《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(xiàn)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(wú)莢膜，無(wú)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。3T2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(shuō)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)肺炎雙球菌： 種類(lèi) 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(wú)毒性有無(wú)(2)體
2、內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象：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)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象：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(méi)有證明。
3、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(lái)說(shuō)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)系所用材料相同體內(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
4、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸兩實(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。特別提醒肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)和影響因素在加熱殺死的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(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)，氫鍵被打開(kāi)，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。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。在轉(zhuǎn)化過(guò)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
5、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)1T2噬菌體的結(jié)構(gòu)與代謝(1)2實(shí)驗(yàn)過(guò)程3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論32P標(biāo)記DNA有有DNA是遺傳物質(zhì)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無(wú)無(wú)1為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來(lái)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
6、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)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(guò)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(lái)自于細(xì)菌，包括病毒的DNA復(fù)制時(shí)所需的原料也來(lái)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)記的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)
7、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保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌內(nèi)保溫時(shí)間過(guò)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：DNA能自我復(fù)制；DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；DNA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)1RNA是遺傳物質(zhì)的實(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。2DNA是主要的遺傳物質(zhì)判斷(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化
8、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)生物類(lèi)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(lèi)DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質(zhì)DNADNADNARNA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DN
9、A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(shuō)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R蛋白質(zhì)R 型R莢膜多糖R 型RDNAR 型、S 型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R 型A不能證明 S 型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B說(shuō)明 S 型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性C和說(shuō)明 S 型細(xì)菌的 DNA 是轉(zhuǎn)化因子D說(shuō)明 DNA 是主要的遺傳物質(zhì)思路點(diǎn)撥解析由組相比較可知DNA是S
10、型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子，再通過(guò)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)、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(shuō)明DNA是S型細(xì)菌的主要遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。答案C1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(shuō)明了R型活細(xì)菌是無(wú)毒性的B說(shuō)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(shuō)明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNAD說(shuō)明了加熱殺死的S型細(xì)菌是無(wú)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(wú)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(méi)有證
11、明遺傳物質(zhì)就是DNA；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(lái)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(lèi)問(wèn)題的方法 (1) (2)確定標(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：
12、噬菌體成分細(xì)菌成分核苷酸32P31P氨基酸32S35S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()A31P、32P,32SB31P、32P,35SC31P、32P,32S、35S D32P,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(méi)有進(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
13、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(lèi)的高致病性禽流感病毒(簡(jiǎn)稱(chēng)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(wèn)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(wú)細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是_。(2)利用特定的顏色反應(yīng)來(lái)鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是：RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色；_；DNA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)鍵的實(shí)驗(yàn)
14、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：蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應(yīng)，說(shuō)明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)。_，說(shuō)明：_。_，說(shuō)明：_。_，說(shuō)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)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(kāi)來(lái)，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
15、況。答案(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行(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(kāi)，單獨(dú)地、直接地去觀察它們各自的作用(4)RNA有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)沒(méi)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)RNA沒(méi)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)RNA和蛋白質(zhì)都沒(méi)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(guò)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
16、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RNAB只含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)不一定是DNAC既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA和RNAD既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA，不是RNA解析
17、：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(guò)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：培養(yǎng)噬菌體，用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體，放射性檢測(cè)，離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)?)A BC D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
18、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(shuō)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(shuō)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
19、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，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(shuō)明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和這樣設(shè)計(jì)的理由：_。(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
20、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_(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(kāi)，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(kāi)標(biāo)記(4)31P和32P噬菌體的DNA(3
21、2P)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DNA32S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(mǎn)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：設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng)，放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是()A兩者都運(yùn)用了和B前者運(yùn)用了，后者運(yùn)用了C前者只運(yùn)用了，后者運(yùn)用了和D前者只運(yùn)用了，后者運(yùn)用了和解析：選D這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同，都
22、是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，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(guò)程中，能證明DNA分子是遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵步驟是()噬菌體將自己的DNA注入細(xì)菌體內(nèi)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)外殼新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝成子代噬菌體釋放子代噬菌體ABC D解析：選C題中是最關(guān)鍵的步驟。因?yàn)樽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；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(shuō)明了噬菌體的各種性狀是通過(guò)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)：S型細(xì)菌的DNA
23、DNA酶加入R型細(xì)菌注射入小鼠R型細(xì)菌的DNADNA酶加入S型細(xì)菌注射入小鼠R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S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DDNA酶可水解DNA；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。高溫加熱后R型細(xì)菌死亡；DNA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R
24、蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A.不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B說(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析：選C表中對(duì)照，說(shuō)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)：用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；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(guò)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沉淀物、上清液、沉
25、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(méi)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(guò)程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體()A寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)RNA遺傳B可
26、單獨(dú)生存，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳C寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳D可單獨(dú)生存，通過(guò)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(lái)培養(yǎng)_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)
27、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(lái)源可能是_。解析：(1)若要標(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(shuō)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(shuō)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(méi)有
28、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(méi)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_，他們觀察到
29、的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(6)通過(guò)上面兩步實(shí)驗(yàn)，仍然_(填“能”或“不能”)說(shuō)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)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 -
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
