C。在含有R型細菌的培養(yǎng)基中加入S型細菌的蛋白質(zhì)，R型細菌沒有轉(zhuǎn)化成S型細菌，說明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子，A錯誤；表中實驗結(jié)果不能說明S型菌的莢膜多糖有酶活性，B錯誤；③和④形成對照，說明DNA是S型菌的轉(zhuǎn)化因子，C正確；①～④說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯誤。 4．(實驗裝置圖類)肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R型菌無毒性。下圖為所做的細菌轉(zhuǎn)化實驗。下列相關說法錯誤的是(　　) A．丙組為空白對照，實驗結(jié)果為小鼠不死亡 B．能導致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組 C．戊組實

9、驗表明，加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R型菌 D．丁組產(chǎn)生有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代 解析：選D。含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有甲、丁兩組能導致小鼠死亡。戊組加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R型菌，而丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，可以遺傳給后代。 視角2?　以圖形分析或?qū)嶒灧治龅男问?，考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的拓展分析與應用 5．(實驗流程圖類)細菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的DNA片段，從而獲得供體細菌的相應遺傳性狀的現(xiàn)象，如肺炎雙

10、球菌轉(zhuǎn)化實驗。S型肺炎雙球菌有莢膜，菌落光滑，可致病，對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型菌中分離出了兩種突變型：R型，無莢膜，菌落粗糙，不致?。豢骨嗝顾氐腟型(記為 PenrS型)?，F(xiàn)用PenrS型菌和R型菌進行下列實驗，對其結(jié)果的分析最合理的是(　　) A．甲組中部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后均可康復 B．乙組中可觀察到兩種菌落，加青霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長 C．丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，所以生長的菌落是PenrS型菌 D．丁組中因為DNA被水解而無轉(zhuǎn)化因子，所以無菌落生長 解析：選D。甲組中部分R型菌可轉(zhuǎn)化為PenrS型菌，使部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后小鼠不可康復；乙

11、組中可觀察到兩種菌落，加青霉素后只有PenrS型菌落能繼續(xù)生長；丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，R型菌不能生長，也不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以不會出現(xiàn)菌落；丁組中因為PenrS型菌的DNA被水解而無轉(zhuǎn)化因子，且R型菌不抗青霉素，所以無菌落生長。 6．(原理判斷類)S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等)，不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)換；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。Griffith 將加熱殺死的S-Ⅱ型菌與R-Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病并死亡，而且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

12、驗結(jié)果能支持的假設是(　　) 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 解析：選C。加熱殺死的S-Ⅱ型菌與R-Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病并死亡，而且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，說明R-Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-Ⅲ型菌。 考法二　以同位素標記為手段，考查噬菌體侵染細菌實驗 1．艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗設計思路的實驗比較 實驗名稱 艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌實

13、驗 實驗思路 設法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的作用 設計原則 對照原則和單一變量原則 處理方式 的區(qū)別 直接分離法：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型活細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S) 實驗結(jié)論 DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 2.噬菌體侵染細菌實驗中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保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液

14、中出現(xiàn)放射性。 ②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后子代釋放出來，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)外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。 [提示]?、僖蚴删w蛋白質(zhì)含有DNA沒有的特殊元素S，所以用35S標記蛋白質(zhì)；噬菌體DNA含有蛋白質(zhì)沒有的元素P，所以用32P標記DNA；而DNA和蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N元素，所以該實驗不能標記C、H、O、N元素。 ②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

15、寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 ③噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但是沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 3．探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗 　“兩看法”解答噬菌體侵染細菌的同位素標記問題 視角1?　以基礎判斷的方式或以圖示為信息載體，考查噬菌體侵染細菌實驗的過程與結(jié)論 1．(表格實驗類)某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別侵染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預測，見下表。其中預測正確的是(　　) “雜合”噬菌體的組成 實驗預期結(jié)果 預期結(jié)果序號 子代表現(xiàn)型 丙種： 甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì)

16、 1 與甲種一致 2 與乙種一致 3 與丙種一致 丁種： 乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì) 4 與甲種一致 5 與乙種一致 6 與丁種一致 A.2、4　　　 B．1、5　　　 C．2、5　　　 D．3、6 解析：選B。以DNA為遺傳物質(zhì)的噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼留在細菌外，DNA注入細菌中，指導合成相應噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。因此，當甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì)組成的“雜合”噬菌體侵染細菌時，其子代應表現(xiàn)為甲種噬菌體的性狀；當乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì)組成的“雜合”噬菌體侵染細菌時，其子代應表現(xiàn)為乙種噬菌體的性狀。 2．(原理判斷類)(2016·湖南師大附中月考)下列關于噬菌

17、體侵染細菌實驗的相關敘述中，錯誤的是(　　) A．為確認噬菌體的何種成分注入了細菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B．合成子代噬菌體是以親代噬菌體DNA為模板，原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供 C．該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) D．上述過程中噬菌體的遺傳信息流動方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì) 解析：選D。由于P是DNA的特征元素、S是蛋白質(zhì)的特征元素，所以可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，以確認噬菌體的何種成分注入了細菌體內(nèi)，A正確；噬菌體侵染細菌時只有DNA進入細菌，而蛋白質(zhì)外殼則留在外面，所以合成子代噬菌體是以親代噬菌體DN

18、A為模板，原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供，B正確；在噬菌體的親子代之間，只有DNA有連續(xù)性，子代噬菌體的性狀是通過DNA遺傳的，DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，C正確；上述過程中噬菌體的遺傳信息流動方向是：DNA→RNA→蛋白質(zhì)，D錯誤。 3．(實驗流程類)(2016·江西五校聯(lián)考)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．僅通過圖中實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) B．沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關 C．離心前混合時間過長會導致上清液放射性升高 D．①過程中與35S標記的噬菌體混合培養(yǎng)的是沒有標記的大腸桿菌

19、 解析：選C。題圖中實驗過程只能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，A正確；沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關，攪拌充分，幾乎沒有放射性，攪拌不充分，具有放射性，B正確；離心前混合時間過長會導致大腸桿菌分解，釋放噬菌體，但新形成的噬菌體沒有放射性，上清液放射性沒有變化，C錯誤；為了觀察35S標記的噬菌體的蛋白質(zhì)的行為，需要將噬菌體與沒有標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，D正確。 視角2?　借助噬菌體侵染細菌實驗，考查噬菌體侵染細菌實驗中的同位素標記 4．(分子結(jié)構圖示類)(2016·山東棗莊檢測)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記

20、噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，在下圖中標記元素所在部位依次是(　　) A．①④　　　 B．②④　　　 C．①⑤　　　 D．③⑤ 解析：選A。脫氧核苷酸由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成，P元素存在于磷酸部位；根據(jù)氨基酸結(jié)構通式，可知S元素存在于氨基酸的R基中。所以用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，標記元素所在部位依次是磷酸和R基團，故選A。 5．(原理判斷類)(2016·北京房山月考)赫爾希與蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合，保溫一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關的敘述，正確的是(　　) A．保溫(侵染)時間過長或過短都會導致上清液帶有放射

21、性 B．32P標記T2噬菌體DNA在細菌體內(nèi)復制時，需要噬菌體攜帶到細菌體內(nèi)的酶 C．在此實驗中最后獲得的子代噬菌體大部分含有放射性 D．離心時間過長或攪拌不充分是上清液帶有放射性的重要原因之一 解析：選A。32P標記噬菌體DNA，正常情況下是要進入細菌體內(nèi)到子代噬菌體中。保溫(侵染)時間過長會導致部分子代噬菌體釋放出來進入上清液，過短會導致部分親代噬菌體沒有侵入細菌，結(jié)果都會導致上清液帶有放 射性，A正確；噬菌體侵染細菌時，酶由細菌提供，B錯誤；DNA復制是半保留復制，則子代噬菌體大多數(shù)沒有放射性，C錯誤；離心時間過長或攪拌不充分，均不會導致上清液有放射性，D錯誤。 6．(曲線圖

22、實驗類)(2016·湖南衡陽月考)1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細菌過程中的功能，實驗數(shù)據(jù)如圖所示，下列說法不正確的是(　　) A．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或由于侵染時間過長，部分子代噬菌體從細菌中釋放出來 B．實驗結(jié)果表明當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30% C．圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解 D．噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高 解析：選A。由圖可

23、知，細菌的感染率為100%；上清液35S先增大后保持在80%，說明有20%的噬菌體沒有與細菌脫離，仍然附著在細菌外面，離心后隨細菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，說明有30%的噬菌體沒有侵染細菌，離心后位于上清液。若細菌發(fā)生裂解，上清液中32P的百分比會上升，不會保持不變，且被侵染細菌的存活率始終保持在100%，所以被侵染的細菌基本上未發(fā)生裂解，A錯誤；根據(jù)題意和圖示分析可知：當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，B正確；圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，C正確；如果培養(yǎng)時間過長，子代噬菌體從大腸

24、桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高，所以噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，D正確。 [誤區(qū)補短] 易錯點1　誤認為肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是“S型細菌的DNA可使小鼠致死” [點撥]　加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)時，S型細菌的DNA進入R型細菌體內(nèi)。結(jié)果在S型細菌DNA的控制下，R型細菌體內(nèi)合成了S型細菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組裝成了具有毒性的S型細菌。 易錯點2　誤認為加熱殺死的S型細菌可使所有R型細菌實現(xiàn)轉(zhuǎn)化 [點撥]　并非所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化為S型細菌，事實上轉(zhuǎn)化的效率很低，并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R

25、型細菌被轉(zhuǎn)化為S型細菌。 易錯點3　未明確“標記”對象與實驗結(jié)果的對應關系 [點撥]　(1)若用32P和35S標記病毒而宿主細胞未被標記，相當于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開，只在子代病毒的核酸中有32P標記。(2)若用32P和35S標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均有標記元素。(3)若用C、H、O、N等標記病毒而宿主細胞未被標記，則只在子代病毒的核酸中有標記元素。(4)若用C、H、O、N等標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均可找到標記元素。 ?微觀清障 1．判斷下列有關肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述 (1)(2015·全國卷Ⅰ T1D)控制細菌性狀的基

26、因位于擬核和線粒體中的DNA上。(　　) (2)格里菲斯的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(　　) (3)將活的R型肺炎雙球菌與加熱殺死的S型肺炎雙球菌混合后注入小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)活的S型菌說明DNA是主要遺傳物質(zhì)。(　　) (4)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗最關鍵的設計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察其遺傳作用。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2．判斷下列有關噬菌體侵染細菌實驗的敘述 (1)(2015·全國卷Ⅰ T1C)T2噬菌體的核酸由脫氧核糖核苷酸組成。(　　) (2)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了

27、DNA的半保留復制。(　　) (3)用35S標記的噬菌體侵染細菌后，上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低。(　　) (4)噬菌體須在活菌中增殖培養(yǎng)是因其缺乏獨立的代謝系統(tǒng)。(　　) (5)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸。(　　) (6)噬菌體侵染細菌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。(　　) (7) 32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)× [能力培優(yōu)] 　DNA探究實驗中熱點圖示分析 [信息解讀]

28、 (1)圖甲是將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細菌的含量變化，具體分析如下： ①依據(jù)曲線起始點判斷曲線歸屬： 實線起點是a，為R型細菌，虛線起點時含量為0，為S型細菌。 ②S型細菌曲線走勢分析： S型細菌的出現(xiàn)是由于S型細菌的DNA“轉(zhuǎn)基因”到R型活菌中并得以表達，故其數(shù)量應是從無到有，且在一定時間內(nèi)，數(shù)量不斷增加。 ③R型細菌曲線走勢分析： ab時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的抗R型細菌的抗體，故R型活菌迅速增加；bc時間段內(nèi)，一是小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細菌的抗體，二是R型細菌部分轉(zhuǎn)化為S型細菌，故R型細菌大量減少。 (2)圖乙是利用同位素標記技術完

29、成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟，具體分析如下： ①由于是用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)，而噬菌體的蛋白質(zhì)外殼在病毒侵入過程中不進入細菌體內(nèi)，不參與子代噬菌體的形成，又因供子代噬菌體合成的氨基酸未被同位素標記，故新形成的子代噬菌體完全沒有放射性。 ②若改用32P標記親代噬菌體，由于DNA的半保留復制，如果標記親代一個噬菌體，則不管復制多少代，只有兩個子代噬菌體具有放射性，故裂解后子代噬菌體中只有小部分具有放射性。 ?強化訓練 1．(2016·湖北天門調(diào)研)下圖是“噬菌體侵染大腸桿菌”實驗，其中親代噬菌體已用32P標記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗的敘述不正確的是(　　)

30、 A．圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其營養(yǎng)成分中的P應含32P標記 B．若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體進行的實驗，兩組相互對照 C．圖中若只有C中含大量放射性，可直接證明的是噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌 D．實驗中B對應部分有少量放射性，可能原因是實驗時間過長，部分細菌裂解 解析：選A。圖中親代噬菌體已用32P標記，會侵入大腸桿菌內(nèi)進行增殖，培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液中的P不需用32P標記，A錯誤；若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗，與上一組相互對照，來驗證蛋白質(zhì)是否為遺傳物質(zhì)，B正確；圖中若只有沉淀物C中含大量放射性，可直接證明的是

31、噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌，C正確；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是培養(yǎng)時間過長，造成部分細菌裂解，D正確。 2．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型細菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細菌含量變化情況最可能是(　　) 解析：選B。無毒性的R型細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，部分轉(zhuǎn)化為有毒性的S型細菌，故S型細菌數(shù)量應該先增加后穩(wěn)定；開始時小鼠的免疫能力較強，但還未形成大量抗體，R型細菌數(shù)量增加，隨著抗體濃度增大，R型細菌數(shù)量會減少，后來S型細菌在小鼠體內(nèi)增殖，導致小鼠免疫力下降，R型和S型細菌逐漸增加后穩(wěn)定。 考點一　

32、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1．(2016·甘肅張掖模擬)在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，用DNA酶處理從S型菌中提取的DNA之后與R型活菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型肺炎雙球菌生長。設置本實驗步驟的目的是(　　) A．證明R型菌生長不需要DNA B．補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì) C．直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉(zhuǎn)化的因素 D．與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照 [導學號29520295]　解析：選D。用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)就是與“以S型菌的DNA和R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照。 2．(20

33、16·河北廊坊質(zhì)量檢測)在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)、多糖、DNA和DNA酶，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是(　　) A．2和3　　　　　　　　 B．1、2和3 C．2、3和4 D．1、2、3和4 [導學號29520296]　解析：選D。四支試管中都培養(yǎng)有R型細菌，加入S型細菌DNA的1號試管有部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，即R型細菌和S型細菌都有，其余三支試管中都只有R型細菌，故選項D正確。 考點二　噬菌體侵染細菌實驗 3．(2016·北京海淀模擬)噬菌體侵染細菌實驗證實了DN

34、A是遺傳物質(zhì)。該實驗成功是由于噬菌體(　　) A．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B．只有DNA進入大腸桿菌細胞中 C．DNA可用15N同位素標記 D．蛋白質(zhì)可用32P同位素標記 [導學號29520297]　解析：選B。噬菌體侵染細菌實驗的設計思路是把蛋白質(zhì)和DNA分開，單獨研究其作用，選擇噬菌體作為實驗材料是由于其侵染細菌時只有DNA進入大腸桿菌細胞中。 4．下圖①～⑤表示噬菌體侵染細菌的過程，A是噬菌體的結(jié)構模式圖。下列相關說法，不正確的是(　　) A．噬菌體侵染細菌的過程為②④①⑤③ B．該實驗證明了細菌的DNA是遺傳物質(zhì) C．圖中B物質(zhì)的合成場所是細菌的核糖體 D

35、．噬菌體所含有的化學成分與染色體相似 [導學號29520298]　解析：選B。噬菌體侵染細菌的過程是：吸附②→注入DNA④→復制①→組裝⑤→釋放噬菌體③；該實驗證明了噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)，并沒有證明細菌的DNA是遺傳物質(zhì)；B物質(zhì)是蛋白質(zhì)，它是在宿主細胞的核糖體上合成的；噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，染色體的主要成分也是蛋白質(zhì)和DNA。 考點三　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 5．下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

36、過程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) [導學號29520299]　解析：選A。從圖示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白質(zhì)分離，A正確；通過接種的方式，TMV的蛋白質(zhì)可以進入煙草細胞中，B錯誤；此實驗不能看出TMV的RNA在煙草細胞中進行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；此實驗說明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)，同種生物的遺傳物質(zhì)沒有主次之分，D錯誤。 6．如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗，通過分析可知這種病原體(　　) A．寄生于細胞內(nèi)，其遺傳物質(zhì)為RNA B．可單獨生存，其遺傳物質(zhì)為蛋白質(zhì) C．寄生于細胞內(nèi)，其遺傳物質(zhì)為蛋白質(zhì) D．可單獨生存，其遺傳物質(zhì)為RN

37、A [導學號29520300]　解析：選A。題中提到的病原體由RNA和蛋白質(zhì)組成，為病毒，而病毒只有寄生在活細胞內(nèi)才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象；讀圖可知，RNA能將親代病毒的特征遺傳給后代，而蛋白質(zhì)不能，所以遺傳物質(zhì)是RNA。 7．“噬菌體侵染細菌的實驗”是研究遺傳物質(zhì)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(jié)果是沉淀物中檢測到放射性 [導學號29520301]　解析：選A。由于噬菌體

38、是病毒，沒有細胞結(jié)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，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分開，C錯誤；標記的元素不同，放射性部位不同，D錯誤。 8．(2016·淮安模擬)下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟示意圖，對此實驗的有關敘述正確的是(　　) A．本實驗所使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結(jié)構組成只有蛋白質(zhì)和DNA C．實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測其放射性 D．在新形成的噬菌體中沒

39、有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì) [導學號29520302]　解析：選B。噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構，不能獨立存在，因而不能接種在含有35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，A錯誤；本實驗選用噬菌體作為實驗材料是因為其只有蛋白質(zhì)和DNA組成，且能將蛋白質(zhì)和DNA分開，單獨觀察它們的作用，B正確；實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把細菌和吸附在大腸桿菌上的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼分開，C錯誤；在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，只能說明蛋白質(zhì)沒有進入子代噬菌體，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯誤。 9．(2016·河北邯鄲摸底)格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證實了(　　) ①DNA是

40、遺傳物質(zhì)?、赗NA是遺傳物質(zhì)?、跠NA是主要的遺傳物質(zhì)?、艿鞍踪|(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)⑤S型細菌的性狀是由DNA決定的　⑥在轉(zhuǎn)化過程中，S型細菌的DNA可能進入了R型細菌的體內(nèi) A．①④⑤⑥　　 B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥ [導學號29520303]　解析：選A。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)；R型細菌向S型細菌轉(zhuǎn)化的內(nèi)因是S型細菌的DNA進入了R型細菌的細胞，并成功表達了某些性狀。 10．下圖表示格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分實驗過程，S型菌有莢膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，R型菌無莢膜也無毒性。相關說法錯誤的是

41、(　　) A．與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻 B．無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌屬于基因重組 C．該轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì) D．S型菌的DNA能抵抗機體的免疫系統(tǒng)，從而引發(fā)疾病 [導學號29520304]　解析：選D。與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻，以防止高溫殺死R型菌；S型菌的DNA進入R型菌，使R型菌有毒性，實際上就是外源基因整合到受體DNA上并得以表達的過程，這屬于基因重組；該轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì)；由于S型菌有莢膜，進入吞噬細胞后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細胞的吞噬和消化，從而迅速增殖、擴散，引起機體發(fā)生疾病。 11．遺傳物質(zhì)的探索過程是一個

42、漫長而曲折的過程，在此過程中，許多科學家進行了實驗探究，下列相關實驗分析，正確的是(　　) A．格里菲斯進行的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了遺傳物質(zhì)是DNA B．艾弗里進行的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．T2噬菌體侵染細菌的實驗中攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響 D．T2噬菌體侵染細菌的實驗也可以用N標記蛋白質(zhì)和DNA [導學號29520305]　解析：選C。選項A，格里菲斯進行的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗沒有證明遺傳物質(zhì)是DNA，只是推測S型細菌內(nèi)存在某種轉(zhuǎn)化因子，能把R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。選項B，艾弗里進行的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但

43、沒有證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。選項C，T2噬菌體侵染細菌的實驗中攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響，離心時間過長、過短均能影響實驗結(jié)果。選項D，T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA均含有N，做T2噬菌體侵染細菌的實驗時，不能用該元素標記蛋白質(zhì)和DNA。 12．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 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

44、質(zhì)＋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(zhì)＋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　　 D．實驗④ [導學號29520306]　解析：選C。煙草花葉病毒是RNA病毒，遺傳特性是由RNA決定的，實驗③組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型TMV的RNA，所以分離出的病毒類型應該是b型。 13．下圖為課堂上某小組用模型模擬的噬菌體侵染細菌實驗的過程。請回答： (1)正確的侵染過程是(用字母和箭頭表示)________________。 (2)DNA復制發(fā)生在圖中________→________過程

45、之間，原料是________________________________，由________________提供。 (3)以32P標記組為例，攪拌離心發(fā)生在圖中____________→________過程，如果在f之后攪拌離心，可能發(fā)生的不正常現(xiàn)象是______________________。 (4)以35S標記組為例，如果攪拌不充分，可能造成的結(jié)果是________________________。 [導學號29520307]　解析：(1)噬菌體侵染細菌的過程為吸附(d)→注入(e)→合成(b)→裝配(f)→釋放(c)。 (2)圖中可見注入后才發(fā)生DNA復制，至b時產(chǎn)生了許多

46、子代噬菌體的DNA。 (3)32P標記的是核酸DNA，攪拌離心必須在注入之后、新的噬菌體釋放之前，以確保放射性只在沉淀物中。 (4)35S標記的是蛋白質(zhì)外殼，如果攪拌不充分，吸附在細菌上的蛋白質(zhì)外殼將不與細菌分離，與細菌一起存在于沉淀物中，導致沉淀物中出現(xiàn)放射性。 答案：(1)(a→)d→e→b→f→c→a (2)e　b　4種脫氧核糖核苷酸　細菌 (3)e　f　上清液中具有較強的放射性 (4)上清液和沉淀物都出現(xiàn)較強的放射性 14．結(jié)合探索遺傳物質(zhì)的相關實驗，回答下列問題： (1)艾弗里及其同事進行了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，該實驗成功的最關鍵的實驗設計思路是___________

47、_________________________________________。 (2)上述實驗證明了________________________。 (3)后來，赫爾希和蔡斯用________________________法，進一步證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。實驗包括4個步驟： ①噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)；②用35S和32P分別標記噬菌體；③放射性檢測；④離心分離。該實驗步驟的正確順序是________(用數(shù)字表示)。 (4)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)存在于________(上清液、沉淀物)中。 (5)在噬菌體的蛋白質(zhì)合成過程

48、中，遺傳信息的流動途徑表達式是________________________。 [導學號29520308]　解析：(1)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，才能單獨研究它們各自的功能。(2)DNA是遺傳物質(zhì)，是肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”。(3)噬菌體侵染細菌是用32P、35S同位素分別標記DNA和蛋白質(zhì)，去研究它們各自的作用。(4)被32P標記的噬菌體的DNA會進入大腸桿菌，大腸桿菌會在沉淀物中。 答案：(1)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，單獨研究它們各自的功能 (2)肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA (3)放射性同位素標記?、冖佗堍? (4)沉淀物 (

49、5)DNARNA蛋白質(zhì) 15．近幾年，豬流感在全球范圍內(nèi)擴散，嚴重威脅著養(yǎng)殖業(yè)和人類的健康。某學校生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，常見的流感病毒都是RNA病毒，同時提出疑問：豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA？下面是興趣小組探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)設計的實驗步驟，請將其補充完整。 (1)實驗目的：______________________________________________________。 (2)材料用具：顯微注射器，豬流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細胞，DNA酶和RNA酶等。 (3)實驗步驟： 第一步：把豬流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組，____

50、__________________________________________________________________________。 第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術分別把A、B、C三組處理過的核酸提取液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，檢測是否有豬流感病毒產(chǎn)生。 (4)預測結(jié)果及結(jié)論： ①________________________________________________________________________ __________

51、______________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若A、B、C三組都出現(xiàn)豬流感病毒，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 [導學號29520309]　解析：本題的實驗目的是探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。根據(jù)酶的專一性，利用給定的材料用具，設計不處理核酸提取液和分別用DNA酶、RNA酶處理核酸提取液的三組實驗相互對照，根據(jù)實驗結(jié)果便可得出結(jié)論。 答案：(1)探究豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA (3)分別用等量的相同濃度的DNA酶、RNA酶處理A、B兩組，C組不處理 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)豬流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA ②若B、C兩組出現(xiàn)豬流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 16