2016-2017版高中生物 第3單元 遺傳與變異的分子基礎(chǔ) 第1章 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第1節(jié) 遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)學(xué)案 中圖版必修2
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1、 第一章 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 第一節(jié) 遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn) 1.總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程。 2.掌握肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)論。(重難點(diǎn)) 3.掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的方法、過程及結(jié)論。(重難點(diǎn)) 肺 炎 雙 球 菌 的 轉(zhuǎn) 化 實(shí) 驗(yàn) 1.遺傳物質(zhì)在染色體上 (1)薩頓對(duì)蝗蟲精子發(fā)生的研究 ①發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象: a.染色體是各具獨(dú)特形態(tài)的實(shí)體。 b.體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在,一條來自父方,一條來自母方。 c.在細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),配對(duì)的兩條染色體相互分開,獨(dú)立進(jìn)入配子。 d.非同源染色體進(jìn)入配子時(shí)自由組合。 ②發(fā)現(xiàn)問題:在減數(shù)分裂時(shí),染色體的行為與遺傳因子的行為具
2、有完全平行的現(xiàn)象。 ③提出假設(shè):遺傳因子位于染色體上。 (2)摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn),得出特定的基因位于特定染色體的特定位置上的結(jié)論,因此,染色體就是遺傳物質(zhì)的載體。 2.肺炎雙球菌的特點(diǎn) 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 毒性 有毒性 無毒性 3.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——格里菲思的實(shí)驗(yàn) (1)原理:S型細(xì)菌可使小鼠患敗血癥死亡。 (2)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象: (3)結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種物質(zhì)使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。 4.體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——艾弗里的實(shí)驗(yàn) (1)設(shè)計(jì)思路:將提純的S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和其
3、他物質(zhì)分別加入到R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中,單獨(dú)觀察它們各自的功能。 (2)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象: (3)結(jié)論:只有加入DNA,R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,即DNA是具有轉(zhuǎn)化作用的遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 [合作探討] 探討1:是否所有生物的遺傳物質(zhì)都以染色體作為載體?真核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都在染色體上嗎? 提示:不是。原核生物及病毒無染色體,其遺傳物質(zhì)不以染色體作載體,真核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)并非都在染色體上,如線粒體、葉綠體中也有遺傳物質(zhì)DNA。 探討2:根據(jù)格里菲思的實(shí)驗(yàn),使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的“遺傳物質(zhì)”可能是什么?為此艾弗里設(shè)計(jì)了怎樣的實(shí)驗(yàn)? 提示:可能是DNA或
4、蛋白質(zhì)。將分離提純的DNA、蛋白質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),單獨(dú)觀察它們各自的效應(yīng)。 探討3:艾弗里實(shí)驗(yàn)中設(shè)置加DNA水解酶這組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗? 提示:艾弗里實(shí)驗(yàn)中設(shè)置DNA+DNA酶這一組實(shí)驗(yàn)的目的:①對(duì)照說明只加DNA組的結(jié)論,②說明DNA的水解產(chǎn)物不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。 [思維升華] 1.肺炎雙球菌體外轉(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。 2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(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 艾弗里等 培養(yǎng)細(xì)菌 用小鼠(體內(nèi)
5、) 用培養(yǎng)基(體外) 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)菌各成分作用的相互對(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→S型細(xì)菌 S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌→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) 3.肺炎雙球菌轉(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)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、
6、受體菌的狀態(tài)等因素影響。 1.某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(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 【解析】 ①加入DNA酶,可將S型細(xì)菌的DNA水解,使之完全失去活性,再加
7、入R型細(xì)菌,不會(huì)轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,故小鼠存活; ②雖加入了DNA酶,但還加入了S型細(xì)菌,故小鼠死亡; ③由于高溫使R型細(xì)菌死亡,加入S型細(xì)菌的DNA后,不會(huì)有S型細(xì)菌出現(xiàn),故小鼠能存活; ④中的S型細(xì)菌在高溫下被殺死,加入R型細(xì)菌的DNA,小鼠不死亡。 【答案】 D 2.格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):73730045】 ①DNA是遺傳物質(zhì)?、赗NA是遺傳物質(zhì) ③DNA是主要遺傳物質(zhì)?、艿鞍踪|(zhì)不是遺傳物質(zhì) ⑤糖類不是遺傳物質(zhì)?、轉(zhuǎn)NA能產(chǎn)生可遺傳的變異 A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D
8、.③④⑤⑥ 【解析】 格里菲思和艾弗里實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要遺傳物質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì)。 【答案】 A 噬 菌 體 侵 染 細(xì) 菌 實(shí) 驗(yàn) 1.噬菌體組成 2.同位素標(biāo)記 3.實(shí)驗(yàn)過程 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 [合作探討] 探討1:能否使用14C和18O標(biāo)記噬菌體?為什么? 提示:不能,因?yàn)槭删w的DNA和蛋白質(zhì)中都含有C和O元素。 探討2:請(qǐng)分別寫出噬菌體外殼及其核酸的組成單位的結(jié)構(gòu)簡式,并注明32P、35S的標(biāo)記的部位。 提示:噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中32P和35S的存在部位,如下圖所示。 探討
9、3:能否分別用含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體?為什么? 提示:不能。因?yàn)椴《緹o細(xì)胞結(jié)構(gòu),其體內(nèi)缺少完整的獨(dú)立生活的酶系統(tǒng),專營活細(xì)胞內(nèi)寄生生活。普通培養(yǎng)基缺少細(xì)胞類生物,病毒無法生存。 [思維升華] 1.噬菌體的增殖 (1)模板:噬菌體DNA。 (2)合成DNA的原料:大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。 (3)合成蛋白質(zhì)的原料及場所:大腸桿菌的氨基酸、大腸桿菌的核糖體。 2.實(shí)驗(yàn)思路及方法 S是蛋白質(zhì)特有元素,P是DNA特有元素,用放射性同位素32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì),直接單獨(dú)去觀察它們的作用。 3.侵染特點(diǎn)及過程 (1)進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的是噬菌體的D
10、NA,噬菌體蛋白質(zhì)留在外面不起作用。 (2)噬菌體侵染細(xì)菌要經(jīng)過吸附→注入核酸→合成子代DNA→組裝子代噬菌體→釋放子代噬菌體 4.實(shí)驗(yàn)過程 (1)標(biāo)記噬菌體 (2)侵染細(xì)菌 (3)結(jié)論:在噬菌體中,保證親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA,即DNA是遺傳物質(zhì)。 5.實(shí)驗(yàn)誤差分析 (1)用32P標(biāo)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(shí)間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性。 ②保溫時(shí)間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標(biāo)記
11、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的噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。 6.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)與肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 1.在證明DNA是遺傳物質(zhì)的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中,正確的技術(shù)手段是( ) A.用化學(xué)方法把DNA和蛋白質(zhì)分開 B.用32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體和大腸桿菌 C.用32P和35S同時(shí)標(biāo)記T2噬菌體 D.用標(biāo)記過的大腸桿菌去培養(yǎng)T2噬菌體 【解析】 分別用32P和35S培養(yǎng)大腸桿菌,再用正常的噬菌體去侵染被標(biāo)記的大腸桿菌,最后用分別標(biāo)記的噬菌體再侵染正常大腸桿菌,觀察是噬菌體的
12、DNA還是蛋白質(zhì)注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)后能產(chǎn)生子代噬菌體。 【答案】 D 2.為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。下圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記,A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):73730046】 A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽 B.若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對(duì)照,都是實(shí)驗(yàn)組 C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離規(guī)律,而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離規(guī)律 D
13、.若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性,則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 【解析】 題圖所示錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記;要證明DNA是遺傳物質(zhì),還應(yīng)設(shè)計(jì)一組用35 S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對(duì)照,都是實(shí)驗(yàn)組;大腸桿菌是原核生物,其遺傳不遵循基因分離規(guī)律;若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性,可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長,細(xì)菌裂解導(dǎo)致的。 【答案】 B 煙 草 花 葉 病 毒 感 染 煙 草 的 實(shí) 驗(yàn) 1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) (1)煙草花葉病毒的基本成分為蛋白質(zhì)和RNA,無DNA。 (2)結(jié)論:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,不是蛋白質(zhì)。 2.DNA是主要的遺傳物
14、質(zhì) 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA。 [合作探討] 探討1:煙草花葉病毒合成蛋白質(zhì)的場所是什么?其進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)合成的原料由誰提供? 提示:煙草細(xì)胞的核糖體。由煙草細(xì)胞為之提供合成核酸和蛋白質(zhì)的原料。 探討2:所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA,對(duì)嗎?為什么? 提示:不對(duì)。細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 [思維升華] 1.煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn) (1)過程: (2)構(gòu)建的重組病毒,其遺傳性狀與提供RNA的病毒性狀完全一致,與提供蛋白質(zhì)的病毒性狀不同,說明RNA是遺傳物質(zhì)。 (3)結(jié)論:
15、只有RNA而沒有DNA的病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。 2.根據(jù)煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn),獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論 3.生物遺傳物質(zhì)的判斷方法 (1)方法: ①細(xì)胞內(nèi)既有DNA,又有RNA,只有DNA是遺傳物質(zhì),分布在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。 ②病毒只能含有一種核酸,DNA或RNA。大多數(shù)病毒含DNA。 ③一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA或RNA)。 (2)不同生物的遺傳物質(zhì)如下表: 實(shí)例 噬菌體(DNA)或煙草花葉病毒(RNA) 乳酸菌、藍(lán)藻 酵母菌、玉米、小麥、人 1.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉,但二者的病斑不同,如圖所示。下列說法中不正確的是
16、( ) A.a(chǎn)過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉,結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用 B.b過程表示用HRV的RNA單獨(dú)接種煙葉,結(jié)果說明其有侵染作用 C.c、d過程表示用TMV的外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”接種煙葉,結(jié)果說明該“雜種病毒”有侵染作用,表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀,并能從中分離出車前草病毒 D.該實(shí)驗(yàn)證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì) 【解析】 a過程中煙葉沒有出現(xiàn)病斑,表示TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用;b過程中煙葉出現(xiàn)病斑,表示HRV的RNA有侵染作用;c、d過程表示用TMV的外殼和HRV的RN
17、A合成的“雜種病毒”接種煙葉出現(xiàn)病斑,并能從中分離出HRV病毒,說明該“雜種病毒”有侵染作用;該實(shí)驗(yàn)證明只有HRV的RNA是遺傳物質(zhì),不能證明TMV的RNA不是遺傳物質(zhì)。 【答案】 D 2.下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA B.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D.煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 【解析】 A項(xiàng)中肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA;B項(xiàng)中酵母菌為真核生物,其遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上,細(xì)胞質(zhì)中也有;C項(xiàng)中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,不含S元素;D項(xiàng)中煙草花葉病
18、毒的遺傳物質(zhì)是RNA,水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。 【答案】 B 1.(2016·北京海淀區(qū)檢測)在生命科學(xué)發(fā)展過程中,證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是( ) ①孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)?、谀柛墓夒s交實(shí)驗(yàn) ③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)?、躎2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) ⑤煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn) A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤ 【解析】 孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)揭示了基因分離規(guī)律;摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證明了基因在X染色體上;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì);煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)證明了RNA是遺傳物質(zhì)。 【答案】 C 2.下面是模仿艾弗里的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,
19、有關(guān)敘述不正確的是( ) A.R型細(xì)菌無莢膜,無毒性 B.R型細(xì)菌與S型細(xì)菌都有核糖體 C.添加多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等試管的組別具有對(duì)照作用 D.DNA酶的作用是催化DNA復(fù)制 【解析】 肺炎雙球菌為原核生物,有核糖體。R型細(xì)菌無莢膜,無毒性。添加多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、RNA等試管的組別作為對(duì)照,說明以上物質(zhì)不是遺傳物質(zhì),只有DNA是遺傳物質(zhì)。DNA酶的作用是水解DNA。 【答案】 D 3.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):73730047】 A.二者都應(yīng)用同
20、位素示蹤技術(shù) B.二者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng) C.艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照,赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)照 D.二者都誘發(fā)了DNA突變 【解析】 只有噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù),A錯(cuò)誤;兩實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng),B正確;赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)是相互對(duì)照,C錯(cuò)誤;兩實(shí)驗(yàn)都沒有誘發(fā)DNA突變,D錯(cuò)誤。 【答案】 B 4.2011年初,頑固的禽流感在日本開始出現(xiàn)。經(jīng)研究:人感染高致病性禽流感是由甲型流感病毒H5N1亞型引起,傳染源主要為感染H5N1病毒的禽類或H5N1病毒污染的環(huán)境。某研究小組為探究H5N1病毒的
21、遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,做了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你完成相關(guān)內(nèi)容。 (1)實(shí)驗(yàn)原理:________________________________________。 (2)材料用具:H5N1病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及其等滲生理鹽水、注射器等。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟: ①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干,隨機(jī)均分成四組,編號(hào)分別為A、B、C、D。 ②按如表所示配制注射溶液,然后分別注射入小白鼠體內(nèi)。 組別 A B C D 注射溶液 __和__ __和__ ______ ______ ③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。 (4
22、)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: ①A、C組發(fā)病,B、D組未發(fā)病,說明DNA是H5N1病毒的遺傳物質(zhì); ②___________________________________________________________, 說明_________________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)分析: ①________組和________組對(duì)照,能說明DNA是否是其遺傳物質(zhì)。 ②B組和C組對(duì)照,能說明__________________________________。 ③C組和D組在實(shí)驗(yàn)對(duì)比時(shí)起到________作用。 【解
23、析】 本題是一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究題,解答時(shí)要認(rèn)真閱讀試題,從題干信息中準(zhǔn)確提取實(shí)驗(yàn)原理,分清實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。從(4)(5)小題中可以確定表格中的空格處所填內(nèi)容,A組和B組、C組和D組是不能互換的。A組和B組是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組,C組和D組是兩個(gè)對(duì)照組。 【答案】 (1)酶具有專一性 (3)②A.H5N1病毒核酸提取物 RNA酶B.H5N1病毒核酸提取物 DNA酶 C.H5N1病毒核酸提取物 D.生理鹽水 (4)②B、C組發(fā)病,A、D組未發(fā)病 RNA是H5N1病毒的遺傳物質(zhì) (5)①A C ②RNA是否是其遺傳物質(zhì)?、蹖?duì)照 學(xué)業(yè)分層測評(píng)(十一) (建議用時(shí):45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.艾弗里和同事
24、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型細(xì)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) 【解析】 通過表中實(shí)驗(yàn)可以看出只有DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型,因此DNA是轉(zhuǎn)化因子。 【答案】 C 2.下列有關(guān)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)
25、驗(yàn)異同點(diǎn)的敘述,正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)材料都是原核生物 B.都利用了放射性同位素標(biāo)記法 C.都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將蛋白質(zhì)和DNA分開 【解析】 噬菌體為病毒,不是原核生物,A項(xiàng)錯(cuò)誤。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)利用了物質(zhì)的分離提純法,沒有使用放射性同位素標(biāo)記法,B項(xiàng)錯(cuò)誤。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤。都設(shè)法將蛋白質(zhì)和DNA分開,分別觀察兩者在遺傳中的作用,D項(xiàng)正確。 【答案】 D 3.如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細(xì)菌,在產(chǎn)生子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中( ) A.可在外殼中找到3H、15N和35S B.可
26、在DNA中找到3H、15N和32P C.可在外殼中找到15N、32P和35S D.可在DNA中找到15N、32P和35S 【解析】 因DNA和蛋白質(zhì)都含有3H、15N,DNA還含有32P,蛋白質(zhì)還含有35S,而DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是,所以在子代DNA中能夠找到3H、15N和32P,在蛋白質(zhì)外殼中找不到35S。 【答案】 B 4.在探究遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的歷程中,噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)可以說明( ) A.RNA是遺傳物質(zhì) B.DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì) C.蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) D.DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【解析】 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。 【答案】 B
27、 5.S型肺炎雙球菌是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體,而R型肺炎雙球菌卻無致病性。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.加熱殺死的S型菌和R型菌混合使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的過程中發(fā)生了染色體變異 B. S型菌與R型菌的結(jié)構(gòu)不同是由于遺傳物質(zhì)有差異 C.將S型菌的DNA注射到小鼠體內(nèi),小鼠體內(nèi)有S型菌產(chǎn)生,小鼠死亡 D.肺炎雙球菌利用小鼠細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì) 【解析】 S型細(xì)菌和R型菌莢膜的有無等結(jié)構(gòu)特征取決于其遺傳特異性。 【答案】 B 6.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,錯(cuò)誤的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):73730048】 ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA ③細(xì)胞核
28、中的遺傳物質(zhì)是DNA④細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA?、菁仔虷1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 【解析】 真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA;細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA;甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒,遺傳物質(zhì)是RNA。 【答案】 C 7.用同位素35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,然后用標(biāo)記的噬菌體做侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn),進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的成分有( ) A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P 【解析】 用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì),32P標(biāo)記DNA,在侵染過程
29、中蛋白質(zhì)外殼留在外面,DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。 【答案】 B 8.如圖是某種高等植物病原體的遺傳實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)表明這種病原體( ) A.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過RNA遺傳 B.寄生于細(xì)胞間,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.寄生于細(xì)胞間,通過RNA遺傳 【解析】 從圖示可看出,將RNA接種在葉片上,葉片出現(xiàn)了病斑,而將蛋白質(zhì)外殼接種到葉片上,葉片上沒有出現(xiàn)病斑,所以該病原體是通過RNA遺傳的。病毒都是寄生在細(xì)胞內(nèi)的,其利用細(xì)胞提供的酶進(jìn)行相關(guān)代謝。 【答案】 A 9.下列對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程敘述正確的是( ) A.最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì),推測氨基酸的多種
30、排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息 B.格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明了S型細(xì)菌中的轉(zhuǎn)化因子是DNA C.艾弗里在含有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入S型細(xì)菌的DNA,R型細(xì)菌全部轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 D.分別用35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 【解析】 格里菲思實(shí)驗(yàn)并未證明S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì);在含R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA后,只有部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,T2噬菌體為病毒,病毒不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)。 【答案】 A 10.下列是關(guān)于DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答相關(guān)問題。 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)過程①和②表明,將S型細(xì)菌的______和________與R型
31、活細(xì)菌混合培養(yǎng),其后代為________型細(xì)菌。 (2)過程③表明,將S型細(xì)菌的________與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),________型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成________型細(xì)菌。 (3)過程④表明,轉(zhuǎn)化成的________型細(xì)菌的后代也是有________性的________型細(xì)菌。 (4)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ____________________
32、_______________________________________。 (5)通過上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA是主要的遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)嗎? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 【解析】 艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)是將S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、DNA、多糖等物質(zhì)分別與
33、R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),只有DNA使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,其他物質(zhì)不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,證明了DNA是遺傳物質(zhì),其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì);DNA是主要的遺傳物質(zhì),是針對(duì)整個(gè)生物界而言,而不是針對(duì)某種生物;該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是把DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)單獨(dú)分開,研究各自的效應(yīng)。 【答案】 (1)多糖 蛋白質(zhì) R (2)DNA 部分R S (3)S 毒 S (4)把具有莢膜的S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)等成分分開,單獨(dú)地去觀察它們?cè)诩?xì)菌轉(zhuǎn)化過程中的作用 (5)上述實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì),但不能得出DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論 [能力提升] 11.利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)
34、化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理,再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是( ) A.通過E、F對(duì)照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B.F組可以分離出S和R兩種肺炎雙球菌 C.F組產(chǎn)生的S肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D.能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 【解析】 從圖示實(shí)驗(yàn)過程看出,通過E、F對(duì)照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),F(xiàn)組加入了S菌的DNA,可以分離出S和R兩種肺炎雙球菌,而S肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果。A組經(jīng)煮沸、D組為R菌,均不能導(dǎo)致小鼠死亡,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 D 12.某生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染
35、細(xì)菌實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)分析不正確的是( ) A.理論上,b中不應(yīng)具有放射性 B.b中放射性的高低,與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C.若b中具有放射性,說明與①過程中培養(yǎng)時(shí)間的長短有關(guān) D.上述實(shí)驗(yàn)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 【解析】 用35S只能標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,而噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),其蛋白質(zhì)外殼只能留在細(xì)菌外。攪拌越充分,蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離得越徹底,沉淀物b中放射性越低,如果使蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌徹底分離,則沉淀物b中不含放射性。本實(shí)驗(yàn)并沒有“示蹤”DNA在遺傳中的作用,因此不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。沉淀物b中理論上不具有放射性,與①過程中培養(yǎng)時(shí)間的長短無關(guān)。 【答案】 C
36、 13.(2016·湖北黃岡中學(xué)檢測)科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個(gè)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(shí)驗(yàn)(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是( ) 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)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的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)→感染植物 a型 b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(shí)驗(yàn)④ B.實(shí)驗(yàn)③ C.
37、實(shí)驗(yàn)② D.實(shí)驗(yàn)① 【解析】 a型TMV的蛋白質(zhì)不具遺傳物質(zhì)功能,故與b型TMV RNA混合感染后不能出現(xiàn)a型病斑類型。 【答案】 B 14.下圖是肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答: 【導(dǎo)學(xué)號(hào):73730049】 (1)該實(shí)驗(yàn)是________所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)圖解。 (2)該實(shí)驗(yàn)是在________________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)上面圖解的實(shí)驗(yàn),可以作出__________的假設(shè)。 (5)為驗(yàn)證上面的假設(shè),他們?cè)O(shè)計(jì)了下面
38、的實(shí)驗(yàn): 該實(shí)驗(yàn)中加入DNA酶的目的是________________________,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),仍然不能說明____________________,為此他們?cè)O(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________________,該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明________。 【答案】 (1)艾弗里等人 (2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化 遺傳物質(zhì) (3)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)菌中提取的DNA 培養(yǎng)基中只長
39、R型細(xì)菌 (6)蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì) 培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌 蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì) 15.1928年,英國的醫(yī)學(xué)細(xì)菌學(xué)家格里菲思所做的“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”基本實(shí)驗(yàn)過程如下: ①將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠不死亡; ②將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡; ③將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi),小鼠不死亡; ④將R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡。 就其實(shí)驗(yàn),回答下列問題。 (1)步驟①、②對(duì)照,可得出的結(jié)論是______________________。 (2)如果沒有步驟③,能否得出格里菲思的結(jié)論——加熱殺死后
40、的S型細(xì)菌中含有促成“R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌”的轉(zhuǎn)化因子:________。理由是________。 (3)在用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果顯示:在離心后的上清液中,也具有一定的放射性,而沉淀物的放射性強(qiáng)度比理論值略低。試分析: ①在理論上,上清液放射性應(yīng)該為0,其原因是___________________。 ②由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,由此對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差分析: a.在實(shí)驗(yàn)中,從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng),到用離心機(jī)分離,這一段時(shí)間如果過長,會(huì)使上清液的放射性含量________,原因是________。 b.在實(shí)驗(yàn)中,如果有一部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),是否是誤差的來源?________。理由是________。 【答案】 (1)S型細(xì)菌有毒性,可使小鼠患敗血癥死亡;R型細(xì)菌無毒性,不致死 (2)不能 無對(duì)照實(shí)驗(yàn) (3)①噬菌體已將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌內(nèi) ②a.升高 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液b.是沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性 19
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