2014屆高三生物一輪復(fù)習(xí)精講精練 第16講 探索遺傳物質(zhì)的過程 蘇教版
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1、 2014屆高三生物一輪復(fù)習(xí)精講精練 第16講 探索遺傳物質(zhì)的過程 蘇教版 1.涵蓋范圍 本單元包括必修2第四章遺傳的分子基礎(chǔ)中的第一節(jié)、第二節(jié)和第三節(jié)。 2.考情分析 (1)考查力度:本單元在高考中所占比重較大、易與其他單元的內(nèi)容相聯(lián)系。 (2)熱點考向:①遺傳物質(zhì)探索的兩個經(jīng)典實驗。②DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及相關(guān)計算。 ③轉(zhuǎn)錄、翻譯過程與中心法則的綜合考查。④DNA和RNA的區(qū)別及判斷。 (3)考查形式:①選擇題考查以上各考點。②簡答題主要考查DNA的復(fù)制及中心法則,多以圖解的形式出現(xiàn)。 3.復(fù)習(xí)指導(dǎo) (1)復(fù)習(xí)線索:①以“DNA的發(fā)現(xiàn)—結(jié)構(gòu)—復(fù)制—功能”為主線,系
2、統(tǒng)復(fù)習(xí)兩個經(jīng)典實驗、DNA的結(jié)構(gòu)及與RNA的比較,DNA的復(fù)制及相關(guān)計算。②以“中心法則”為紐帶,比較轉(zhuǎn)錄、翻譯、DNA復(fù)制、RNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄過程的區(qū)別,尤其是轉(zhuǎn)錄、翻譯與蛋白質(zhì)、性狀的關(guān)系。 (2)特別關(guān)注:①兩個經(jīng)典實驗的設(shè)計原理、材料、流程、現(xiàn)象及結(jié)論。②堿基互補配對原則相關(guān)的計算。③DNA復(fù)制的特點、條件、原料、結(jié)果、意義等。④轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的比較。 (3)復(fù)習(xí)方法:①借助實驗流程圖和列表比較法突破兩大經(jīng)典實驗。②采用圖文結(jié)合法理解記憶DNA的組成、結(jié)構(gòu)。③列表比較和圖文結(jié)合法理解基因的表達。 第16講 探索遺傳物質(zhì)的過程 [考綱要求] 1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ)
3、。2.實驗:DNA的粗提取和鑒定。 一、肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗 1.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 (1)過程 (2)結(jié)論:加熱殺死的S型球菌中,含有某種促成R型球菌轉(zhuǎn)化為S型球菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 判一判 (1)S型肺炎球菌有毒性,R型肺炎球菌無毒性 ( √ ) (2)加熱殺死的S型球菌和R型活球菌混合注射到小鼠體內(nèi),從小鼠尸體中提取到的全部是S型球菌 ( × ) (3)格里菲思認為加熱殺死的S型球菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 ( × ) 2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)過程 (2)結(jié)論:DNA才是使R型球菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),即DNA是轉(zhuǎn)化因
4、子,是遺傳物質(zhì)。 思考 艾弗里實驗中設(shè)置DNA+DNA酶這一組實驗的目的是什么? 提示 一是對照說明只加DNA組的結(jié)論,二是說明DNA的基本構(gòu)成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。 [辨析] 培養(yǎng)基中R型和S型球菌的辨析 (1)制作裝片,顯微觀察是否有莢膜結(jié)構(gòu)。 (2)培養(yǎng)形成菌落——培養(yǎng)基中兩種細菌不斷增殖形成菌落的形態(tài)、大小、顏色可以區(qū)分——肉眼即可辨別。 二、噬菌體侵染細菌的實驗 1.噬菌體結(jié)構(gòu)及增殖 2.實驗過程 (1)標記噬菌體 (2)侵染細菌 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)。 思考 與艾弗里實驗比較,兩者共同的
5、實驗設(shè)計思路是什么? 提示 設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開,單獨地直接地觀察它們各自的作用。 三、RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗 1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象 (2)結(jié)論:RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 2.病毒重建及其對煙草葉細胞的感染 (1)實驗過程及結(jié)果 (2)結(jié)果分析與結(jié)論:重組病毒所繁殖的病毒類型取決于提供RNA的病毒類型。 點撥 噬菌體侵染細菌和肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),而煙草花葉病毒的感染和重建實驗證明RNA是遺傳物質(zhì)。因此,通過上述實驗,有力地證明了核酸是遺傳物質(zhì)。 四、DN
6、A是主要的遺傳物質(zhì) [連一連] 考點一 分析肺炎球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1.比較體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗與體外轉(zhuǎn)化實驗 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 操作人 格里菲思 艾弗里及其同事 細菌培養(yǎng)場所 小鼠體內(nèi) 培養(yǎng)基(體外) 巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型球菌做對照 將物質(zhì)提純分離各自觀察 結(jié)果觀察 小鼠是否死亡 培養(yǎng)基中的菌落 實驗結(jié)論 S型球菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子 S型球菌的DNA是遺傳物質(zhì) 2. 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗與體外轉(zhuǎn)化實驗存在怎樣的關(guān)系? 答案 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗說明S型球菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子,體外轉(zhuǎn)化實驗進一步證明轉(zhuǎn)化因
7、子是DNA。 易錯警示 肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗中的4點易錯分析 (1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型球菌的DNA可使小鼠致死,而是具有毒性的S型球菌,使小鼠致死。 (2)在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型球菌均轉(zhuǎn)化成S型球菌,而是只有少部分R型球菌轉(zhuǎn)化為S型球菌。 (3)在加熱殺死的S型球菌中,其蛋白質(zhì)變性失活,但不要認為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,其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 (4)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變,而是S型球菌的DNA片段整合到了R型球菌的DNA中,即實現(xiàn)了基因重組。 1.格里菲思肺炎球菌的轉(zhuǎn)化實驗是科學(xué)家研究、確定遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗。請回
8、答下列問題: (1)實驗中涉及的S型球菌和R型球菌可以通過觀察培養(yǎng)基上的菌落來區(qū)分,區(qū)分的依據(jù)是 。 (2)格里菲思根據(jù)實驗得出的結(jié)論是
9、 。 (3)該實驗?zāi)芊褡C明DNA是轉(zhuǎn)化因子?為什么? 。 (4)將加熱殺死的S型球菌與R型活球菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),兩種細菌含量變化如圖所示。從免疫學(xué)角度解釋:曲線ab段下降的原因是
10、 ; 曲線bc段上升的原因是 。 答案 (1)S型球菌形成的菌落表面光滑,R型球菌形成的菌落表面粗糙 (2)加熱殺死的S型球菌中必然含某種“轉(zhuǎn)化因子”,使R型球菌轉(zhuǎn)化成S
11、型球菌 (3)不能。因為沒有把DNA和其他成分分開,單獨觀察各自的作用 (4)R型球菌被小鼠的免疫系統(tǒng)殺死 有毒的S型球菌在小鼠體內(nèi)增殖,導(dǎo)致小鼠的免疫力下降 解析 (1)S型球菌和R型球菌的菌落不同,S型球菌有莢膜,菌落表面光滑,R型球菌無莢膜,菌落表面粗糙,可通過觀察菌落來區(qū)分這兩種肺炎球菌。(2)(3)可聯(lián)系教材實驗作答。(4)注意從免疫學(xué)角度解釋,R型球菌含量在后期上升是小鼠免疫力降低造成的。 2.注射后能使小白鼠患敗血癥而死亡的是 ( ) A.R型肺炎球菌 B.加熱殺死后的R型肺炎球菌 C.加熱殺死后的S型肺炎球菌 D.R型肺炎球菌與加熱殺死后的S型肺炎球
12、菌混合 答案 D 解析 S型肺炎球菌可使小白鼠患敗血癥死亡。R型肺炎球菌與加熱殺死后的S型肺炎球菌混合后,可在小白鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化為S型肺炎球菌。 肺炎球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗中的對照 在格里菲思的實驗中,分別用活的S型和R型球菌注射小鼠形成對照,加熱 殺死的S型球菌單獨注射和與R型活球菌混合培養(yǎng)形成對照。在艾弗里的體 外轉(zhuǎn)化實驗中,DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)之間形成對照,而DNA與DNA 酶處理產(chǎn)物之間也形成對照。 考點二 比較分析噬菌體侵染細菌的實驗 1.完善噬菌體增殖的相關(guān)條件 (1)模板:噬菌體DNA。 (
13、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) 2.對噬菌體侵染細菌實驗的結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 對比 實驗 (相互 對照) 含32P噬菌體+細菌 上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內(nèi) 32P—DNA進入了宿主細胞內(nèi) 含35S噬菌體+細菌 宿主細胞內(nèi)無35S,35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞,留在外面 易錯警示 噬菌體侵染細菌實驗的易錯分析 (1)噬菌體侵染細菌實驗中的標記誤區(qū) ①該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素,否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。 ②35S(標記蛋
14、白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到存在部位,不能確定是何種元素的放射性。 (2)噬菌體侵染細菌實驗與艾弗里的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗的方法不同 ①前者采用放射性同位素標記法,即分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S); ②后者則采用直接分離法,即分離S型球菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型球菌混合培養(yǎng)。 3.關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述,正確的是 ( ) A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B.分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,進行長時間的保溫培養(yǎng)
15、 C.用35S標記噬菌體的侵染實驗中,沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D.32P、35S標記的噬菌體侵染細菌實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案 C 解析 噬菌體是寄生生物,一般的培養(yǎng)基無法培養(yǎng)噬菌體;在用35S和32P標記的噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌時,保溫培養(yǎng)的時間不能過長,否則子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來,從而影響實驗結(jié)果;用35S標記噬菌體的侵染細菌實驗中,沉淀物中有少量放射性是因為攪拌不充分,使含35S的蛋白質(zhì)外殼殘留在細菌上;噬菌體侵染細菌的實驗只能說明DNA是遺傳物質(zhì),不能證明蛋白質(zhì)是不是遺傳物質(zhì)。 [互動探究] (1)按B選項所述
16、的標記方法,進入細菌體內(nèi)的成分是什么?(2)若C選項中的35S改為32P,若實驗結(jié)果的上清液中含有放射性,其原因是什么? 提示 (1)用32P標記的DNA (2)噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)或噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代 4.在證明DNA是生物遺傳物質(zhì)的實驗中,用35S標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌。下列對于沉淀物中含有少量放射性物質(zhì)的解釋,正確的是 ( ) A.經(jīng)攪拌與離心后有少量含35S的T2噬菌體吸附在大腸桿菌上 B.離心速度太快,含35S的T2噬菌體有部分留在沉淀物中 C.T2噬菌體的DNA分子上含有少量的35S D.少量含有35S的蛋白質(zhì)進入大腸桿菌
17、 答案 A 解析 在證明DNA是生物遺傳物質(zhì)的實驗中,用35S標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌,在沉淀物中含有少量放射性,原因是攪拌不充分,有少量的含35S的T2噬菌體還吸附在大腸桿菌上。 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)增殖后釋放子代,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
18、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的噬菌體吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中。 考點三 聚焦生物的遺傳物質(zhì) 1.判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì) 生物類型 所含核酸 遺傳物質(zhì) 舉例 細胞 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 原核生物 DNA和RNA DNA 細菌、藍藻 非細胞生物 大多數(shù)病毒 僅有DNA DNA T2噬菌體 極少數(shù)病毒 僅有RNA RNA SARS病毒、艾 滋病病毒 2. 判斷正誤 (1)豌豆細胞內(nèi)既有DNA,也有RNA,但是DNA是豌豆的主要遺傳物質(zhì)
19、 ( × ) (2)細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA ( × ) 易錯警示 對遺傳物質(zhì)的3點總結(jié) (1)一切生物(朊病毒除外)的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA或RNA)。 (2)凡細胞生物(不論是真核生物還是原核生物),其遺傳物質(zhì)都是DNA,其細胞中的RNA只是遺傳信息表達的媒介。 (3)DNA病毒如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 5.要研制諾瓦克病毒疫苗,必須知道其大分子組成,設(shè)計實驗探究其物質(zhì)組成。 (1)實驗原理: ①RNA溶液在鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色。 ②蛋白質(zhì)溶液與 反應(yīng)顯
20、 色。 ③ 。 (2)實驗步驟: ①用三支潔凈的試管分別取等量含有諾瓦克病毒的溶液,編號A、B、C。 ②向A試管中滴加適量的二苯胺試劑,水浴加熱。 ③向B試管中滴加適量濃鹽酸與苔黑粉,加熱。 ④向C試管中 。 (3)請設(shè)計一個表格并記錄實驗結(jié)果。 (4)實驗結(jié)論:
21、 。 答案 (1)②雙縮脲試劑 紫?、跠NA溶液與二苯胺試劑共熱顯藍色 (2)④加適量的雙 縮脲試劑,振蕩 (3)表格如下: 雙縮脲試劑 二苯胺試劑 苔黑酚 現(xiàn)象 紫色 不變色 綠色 成分 蛋白質(zhì) 不存在DNA RNA (4)諾瓦克病毒的大分子組成為RNA和蛋白質(zhì) 注:(3)、(4)其他答案也可,但表格內(nèi)容要與結(jié)論一致。 解析 諾瓦克病毒由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成,核酸包括DNA和RNA,要鑒定這些大分子物質(zhì),可利用某些化學(xué)試劑與這些物質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng),根據(jù)特定的顏色,判斷該病毒中是否含有
22、這些大分子成分。設(shè)計表格方便記錄實驗結(jié)果,利用實驗結(jié)果分析,并得出結(jié)論。 6.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 ( ) 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.該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì),
23、蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì) 答案 D 解析 由于該實驗中并沒有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草葉片,因此沒有證明煙草花葉病毒的RNA是不是遺傳物質(zhì)。 探究遺傳物質(zhì)是DNA、RNA還是蛋白質(zhì) 1.基本設(shè)計思路:設(shè)法將DNA(或RNA)與蛋白質(zhì)分開,單獨地直接地觀察各 自的作用。 2.基本設(shè)計原則:對照原則。 實驗八 DNA的粗提取與鑒定 1.原理 (1)DNA的提取 ①DNA在NaCl溶液中的溶解度是隨NaCl濃度的變化而改變的。DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,高于或低于0.14 mol/L,溶解度都會升高,據(jù)此可利用
24、不同濃度的NaCl溶液將DNA析出。 ②DNA不溶于酒精,但細胞中的某些物質(zhì)可以溶于酒精,可進一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。 (2)DNA的鑒定 DNA+二苯胺藍色 2.材料:新鮮雞血。 3.DNA的提取過程 4.DNA的鑒定 比較 加入物質(zhì) 結(jié)果 圖示 實驗組 均加入:①4 mL二苯胺試劑 ②2 mol/L NaCl溶液 5 mL 絲狀物(DNA) 溶液逐漸變藍 對照組 - 不變藍 易錯警示 DNA的粗提取與鑒定的4點易錯點 (1)制備雞血細胞液時,要在取雞血的同時加入檸檬酸鈉,靜置后上層是血清,下層為所需要的血細胞。 (2)兩次
25、加蒸餾水的目的不同:一是漲破細胞;二是稀釋溶液。 (3)鑒定DNA時需沸水浴加熱。 (4)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,否則會影響鑒定的效果。 7.(2010·江蘇卷,32)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動,具體步驟如下: 材料處理:稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份,每份10 g。剪碎后分成兩組,一組置于20 ℃、另一組置于-20 ℃條件下保存24 h。 DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中,各加入15 mL研磨液,充分研磨。用兩層紗布過濾,取濾液備用。 第二步:先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液,再加入20 mL 體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩
26、緩地向一個方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步:取6支試管,分別加入等量的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測:在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑,混合均勻后,置于沸水中加熱5 min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表: 材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ++ + +++ -20 ℃ +++ ++ ++++ 注:“+”越多表示藍色越深。 分析上述實驗過程,回答下列問題: (1)該探究性實驗的課題名稱是
27、 。 (2)第二步中“緩緩地”攪拌,這是為減少 。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果,得出結(jié)論并分析。 ①結(jié)論1:與20 ℃相比,相同實驗材料在-20 ℃條件下保存,DNA的提取量較多。 結(jié)論2:
28、 。 ②針對結(jié)論1,請?zhí)岢龊侠淼慕忉專? 。 (4)氯仿密度大于水,能使蛋白質(zhì)變性沉淀,與水和DNA均不相溶,且對DNA影響極小。為了進一步提高粗提取時DNA的純度,依據(jù)氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是
29、 , 然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 答案 (1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)DNA斷裂 (3)①等質(zhì)量的不同實驗材料,在相同的保存溫度下,從蒜黃中提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性,DNA降解速率慢 (4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合,靜置一段時間,吸取上清液 解析 (1)從表格中可以看出,該實驗有兩個自變量:材料和溫度。所以該
30、探究性實驗的課題名稱為探究不同材料和不同溫度對DNA提取量的影響。(2)第二步中用玻璃棒攪拌的目的是獲取DNA絮狀物,若速度太快,易造成DNA斷裂。(3)本實驗的結(jié)論可從兩個方面來考慮:①相同材料在不同溫度下的結(jié)論;②不同材料在相同溫度下的結(jié)論。低溫抑制了相關(guān)酶的活性,DNA降解速度慢,提取的DNA較多。(4)氯仿能使蛋白質(zhì)變性,而對DNA影響極小,所以可將第三步獲得的溶液與氯仿混合,又因為氯仿密度大于水,所以蛋白質(zhì)沉淀位于溶液下部,DNA位于上清液中。 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 對對照組的理解不到位,導(dǎo)致答案不完整 1、2、3 ②
31、結(jié)論表述不到位,沒有抓住本質(zhì) S型球菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型球菌轉(zhuǎn)化成S型球菌 ③ 忽視了題干中提供的材料“請利用DNA酶作試劑” 加入提取的S型球菌DNA和DNA酶 ⑤ 把該驗證實驗誤判為探究實驗 實驗結(jié)果:A、C組培養(yǎng)基中未出現(xiàn)S型球菌,只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型球菌;結(jié)論:DNA分子可以使R型球菌轉(zhuǎn)化為S型球菌 ④ 答案表述過于簡化 將R型球菌分別接種到三組培養(yǎng)基上 題組一 兩個經(jīng)典實驗的分析 1.(2011·廣東卷,2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎球菌進行實驗,結(jié)果如下表。從表可知
32、 ( ) 實驗組號 接種菌型 加入S型球菌物質(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型球菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B.②說明S型球菌的莢膜多糖有酶活性 C.③和④說明S型球菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D.①~④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 C 解析 第①②組實驗說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型球菌轉(zhuǎn)化為S型球菌無關(guān),A、B項錯誤。第③組實驗說明DNA與R型球菌轉(zhuǎn)化為S型球菌有關(guān)。第④組實驗說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型球菌轉(zhuǎn)化為S型
33、球菌,C項正確。①~④只能說明DNA是遺傳物質(zhì),而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),D項錯誤。 2.(2012·重慶卷,2)針對耐藥菌日益增多的情況,利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述,正確的是 ( ) A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成,使該細菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖,使該細菌裂解 答案 A 解析 病毒不僅沒有細胞結(jié)構(gòu),而且也不能獨立生存,只能在活細胞中進行增殖。病毒的生活史包括五個基本過程:吸附、注入(病毒自身的遺傳物質(zhì))、復(fù)
34、制(利用宿主細胞的核苷酸,以病毒的核酸為模板,合成病毒自身的核酸;利用宿主細胞的氨基酸合成病毒的蛋白質(zhì)外殼)、組裝、釋放,故B項錯誤;噬菌體抗菌的機理是通過噬菌體的寄生作用,使細菌裂解死亡,故C項錯誤;病毒的增殖方式叫做“復(fù)制”,原核生物主要進行二分裂增殖,故D項錯誤。 3.(2012·上海卷,11)赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體 ( ) A.侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B.只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C.DNA可用15N放射性同位素標記 D.蛋白
35、質(zhì)可用32P放射性同位素標記 答案 B 解析 噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA,對蛋白質(zhì)和DNA進行標記要用特有元素35S和32P,不能用共有元素15N,故C項錯誤。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒有P,故D項錯誤。噬菌體侵染細菌時把DNA注入大腸桿菌中,而蛋白質(zhì)外殼留在外面,這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開,實驗結(jié)果更科學(xué)、更準確,故B項正確。 題組二 遺傳物質(zhì)的探索 4.判斷正誤 (1)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力(2012·江蘇,2B) ( ) (2)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(2012·江蘇,2D) ( ) (3)DNA是
36、主要的遺傳物質(zhì)(2010·廣東,4D) ( ) (4)豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA(2009·江蘇,5A) ( ) (5)酶母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(2009·江蘇,5B) ( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ 5.(2010·江蘇卷,4)探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的,直到20世紀初期,人們?nèi)云毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時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,并且能夠自我復(fù)制 D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同
37、排列組合可以貯存大量遺傳信息 答案 C 解析 早期人們認為:不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在一定的差異,這是不同生物差異的直接原因;蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者和承擔(dān)者,與生物性狀密切相關(guān);蛋白質(zhì)的差異性主要體現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同引起了結(jié)構(gòu)的不同,因此不同氨基酸的排列組合可以貯存大量遺傳信息。后來發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性差,易變性失活,并且不能自我復(fù)制,而DNA比蛋白質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性,并且能夠自我復(fù)制。 6.(2010·海南卷,13)某同學(xué)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,然后分別感染大腸桿菌,并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測,見表。其中預(yù)
38、測正確的是 ( ) “雜合”噬菌體的組成 實驗預(yù)期結(jié)果 預(yù)期結(jié)果序號 子代表現(xiàn)型 甲的DNA+乙的蛋白質(zhì) 1 與甲種一致 2 與乙種一致 乙的DNA+甲的蛋白質(zhì) 3 與甲種一致 4 與乙種一致 A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4 答案 B 解析 “雜合”噬菌體的遺傳性狀是由其所含的DNA決定的,如含甲的DNA,其子代的性狀和甲種噬菌體相同。 題組三 DNA的粗提取與鑒定實驗 7.(2011·江蘇卷,19)在利用雞血進行“DNA的粗提取與鑒定”的實驗中,相關(guān)敘述正確的是
39、 ( ) A.用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14 mol/L,濾去析出物 B.調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分雜質(zhì) C.將絲狀物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺試劑即呈藍色 D.用菜花替代雞血作為實驗材料,其實驗操作步驟相同 答案 B 解析 在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最低,DNA存在于析出物中,故不能濾去析出物,A項錯誤;利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,進行相應(yīng)操作,可在實驗中去除部分雜質(zhì),B項正確;進行DNA鑒定時,加入二苯胺試劑后再經(jīng)沸水浴才
40、能出現(xiàn)藍色,C項錯誤;用菜花作為實驗材料時,要加入一定的洗滌劑和食鹽,進行充分攪拌和研磨,過濾后收集研磨液,D項錯誤。 8.(2012·江蘇卷,18)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述,正確的是 ( ) A.洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度 B.將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍 C.常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取 D.用玻璃棒緩慢攪拌濾液會導(dǎo)致DNA獲得量減少 答案 C 解析 洗滌劑可瓦解細胞膜,有利于釋放DNA,但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度,A項錯誤;含DNA的絲狀物應(yīng)先溶解在物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的N
41、aCl溶液中,再用二苯胺試劑在沸水浴條件下檢測,冷卻后變成藍色,B項錯誤;常溫下菜花勻漿中某些酶如DNA水解酶,其活性較高,會影響DNA的提取,C項正確;用玻璃棒緩慢攪拌濾液可防止DNA分子斷裂,但不影響DNA的提取量,D項錯誤。 【組題說明】 考 點 題 號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 肺炎球菌 的轉(zhuǎn)化實驗 2、3、4、12 噬菌體侵染 細菌的實驗 6、9、13 對遺傳物 質(zhì)的探究 1、5、7、8、10、11、14 DNA粗提 取與鑒定 15 1. 下列有關(guān)人類對遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述,正確的是 ( ) A.格里
42、菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù) C.赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是生物界中主要的遺傳物質(zhì) D.煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了蛋白質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì) 答案 B 解析 格里菲思的肺炎球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只證實了加熱殺死的S型球菌體內(nèi)存在某種“轉(zhuǎn)化因子”;赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì);煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 2.下列有關(guān)肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗的說法,不正確的是 ( ) A.格里菲思的肺炎球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B.艾弗里的肺炎球菌體
43、外轉(zhuǎn)化實驗證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) C.若將加熱殺死的R型球菌和S型球菌的DNA混合后注射到小鼠體內(nèi),小鼠不會死亡 D.肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開,分別觀察其遺傳作用 答案 A 解析 格里菲思的肺炎球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只證明了S型球菌內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子,但當(dāng)時他并沒有證明出該轉(zhuǎn)化因子就是DNA。加熱殺死的R型球菌失去活性,即使有S型球菌的DNA,其也不會被轉(zhuǎn)化為S型球菌。 3.如圖是科學(xué)家為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)而做的實驗,則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種 菌落的是 ( ) A.實驗一 B.實驗二 C.實驗三
44、 D.實驗一和三 答案 B 解析 實驗二中加入的DNA酶能水解S型球菌的DNA,R型球菌不能轉(zhuǎn)化為S型球菌,所以實驗二的培養(yǎng)皿中只有一種菌落。 4.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標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),如圖所示標記元素所在部位依次是 ( ) A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤ 答案 A 解析 赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),實際上是標記了脫氧核苷酸中的磷酸基和氨基酸中的R基。 5.下列關(guān)于科學(xué)家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實驗的敘述,正確的是 ( ) A
45、.分別給小鼠注射R型活球菌和加熱殺死的S型球菌,小鼠均不死亡 B.用含35S標記的噬菌體侵染細菌,子代噬菌體中也有35S標記 C.用煙草花葉病毒核心部分感染煙草,可證明DNA是遺傳物質(zhì) D.用含32P標記的噬菌體侵染細菌,離心后上清液中具有較強的放射性 答案 A 解析 R型活球菌無毒性,加熱殺死后的S型球菌失去活性,故小鼠均不死亡;噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標記,該物質(zhì)沒有進入被侵染的細菌中,故子代噬菌體中無35S標記;煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA;用含32P標記的噬菌體侵染細菌,離心后沉淀物中具有較強的放射性。 6.某生物興趣小組利用同位素標記法,重復(fù)了赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌
46、實驗的部分 實驗,預(yù)期的實驗結(jié)果是沉淀物中放射性強。可是檢測實驗結(jié)果時卻得到了相反的結(jié)果:上清液中放射性強。你認為最可能的原因是 ( ) A.培養(yǎng)時間過長,細菌解體,子代噬菌體被釋放出來 B.培養(yǎng)時間過短,大量的子代噬菌體沒有被釋放出來 C.?dāng)嚢枇Χ冗^大,大量的親代蛋白質(zhì)外殼與細菌分離 D.?dāng)嚢枇Χ冗^小,大量的親代蛋白質(zhì)外殼沒有和細菌分離 答案 A 解析 該實驗中,沉淀物主要是細菌,上清液主要含有親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。該小組得到上清液中放射性強的結(jié)果,原因可能是培養(yǎng)時間過長,細菌解體,子代噬菌體被釋放出來。 7.艾弗里等人的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體
47、侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個實驗的敘述正確的是 ( ) A.二者都應(yīng)用同位素示蹤技術(shù) B.二者的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng) C.艾弗里的實驗設(shè)置了對照,赫爾希與蔡斯的實驗沒有對照 D.二者都誘發(fā)了DNA突變 答案 B 解析 肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng),都遵循對照原則,二者都沒有誘發(fā)DNA突變,其中只有噬菌體侵染細菌實驗應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù)。 8.下列有關(guān)實驗及實驗結(jié)論的敘述中,錯誤的是 ( ) 實驗材料 實驗過程 實驗結(jié)果與結(jié)論
48、A R型和S型肺炎球菌 將R型活球菌與S型球菌的DNA和DNA水解酶混合培養(yǎng) 只生長R型球菌,說明DNA被水解后就失去遺傳效應(yīng) B 噬菌體和大腸桿菌 用35S標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌,短時間保溫 離心后獲得的上清液的放射性很高,說明DNA是遺傳物質(zhì) C 煙草花葉病毒和煙草 用從煙草花葉病毒中分離出的RNA侵染煙草 煙草出現(xiàn)病斑,說明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質(zhì) D 大腸桿菌 將已用15N標記DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在普通(14N)培養(yǎng)基中 經(jīng)三次分裂后,含15N的DNA占DNA總數(shù)的1/4,說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制 答案 B 解析 35S
49、標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,離心后獲得的上清液的放射性很高,不能說明DNA是遺傳物質(zhì)。 9.在探索遺傳物質(zhì)的過程中,赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗,下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) A.該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.用含有32P的T2噬菌體和含有35S的T2噬菌體分別進行侵染實驗 C.用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D.用32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì),用35S標記T2噬菌體的DNA 答案 B 解析 赫爾希和蔡斯在T2噬菌體侵染細菌的實驗中,分別用32P標記T2噬菌體的DNA,用35S標記T2噬菌體的蛋白質(zhì),該實驗證明了DN
50、A是遺傳物質(zhì)。T2噬菌體屬于病毒,營寄生生活,不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)T2噬菌體。 10.艾弗里的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗,都能證明DNA是遺傳物質(zhì),對這兩個實驗的研究方法可能有:①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng);②放射性同位素標記法。下列有關(guān)敘述正確的是 ( ) A.兩者都運用了①和② B.前者運用了①,后者運用了② C.前者只運用了②,后者運用了①和② D.前者只運用了①,后者運用了①和② 答案 D 解析 艾弗里的肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)。而赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗也是把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各
51、自的效應(yīng),并且還運用了放射性同位素標記法。 11.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,錯誤的是 ( ) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA?、奂毎说倪z傳物質(zhì)是DNA ④細胞質(zhì)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 答案 C 解析 凡具有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 12.1928年,英國科學(xué)家利用小鼠做了如下的實驗: 實驗1:R型活球菌+小鼠→小鼠存活; 實驗2:S型活球菌+小鼠→小鼠死亡→分
52、離出S型活細菌; 實驗3:加熱后殺死的S型球菌+小鼠→小鼠存活; 實驗4:加熱后殺死的S型球菌+R型活球菌+小鼠→小鼠死亡。 請回答下列相關(guān)問題: (1)在實驗4中從死亡的小鼠體內(nèi)能夠分離出 球菌。 (2)除了用注射法,通過觀察小鼠的生活情況來區(qū)分R型和S型球菌外,你還可以利用怎樣的方法來區(qū)別R型和S型球菌?
53、 。 (3)通過該實驗獲得的結(jié)論是 。 (4)一段時間后,給實驗3中的小鼠注射S型活球菌,請預(yù)測該小鼠的生活情況: ;并分析其原因:
54、 。 答案 (1)S型和R型 (2)顯微鏡下觀察細菌有無莢膜(或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),觀察菌落特征,若菌落表面光滑,則為S型;若菌落表面粗糙,則為R型) (3)S型球菌中存在著轉(zhuǎn)化因子 (4)存活 加熱后殺死的S型球菌相當(dāng)于疫苗,能刺激小鼠產(chǎn)生大量的抗體和記憶細胞 解析 (1)在實驗4中,小鼠的死亡是部分R型球菌轉(zhuǎn)化成S型球菌的結(jié)果,故從死亡的小鼠體內(nèi)能夠分離出R型和S型兩種球菌。(2)除了運用注射法,通過觀察小鼠是否死亡來區(qū)分R型和S型球菌外,也可以通過培養(yǎng)細菌,直接觀察細菌的菌落特征進行判斷,以及借助顯微鏡觀察細菌有無莢膜來
55、判斷。(3)該實驗證明了S型球菌中存在著轉(zhuǎn)化因子,但不能證明DNA就是遺傳物質(zhì)。(4)一段時間后,給實驗3中的小鼠注射S型活球菌,小鼠不會死亡,因為先前注射的加熱后殺死的S型球菌相當(dāng)于抗原,小鼠體內(nèi)會產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細胞,能夠殺死注射的S型活球菌。 13.1952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在侵染過程中的功能,請回答下列有關(guān)問題: (1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)中的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位?!边@句話指出了噬菌體作為實驗材料具有 的特點。 (2)通過
56、 的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體,用標記的噬菌體侵染細菌,從而追蹤在侵染過程中 變化。 (3)侵染一段時間后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中的放射性,得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是 ,所以攪拌時間少于1 min時,上清液中的放射性 。實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間足夠長時,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%,證明
57、 。圖中“被侵染的細菌”的存活率曲線基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組,以證明 ,否則細胞外 的含量會增高。 (4)本實驗證明在病毒復(fù)制和遺傳過程中 起著作用。 答案 (1)結(jié)構(gòu)簡單,只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸) (2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌,再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記 的大腸桿菌 DNA和蛋白質(zhì)的位置 (3)使噬菌體和細菌分離 較低 DNA進入細菌,
58、蛋白質(zhì)沒有進入細菌 細菌沒有裂解,沒有子代噬菌體釋放出來 32P (4)DNA 解析 (1)噬菌體作為實驗材料,是因為其結(jié)構(gòu)簡單,只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒,離開活體細胞不能繁殖,所以要標記噬菌體,首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌,再讓噬菌體分別侵染標記后的大腸桿菌,即可達到標記噬菌體的目的,進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)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。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,沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%,原因是
59、在攪拌時被侵染細菌和噬菌體外殼沒有全部分離;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。該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 14.閱讀以下材料,回答有關(guān)問題。 材料 從2009年3月底開始,墨西哥、美國等國接連爆發(fā)大規(guī)模甲型H1N1流感疫情,并迅速蔓延至北美地區(qū)以外的國家,全球拉響防疫警報。 某學(xué)校生物興趣小組的同學(xué)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:甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA?下面是興趣小組為探究甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA而設(shè)計的實驗,請將其補充完整。 (1)實驗?zāi)康模?
60、 。 (2)材料用具:顯微注射器、甲型H1N1流感病毒的核酸提取液、豬胚胎干細胞、DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟: 第一步:把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組,
61、 ; 第二步:取豬胚胎干細胞分成等量的三組,用顯微注射技術(shù)分別把處理過的A、B、C三組核酸提取物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,檢測是否有甲型H1N1流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預(yù)測結(jié)果及結(jié)論: ①
62、 。 ② 。 ③若A、B、C三組均出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案 (1)探究甲型H1N1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水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液,C組不做處理 (4)①若A
63、、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,B組沒有出 現(xiàn),則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA ②若B、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,A組沒有出現(xiàn),則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 15.自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核細胞中表達開始,基因工程正式問世了,人們對DNA的關(guān)注也越來越多。分析并回答下列問題: (1)從生物組織中提取DNA時,若要獲取含有DNA的濾液,需破碎細胞;若為雞的成熟紅細胞,可以加入一定量的蒸餾水,原因是細胞 而漲破;若為植物細胞可以加入一定量的洗滌劑。 (2)利用DNA和RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,可以將它們分
64、離。如DNA的溶解度在NaCl溶液濃度為 時最小,可以使DNA與其他雜質(zhì)初步分離。 (3)為了純化提取的DNA,可以用95%的酒精去除濾液中的雜質(zhì)。其原理是DNA不溶于酒精溶液,但細胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于酒精溶液,可以推測溶于酒精中的物質(zhì)可能有 。 (4)一般DNA的鑒定試劑為 ,沸水浴后溶液中有DNA則顏色為 。 答案 (1)吸水膨脹 (2)0.14 mol/L (3)蛋白質(zhì)、脂質(zhì) (4)二苯胺 藍色 解析 (1)常采用吸水膨脹的方法使動物細胞漲破。(2)當(dāng)NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時,DNA溶解度最低。(3)DN
65、A不溶于酒精,而蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)溶于酒精。(4)DNA在沸水浴條件下與二苯胺呈藍色反應(yīng)。 教師備課資源 1.噬菌體侵染細菌實驗與肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗的比較 相同點 ①均使DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨處理,觀察它們各自的作用,但兩類實驗中DNA與蛋白質(zhì)分開的方式不同 ②都遵循了對照原則 ③都能證明DNA是遺傳物質(zhì),都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 不 同 點 方法 不同 艾弗里實驗 直接分離:分離S型球菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型球菌混合培養(yǎng) 噬菌體侵 染細菌實驗 同位素標記法:分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S) 2. 利用流程圖法解決實驗設(shè)
66、計題 [方法解讀] 解讀流程圖時,要借助于題干中的文字敘述,把握流程圖中的核心變化或重要過程,以此為主線完成圖文的轉(zhuǎn)換。由于流程圖中涉及箭頭、字母或數(shù)字等,答案的形式也可能用上述符號,這是解答流程圖題與其他題型的區(qū)別。 [典例剖析] 請結(jié)合甲圖用圖解法完成實驗設(shè)計,證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 解析 (1)仔細審題、審圖,注意煙草花葉病毒的結(jié)構(gòu)是由螺旋RNA和方框蛋白質(zhì)外殼組成,說明煙草花葉病毒的化學(xué)成分是RNA和蛋白質(zhì)。(2)甲組實驗表明:用煙草花葉病毒去感染正常煙草時,煙草出現(xiàn)病態(tài)葉,并從煙草體內(nèi)分離出了煙草花葉病毒,但不能證明煙草花葉病毒的哪一成分是遺傳物質(zhì)。(3)設(shè)法把病毒的RNA與蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地去觀察二者的作用。單獨用煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼感染煙草時,煙草不出現(xiàn)病斑,從煙草細胞中也未分離出煙草花葉病毒;把煙草花葉病毒的RNA接種到煙草上,結(jié)果煙葉發(fā)病,并從煙草細胞中分離出了完整的煙草花葉病毒,證明了RNA起著遺傳物質(zhì)的作用,而甲組實驗在此起了對照作用。 答案 25
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