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1、第17讲PART17DNA是主要的遗传物质考点互动探究教师备用习题考试说明人类对遗传物质的探索过程()。考点互动探究知识梳理1.肺炎双球菌类型考点一肺炎双球菌转化实验项目S型肺炎双球菌R型肺炎双球菌菌落粗糙菌体无多糖类荚膜毒性无光滑有多糖类荚膜有2.格里菲思的体内转化实验(1)实验过程考点互动探究图6-17-1S型活细菌R型活细菌(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有,将无毒的R型活细菌转化为S型活细菌。3.艾弗里的体外转化实验(1)方法:直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等,将它们分别与混合培养,研究它们各自的遗传功能。考点互动探究转化因子R型细菌(2)实验过程及结果(3)结论:才是使
2、R型菌产生稳定遗传变化的物质,即是转化因子,是遗传物质。考点互动探究图6-17-2DNADNA+DNA酶DNADNA理性思维1.体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?2.体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?考点互动探究答案加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。答案实现转化时遗传物质来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌。科学探究格里菲思设计的实验,除教材中的四组以外,他还设计了一组:将加热后杀死的S型细菌和加热后杀死的R型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠不死亡;而艾弗里设计的实验
3、中,有一个关键的对照组:S型细菌的DNA+DNA酶R型细菌的培养基R型细菌。结合两位科学家的实验,可以得出的结论:R型细菌转变成S型细菌的条件是。考点互动探究答案要有R型活细菌和S型细菌的DNA1.比较格里菲思实验和艾弗里实验考点互动探究核心讲解项目格里菲思实验(体内转化实验)艾弗里实验(体外转化实验)培养场所 小鼠体内培养培养基(体外培养)实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质两实
4、验的联系所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌体内转化实验是基础,仅说明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA两实验都遵循对照原则、单一变量原则2.辨析细菌体内的转化问题(1)格里菲思实验只证明了加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”,并没有证明DNA是遗传物质。(2)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(3)使小鼠死亡的是S型肺炎双球菌而不是S型菌的DNA。(4)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细
5、菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。考点互动探究1.2018江淮十校联考某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜的无菌条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图6-17-3所示。下列有关叙述中正确的是()A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置C.丁组的实验结果说明了使R型菌发生转化的物质是S
6、型菌的DNAD.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件以及培养时间等考点互动探究命题角度图6-17-3答案D考点互动探究解析培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌发生转化,得到的菌落类型与丁相同,A项错误;丙组作为丁组的对照组,排除加热杀死的S型菌复活的可能,B项错误;丁组的实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,不能说明使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA,C项错误;该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件以及培养时间等,D项正确。2.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA酶
7、加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是() A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活考点互动探究答案D考点互动探究解析S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了转化作用,对后面加入的R型菌没有转化作用,R型菌无毒,注入小鼠体内,小鼠存活;R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用,加入S型菌,有毒性,注入小鼠体内导致小鼠死亡;R型菌+DNA酶,DNA酶对细菌不起作用,高温加热后冷却,DNA酶变性失
8、活,R型菌被杀死(R型菌的DNA有活性,冷却后复性),加入S型菌的DNA,没有了R型活菌,不能转化,也就相当于把两种DNA注入小鼠体内,两种DNA没有毒性,也不会使小鼠的细胞发生转化,小鼠存活;S型菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注入小鼠,和类似,小鼠存活。选D项。3.2017山东泰安模拟利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图6-17-4所示的处理,在培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()A.通过对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌C.产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.不能导致小鼠死亡的
9、是四组考点互动探究图6-17-4答案D考点互动探究解析中是加热杀死的S型细菌,失去感染能力,不能使小鼠死亡;中是S型细菌,能使小鼠死亡;中是S型细菌+R型细菌的DNA,能使小鼠死亡;中是R型细菌,不能使小鼠死亡;中是R型细菌+S型细菌的蛋白质,不能将R型细菌转化成S型细菌,不能使小鼠死亡;中是R型细菌+S型细菌的DNA,能将R型细菌转化成S型细菌,能使小鼠死亡。没有出现S型细菌,出现S型细菌,所以通过对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,A正确;将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,B正确;将加热
10、杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能与R型细菌的DNA进行重新组合,进而将R型细菌转化成S型细菌,C正确;能导致小鼠死亡的是和组,不能导致小鼠死亡的是组,D错误。考点互动探究知识梳理1.实验方法:法,用35S、32P分别标记。2.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构(2)噬菌体的生活方式:。考点二噬菌体侵染细菌实验同位素标记噬菌体的蛋白质和DNADNA图6-17-5 C、H、O、N、P蛋白质C、H、O、N、S等活细胞寄生考点互动探究3.实验过程(1)标记噬菌体图6-17-6大肠杆菌大肠杆菌噬菌体噬菌体(2)侵染细菌考点互动探究图6-17-7 高低低高4.实验结果
11、分析5.结论:是遗传物质。考点互动探究分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P的噬菌体+细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内含35S的噬菌体+细菌宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中32P-DNA进入了宿主细胞内35S-蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面DNA理性思维实验材料的选择是实验成功的重要因素,艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物细菌或病毒。请思考:以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点?考点互动探究答案以细菌和病毒作为实验材料的优点是(1)其个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化;(2)繁殖快。科学探究根据遗传物质的化学
12、组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出实验思路,预期的实验结果及结论。(要求:实验包含可相互对照的甲、乙两个组。)(1)思路:甲组:将宿主细胞培养在含有的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论。考点互动探究放射性标记的尿嘧啶放射性标记的胸腺嘧啶若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
13、1.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较考点互动探究核心讲解项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路 设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自的功能处理方法直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论证明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质说明DNA能控制蛋白质的合成说明DNA能自我复制2.噬菌体侵染细菌实验的上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因
14、。保温培养时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液中出现放射性;保温培养时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。考点互动探究(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位,不能确定是何种元素的放射性。(4)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区
15、分开。考点互动探究角度1考查噬菌体侵染细菌实验的过程与结论1.噬菌体侵染细菌的实验是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:标记噬菌体噬菌体与细菌混合培养搅拌、离心检测放射性。下列叙述正确的是()A.需要利用分别含有35S和32P的细菌B.中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C.的作用是加速细菌的解体D.的结果是沉淀物中检测到放射性考点互动探究命题角度答案A解析由于噬菌体是病毒,无细胞结构,不能独立生活,所以在标记噬菌体时,需要利用分别含有35S和32P的细菌进行培养,A正确;中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败,B错误;搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体外壳分开,C错误;标记的元素不同,检测到
16、放射性的部位不同,D错误。2.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验,过程如图6-17-8所示,下列有关分析正确的是()A.理论上,b和c中不应具有放射性B.实验中b含少量放射性与过程中培养时间的长短有关C.实验中c含有放射性与过程中搅拌不充分有关D.实验结果,a、d中有少量的放射性,b、c中有大量的放射性考点互动探究图6-17-8考点互动探究答案A解析35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,所以离心后,理论上b中不应具有放射性,32P标记的噬菌体DNA进入细菌体内,离心后,放射性应在沉淀物中,因此上清液c不含有放射性,A正确。搅拌的目的是将吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分开
17、,若该过程搅拌不充分,则会导致沉淀物中含有少量的放射性,B错误。实验2中上清液会含有放射性,与过程中培养时间的长短有关,C错误;实验结果,b、c中有少量的放射性,a、d中有大量的放射性,D错误。角度2考查同位素标记法及元素去向3.2017山西忻州一中模拟如果用32P、35S、15N标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为()A.可在外壳中找到35S、15NB.可在DNA中找到32P、15NC.可在外壳中找到32P、15ND.可在DNA中找到32P、35S、15N考点互动探究答案B解析用32P、35S、15N标记后,亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N,
18、蛋白质外壳中含有35S、15N。噬菌体侵染细菌过程中,噬菌体外壳留在外面,DNA进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成,无放射性,A、C错误;子代噬菌体DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N),B正确;DNA中不含有S元素,D错误。4.2017山东莱芜二模赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,有关该实验的说法正确的是()A.选择T2噬菌体作为实验材料的优势是其结构简单,繁殖速度快B.用32P和35S分别标记噬菌体可追踪其DNA和蛋白质分子的合成过程C.35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,若搅拌时间短,上清液中的放射性会降低D.32P标记的噬菌体侵染细
19、菌实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性考点互动探究答案C考点互动探究解析选择T2噬菌体作为实验材料的优势是其结构简单(由蛋白质和DNA组成),侵染细菌时只有DNA进入细菌,能将DNA和蛋白质彻底分开,A错误;用32P和35S分别标记噬菌体可追踪其DNA和蛋白质分子的“行踪”,而不是它们的合成过程,B错误;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,其在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,搅拌的目的是让吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分开,若搅拌不充分,有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使上清液中放射性降低,沉淀物中放射性增强,C正确;保温时间过短,部分噬
20、菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高,因此保温时间过长或过短都会增强上清液的放射性,D错误。技法提炼1.“两看法”判断子代噬菌体标记情况考点互动探究图6-17-9 2.同位素标记法归类分析(1)标记某元素,追踪其转移途径。如用18O标记H2O,光合作用只产生18O2;再用18O标记CO2,光合作用只产生O2;证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O,而不是来自于CO2。(2)标记特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记
21、噬菌体的DNA,大肠杆菌内发现放射性物质;用35S标记蛋白质,大肠杆菌内未发现放射性物质;证明了DNA是噬菌体的遗传物质。考点互动探究(3)标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌过程;用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,研究有丝分裂过程中染色体的变化规律;用15N标记DNA,证明了DNA复制的特点是半保留复制。考点互动探究角度3肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较5.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,都能证明DNA是遗传物质,这两个实验的研究方法可能有:设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应;放射性同位素标记法。
22、下列有关叙述正确的是()A.两者都运用了和B.前者运用了,后者运用了C.前者只运用了,后者运用了和D.前者只运用了,后者运用了和考点互动探究答案D解析肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是设法把DNA和蛋白质分开,分别研究其作用,但只有赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验用到了放射性同位素标记法。1.RNA是遗传物质的实验证据烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验(1)实验过程及现象:(2)结论:烟草花叶病毒中的是遗传物质。考点互动探究知识梳理考点三DNA是主要的遗传物质图6-17-10 RNA考点互动探究2.生物含有的核酸及其遗传物质生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNA动物、
23、植物、真菌原核生物细菌、蓝藻、放线菌非细胞生物DNA病毒仅有DNA乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒RNA病毒仅有RNA烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒DNADNADNARNA3.DNA是主要的遗传物质:生物界绝大多数生物的遗传物质是,只有极少数生物的遗传物质是,因而DNA是主要的遗传物质。考点互动探究DNARNA角度1考查对生物体遗传物质的判断1.下列关于遗传物质的说法,错误的是()真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核中的遗传物质是DNA细胞质中的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA.B. C.D.考点互动探究命题角度答案C解析有细胞结构的
24、生物,不管是真核生物还是原核生物,不管是细胞质还是细胞核内的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质为DNA或RNA,如甲型H1N1流感病毒的遗传物质只能是RNA。易错提醒(1)艾弗里的体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验均只能证明DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质。(2)对于任何一种生物来说,其遗传物质只有一种,是DNA或RNA,没有主要和次要之分,因此不能说具体的某种生物的遗传物质主要是DNA。(3)真核生物的遗传物质是DNA,DNA主要分布在细胞核,少量分布在细胞质,细胞核与细胞质里的遗传物质都是DNA。考点互动探究角度2考查病毒的感染及重组实验2.如图6-17-11是某种高等植物
25、病原体的遗传实验过程,实验表明这种病原体()A.寄生于细胞内,通过RNA遗传 B.寄生于细胞间,通过蛋白质遗传C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传 D.寄生于细胞间,通过RNA遗传考点互动探究图6-17-11考点互动探究答案A解析由题图可知,将RNA接种在叶片上,叶片出现了病斑,而将蛋白质外壳接种到叶片上,叶片上没有出现病斑,所以该病原体是通过RNA遗传的。病毒都是寄生在细胞内的。3.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是()A.实验B.实验 C.实验D.实验考点互动探究实验编号实验过程实验结果病斑类型
26、病斑中分离出的病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)感染植物a型a型考点互动探究答案C解析因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA,而不是蛋白质。实验中的RNA是b型TMV的,分离出的病毒类型就应该是b型。技法提炼“遗传物质”探索的4种方法考点互动探究考点互动探究1.2017全国卷在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是 ()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌
27、中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同历年真题明考向考点互动探究答案C解析T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能在肺炎双球菌中复制和增殖,A项错误。病毒颗粒内没有合成mRNA和蛋白质的“工具”和原料等,B项错误。T2噬菌体侵染大肠杆菌后可利用宿主细胞内的脱氧核苷酸合成其自身的核酸,故大肠杆菌所摄取的32P可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。人类免疫缺陷病毒属于逆转录病毒,含有RNA,T2噬菌体属于DNA病毒,二者的核酸类型和增殖过程不同,D项错误。考
28、点互动探究2.2017江苏卷下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是()A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记解析格里菲思实验只证明S型细菌含有转化因子,A项错误。艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化成S型细菌,B项错误。答案C考点互动探究2.2017江苏卷下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是()A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S型
29、肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,离心后细菌主要存在于沉淀中,C项正确。赫尔希和蔡斯实验中32P标记的细菌裂解后得到的噬菌体才带有32P标记,D项错误。考点互动探究3.2016江苏卷下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是()A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2
30、噬菌体的遗传物质解析格里菲思所做的实验中,R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果,A项错误。答案D考点互动探究3.2016江苏卷下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是()A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质格里菲思所做的体内转化实验只能证明R型细菌中含有能让S型细菌发生转化的因子,但不能证明该转化因子是何种物质,B项错误。噬菌体属于病毒,不能用放射性同位素直接标记,C项错误。噬菌体侵染细菌的实验证
31、明了DNA是遗传物质,D项正确。考点互动探究4.2015江苏卷下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是()A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子考点互动探究答案D解析沃森和克里克通过分析威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱,成功构建了DNA的双螺旋结构模型,不是破译了密码子,D项错
32、误。考点互动探究5.2011江苏卷关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是()A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质考点互动探究答案C解析噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞中,不能用普通的培养基培养,A错误;分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,只进行短时间的保温培养,B错误;本实验中,如果搅拌不充分,导致有放
33、射性的蛋白质外壳不能从大肠杆菌上脱落,使沉淀物中也有少量的放射性存在,C正确;32P、35S标记的噬菌体侵染实验是相互对照,共同说明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,D错误。考点互动探究知识小体系1.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A.重组DNA片段,研究其表型效应B.诱发DNA突变,研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的遗传效应D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递教师备用习题答案C解析艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验,首次证明了DNA是使R型细菌转化
34、为S型细菌的物质;赫尔希与蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,两者都是设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察其各自在遗传中的作用。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术。2.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()A.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中教师备用习题教师备用习题答案C解析噬菌体侵染大肠杆菌时,经过
35、搅拌、离心,上清液是质量较轻的噬菌体外壳,沉淀物是被侵染的大肠杆菌,A项错误;搅拌不充分,噬菌体与细菌未分离,放射性应出现在沉淀物中,B项错误;32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA,子代噬菌体的DNA会含32P,上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出了子代噬菌体,C项正确,D项错误。3.某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是()A.35S标记的是噬菌体的DNAB.沉淀物b中含放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关C.上清液a中放射性较强D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质教师备用习题教师备用习题
36、答案A解析35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,DNA不含有S元素,A项错误。充分搅拌离心后,含放射性的蛋白质外壳进入上清液,使上清液a中放射性较强;若搅拌不充分,一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离,会随大肠杆菌进入沉淀物中,使沉淀物中放射性增强,B、C项正确。该实验没有标记DNA,不能说明DNA的作用,故不能证明DNA是遗传物质,D项正确。4.科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,待大肠杆菌解体后,15N ()A.不出现在T2噬菌体中B.仅发现于T2噬菌体的DNA中C.发现于T2噬菌体的外壳和DNA中D.仅发现于T2噬菌体的外壳中教师备用习题答案C解析蛋白质主要含
37、有C、H、O、N等元素,DNA含有C、H、O、N、P。用含有15N的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养T2噬菌体,T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都有15N。5.在噬菌体侵染细菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示,下列相关叙述不正确的是 ()A.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌B.在t0t1时间内,噬菌体还未侵入细菌体内C.在t1t2时间内,噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡D.在t2t3时间内,噬菌体因失去寄生场所而停止增殖教师备用习题教师备用习题答案B解析噬菌体侵染细菌的过程为吸附注入合成组装释放,侵入细菌时噬菌体只有DNA进入细菌体内,合成子
38、代噬菌体所需要的原料、酶、能量都由细菌提供。在t0t1时间内,噬菌体和细菌的数量基本稳定,此时噬菌体可能还未侵入细菌体内,也可能已经侵入细菌体内,只是细菌还未裂解释放子代噬菌体。t1t2时间内,细菌大量死亡是由于噬菌体的侵入。在t2t3时间内,细菌裂解死亡,噬菌体因失去寄生场所而停止增殖。6.如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题。(1)图丙中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图乙中的。如果用32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位是图甲中的。教师备用习题(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料,其原因之一是。(3)实验中采用搅拌和离心等手
39、段,目的是。(4)仅有图丙的实验过程,(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质,原因是。教师备用习题答案(1)(2)噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成(3)让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离(4)不能蛋白质外壳没有进入细菌体内教师备用习题解析(1)32P标记的是(磷酸基团),(肽键)不含S,有些R基含S,故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌实验的思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用,而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成,这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,以便观察放射性存在的部位。(4)图丙实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内,不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质。
