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2019-2020年高一生物 新學(xué)期復(fù)習(xí) 判斷遺傳物質(zhì) 知識總結(jié)： １、證明誰是遺傳物質(zhì)的方法： （１）分離提純：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 缺點：物質(zhì)純度不能保證１００％ （２）同位素標(biāo)記法：噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 方法：標(biāo)記兩者的特有元素； 目的：把ＤＮＡ與蛋白質(zhì)區(qū)分開 （３）酶處理法：朊病毒遺傳物質(zhì)驗證 方法：去掉其中一種大分子物質(zhì) （４）病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗證實驗 方法：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 ２、病毒的培養(yǎng)： 病毒：專性寄生生活，用相應(yīng)的活寄主細(xì)胞培養(yǎng)，不能用一般的培養(yǎng)基培養(yǎng)。 ３、設(shè)計思路： 設(shè)法將組成病毒的化學(xué)物質(zhì)分開，單獨、直接的觀察它們各自的作用。 練習(xí)： 1、（１）實驗室已制備好分別含３Ｈ、１４Ｃ、１５Ｎ、１８Ｏ、３５Ｓ和３２Ｐ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)基怎樣去實現(xiàn)對噬菌體的標(biāo)記？請簡要說明實驗的 設(shè)計方法和這樣設(shè)計的理由．　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。? （３）為什么不同時標(biāo)記同一個噬菌體的蛋白質(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　　　?。ǎ常保?、３２Ｐ），原因是　 　　　　??；子代噬菌體的蛋白質(zhì)中含有　　　　（３５Ｓ、３２Ｓ）， 原因是　　　　　　。此實驗結(jié)果證明了　　　　　　　　　　　　　　。 答案：（1）含３５Ｓ的放射性同位素的培養(yǎng)基用于噬菌體蛋白質(zhì)外殼的標(biāo)記；含３２Ｐ放射性同位素的培養(yǎng)基用于噬菌體ＤＮＡ標(biāo)記． （2）先將細(xì)菌分別培養(yǎng)在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；　　原因：噬菌體營寄生生活　． （3）檢測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、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的核苷酸為原料進(jìn)行半保留復(fù)制；　 ３５Ｓ； 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)含３２Ｓ的氨基酸為原料合成自身的蛋白質(zhì)； ＤＮＡ是噬菌體的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是其遺傳物質(zhì)。 2、病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分子生物，與人類關(guān)系特別密切。近年世界上發(fā)現(xiàn)了能 感染人類的高致病性禽流感病毒，我國參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已經(jīng)研 制出禽流感的疫苗。要與禽流感做斗爭，必須了解它、研究它，需要大量的供實驗 用的病毒結(jié)晶。根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題： （１）在病禽中分離出禽流感病毒樣本后，實驗室培養(yǎng)禽流感病毒時，需要在一般 培養(yǎng)基上加入　　　　　，為什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （２）要研制禽流感疫苗，必須知道其大分子組成，請設(shè)計實驗探究禽流感病毒的 物質(zhì)組成： ①實驗原理：ＲＮＡ液在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色。還需補充的兩個實驗 原理是： Ａ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　??； Ｂ：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②去掉病毒中大分子成分的簡便方法是　　　　　　。 ③ 設(shè)計一個表格記錄實驗結(jié)果： （３）在分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成后，證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的 實驗設(shè)計思路是__________。 答案：（1）活的雞胚； 病毒是專性活細(xì)胞寄生（或不能獨立繁殖） （2）蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑顯紫色；ＤＮＡ與二苯胺試劑共熱顯藍(lán)色；酶處理（或水解法） （３）設(shè)法將組成禽流感病毒的化學(xué)物質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用 。 ３、某科學(xué)家做“雜種”病毒侵染實驗。車前草病毒（HRV）和煙草花葉病毒（TMV）都是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，由于所含RNA不同，因而侵染后導(dǎo)致的植物癥狀不同（如圖a、b所示），將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離，使其單獨感染植物；或使不同病毒的RNA和蛋白質(zhì)之間重新組合形成“雜種”病毒，然后使其感染植物（感染圖示如C所示）。 　　Ａ、ＴＭＶ和ＨＲＶ的結(jié)構(gòu)和侵染煙葉引起的病癥?。?、ＴＭＶ蛋白質(zhì)外殼和ＨＲＶ的ＲＮＡ所合成的新品系侵染煙草葉的情況 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?、? （1）圖a、圖b的表現(xiàn)癥狀不同，其根本原因是 。 （2）Ｂ圖中①－④的分別說明了什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　 ； 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ； 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 ； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）Ｂ圖所示整個實驗證明 （４）該實驗的設(shè)計思路是 （５）依照Ｂ圖的實驗思路，實驗還可以有另外一種做法，也能得出問題（３）的結(jié)論，你認(rèn)為應(yīng)該怎么樣操作？并預(yù)測將出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。 ４、1997年美國科學(xué)家坦利普魯立辛納，發(fā)現(xiàn)了一種新型生物朊 病毒（Prion），它是導(dǎo)致瘋牛病和人的克–雅氏病的病原體。試問 （1）理論上可通過什么常規(guī)方法證明朊病毒的遺傳物質(zhì)是什么？ （2）朊病毒能夠“自我復(fù)制”，這對原有中心法則提出了挑戰(zhàn)。請根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)對中心法則進(jìn)行修改。 答案：①分別用蛋白酶、核酸酶處理朊病毒； ②將上述處理過的產(chǎn)物分別去感染牛 ③若蛋白酶處理過的產(chǎn)物仍能使牛發(fā)病，說明遺傳物質(zhì)是核酸而不是蛋白質(zhì) ④若核酸酶處理過的產(chǎn)物仍能使牛發(fā)病，說明遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)而不是核酸。 （２）略 ５、在研究遺傳物質(zhì)的過程中，人們做了很多的實驗進(jìn)行探究，包括著名的“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”。 （1）某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”，步驟如下。請分析以下實驗并回答問題： A．將一部分S型細(xì)菌加熱殺死； B．制備符合要求的培養(yǎng)基，并分為若干組，將菌種分別接種到各培養(yǎng)基上（接種的菌種見圖中文字所示） （注：○為S型菌落 ●為R型菌落） C．將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況（如上圖） ①制備符合要求的培養(yǎng)基時，除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外，還必須加入一定量的氮源 有機碳源 生長因子及___________，并調(diào)整pH。 ②本實驗中的對照組有________________________。 ③本實驗得出的結(jié)論是：______________________。 （2）艾弗里等人通過實驗證實了在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中，起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請利用DNA酶做試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁撸O(shè)計實驗方案，驗證“促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”，并預(yù)測實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。 ①實驗設(shè)計方案： 第一步：________________________________________________ 第二步：配制A、B、C三組培養(yǎng)基，其中A組處理為___________；B組處理為__________；C組處理為____________________。 第三步：_________________________________________________ 第四步：_________________________________________________ ②預(yù)測實驗結(jié)果并得出結(jié)論： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③通過你設(shè)計的實驗，還能得出什么新的結(jié)論？ 答案：（1）①無機鹽（1分） ②1、2、3組（1分） ③S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，產(chǎn)生可遺傳的變異（1分） （2）①第一步：從S型細(xì)菌中提取DNA，制備符合要求的培養(yǎng)基； 第二步：不加任何提取物/加入提取出的S型細(xì)菌DNA/加入提取出的S型細(xì)菌DNA和DNA酶第三步：將R型細(xì)菌分別接種到三組培養(yǎng)基上； 第四步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況。 ②A、C組中未出現(xiàn)S型細(xì)菌；只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌，說明DNA分子可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 ③DNA分子結(jié)構(gòu)要保持完整才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 ６．有人模仿科學(xué)家赫爾希和蔡斯所做的“T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”設(shè)計了下列實驗，（如圖乙）試圖證明“噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA”。 材料用具：T2噬菌體、大腸桿菌、培養(yǎng)基等。 方法步驟： ①標(biāo)記：將大腸桿菌放入含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，然后用T2噬菌體侵染大腸桿菌，用32P標(biāo)記T2噬菌體的DNA。 ②侵染：用被32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，混合10分鐘。 ③攪拌：把噬菌體和大腸桿菌的混合液放到攪拌器中攪拌，使吸附在大腸桿菌細(xì)胞壁上的噬菌體脫落下來。 ④離心：以10000轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動，由于噬菌體比細(xì)菌輕，離心時可以使大腸桿菌沉淀下來，而噬菌體則存在于上清液中，從而使噬菌體和細(xì)菌相互分離開來。 ⑤檢測和記錄結(jié)果：分別測定沉淀物和上清液中的放射性示蹤元素。 結(jié)果：幾乎所有的32P位于沉淀物中的大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)。 結(jié)論：以上實驗說明“T2噬菌體中，親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)”。 我們認(rèn)為，僅用該實驗步驟還不足以嚴(yán)密論證以上結(jié)論，請在上述實驗的基礎(chǔ)上補充相應(yīng)的實驗方法、步驟，并預(yù)測結(jié)果。 答案： ① 標(biāo)記：將大腸桿菌放入含35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，然后用T2噬菌體侵染大腸桿菌，使35S標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)。 ② 侵染：用被35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，混合10分鐘。 ③ 攪拌：把噬菌體和大腸桿菌的混合液放到攪拌器中攪拌，使吸附在大腸桿菌細(xì)胞壁上的噬菌體脫落下來。 ④ 離心：以10000轉(zhuǎn)/分的速度轉(zhuǎn)動，由于噬菌體比細(xì)菌輕，離心時可以使大腸桿菌沉淀下來，而噬菌體則存在于上清液中，從而使噬菌體和細(xì)菌相互分離開來。 ⑤檢測和記錄結(jié)果：分別測定沉淀物和上清液中的放射性示蹤元素。 結(jié)果預(yù)測：幾乎所有的35S位于上清液中的噬菌體外殼內(nèi)。