《2018-2019年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎 第一節(jié) 核酸是遺傳物質的證據(jù)教學案 浙科版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎 第一節(jié) 核酸是遺傳物質的證據(jù)教學案 浙科版必修2（19頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié)核酸是遺傳物質的證據(jù) 1.染色體由DNA、蛋白質(組蛋白和非組蛋白) 和少量 RNA組成，其中DNA和組蛋白是染色體的主要成分。 2．證明DNA是遺傳物質的經(jīng)典實驗有肺炎雙球菌轉化實 驗和噬菌體侵染細菌實驗。前者證明DNA是遺傳物質， 蛋白質不是遺傳物質；后者只證明了DNA是遺傳物質。 3．花葉病毒的感染和重建實驗證明RNA是遺傳物質，蛋 白質不是遺傳物質。 4．證明DNA或RNA是遺傳物質的實驗的共同設計思路是： 分離出可能是遺傳物質的DNA(或RNA和蛋白質)，

2、分別直接 地、獨立地觀察它們在遺傳中的作用。 5． 一切生物的遺傳物質是核酸，即DNA或RNA。凡是細胞生 物 ，遺傳物質一定是DNA；病毒的遺傳物質是DNA或RNA。 6．沒有任何實驗能證明“DNA是主要的遺傳物質”。 考試內容 必考 加試 核酸 是遺 傳物 質的 證據(jù) (1)噬菌體侵染細菌的實驗 (2)肺炎雙球菌轉化實驗 (3)煙草花葉病毒的感染和重建實驗 b b a b b a 噬菌體侵染細菌的實驗 1．實驗方法 同位素標記法，用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。 2．

3、實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結構： (2)噬菌體的生活方式：活細胞寄生。 3．實驗過程 (1)標記噬菌體： (2)侵染細菌： 4．實驗結果分析 分組 結果 結果分析 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 32P—DNA進入了宿主細胞內 含35S 噬菌體＋ 細菌 宿主細胞內無35S，35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質外殼未進入宿主細胞，留在外面 5．結論：DNA是遺傳物質。 1．科學家為什么把T2噬菌體作為研究DNA是遺傳物質的材料？ 科學家是如

4、何進行研究的？ 提示：由于T2噬菌體只由DNA和蛋白質兩種化學物質組成，DNA是由C、H、O、N、P五種元素組成，而蛋白質除含有C、H、O、N，有的還含有P和S等元素?？茖W家采用放射性同位素標記法進行研究。 2．噬菌體侵染細菌的實驗準備中，為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來培養(yǎng)T2噬菌體？ 提示：因為噬菌體營寄生生活，只有在細菌體內才能進行增殖，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體，而不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。 1．T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程 (1)吸附：用尾部的末端(六根尾絲)吸附在大腸桿菌表面。 (2)注入：釋放出溶菌酶，破壞大腸桿菌的局部細胞膜，噬菌體DNA

5、通過尾管進入大腸桿菌，蛋白質外殼留在外面。 (3)復制、合成：在噬菌體DNA的指導下，以大腸桿菌體內的脫氧核苷酸為原料合成噬菌體DNA，以大腸桿菌體內的氨基酸為原料合成噬菌體蛋白質外殼。 (4)組裝：一個蛋白質外殼裝入一個噬菌體DNA分子，組成一個新的噬菌體。 (5)釋放：大腸桿菌細胞破裂，釋放出幾十個至幾百個子代噬菌體。 2．噬菌體侵染細菌實驗 實驗 過程 實驗組別 一 二 設計 思路 S是蛋白質的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分別標記DNA和蛋白質，直接地、單獨地觀察它們的作用 標記大 腸桿菌 含35S的培養(yǎng)基＋無標記的大腸桿菌→含35S

6、的大腸桿菌 含32P的培養(yǎng)基＋無標記的大腸桿菌→含32P的大腸桿菌 標記 噬菌體 無標記的噬菌體→侵染含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體 無標記的噬菌體→侵染含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體 噬菌體 侵染細菌 含35S的噬菌體＋無標記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)(攪拌后離心) 含32P的噬菌體＋無標記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)(攪拌后離心) 實驗 結果 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 實驗 分析 噬菌體侵染細菌時，含32P的噬菌體DNA進入了細菌體內，而含35S噬菌體蛋白質外殼并未進入細菌體內 結論 DNA是真正的遺傳物質

7、[特別提醒] (1)用32P標記實驗時，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保溫時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；二是保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液放射性含量升高。 (2)用35S標記實驗時，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因：可能由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。 肺炎雙球菌的轉化實驗 1． 肺炎雙球菌的特點 項目　 特點　　 類型　　

8、　　　 菌落 特征 莢膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 無 無 2．活體細菌轉化實驗 過程及結果 分析 結論 a.R型活菌小鼠活 結果說明R型菌無毒性 已加熱殺死的S型菌體內含有“轉化因子”，促使R型菌轉化為S型菌(主要通過d組證實) b.S型活菌小鼠死 結果說明S型菌有毒性 c.加熱殺死的S型菌小鼠活 結果說明加熱殺死的S型菌已失活 d.R型活菌＋加熱殺死的S型菌小鼠死 S型活菌 小鼠死亡，證明有R型無毒菌已轉化為S型有毒菌，說明S型菌內含有使R型菌轉化為S型菌的物質 3．離體細菌轉化實驗 過程及結果 分析 ①S型菌的

9、DNA使R型菌發(fā)生轉化 ②S型菌的其他物質不能使R型菌發(fā)生轉化 ③“加DNA水解酶”的實驗從反面證明確實是DNA能使R型菌發(fā)生轉化；從而進一步證明DNA是遺傳物質 結論 S型菌體內只有DNA才是“轉化因子”，即DNA是遺傳物質 1．肺炎雙球菌活體轉化實驗能否證明DNA是遺傳物質？為什么？ 提示：不能?；铙w轉化實驗沒有將細菌中的各種組成成分分開，因此，該實驗只能證明S型細菌體內含有“轉化因子”，不能證明“轉化因子”是哪種物質，更不能證明DNA是遺傳物質。 2．請分析肺炎雙球菌活體轉化實驗和離體轉化實驗的關系。 提示：肺炎雙球菌的轉化實驗包括活體轉化實驗和離體轉化實驗，其中活體

10、轉化實驗只證明了S型細菌體內肯定含有某種“轉化因子”，但“轉化因子”是哪種物質并沒有證明。而離體轉化的實驗則證明了“轉化因子”是S型細菌體內的DNA，而不是蛋白質等其他物質。 1．肺炎雙球菌活體轉化實驗與離體轉化實驗的比較 項目 活體轉化實驗 離體轉化實驗 區(qū) 別 培養(yǎng) 細菌 用小鼠(體內) 用培養(yǎng)基(體外) 實驗原則 R型細菌與S型細菌的毒性對照 S型細菌體內各成分相互對照 實驗結果 加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌 S型細菌的DNA能使R型細菌轉化為S型細菌，蛋白質、多糖等不能 實驗結論 S型細菌體內肯定有某種“轉化因子” DNA是S型

11、細菌的遺傳物質，蛋白質、多糖等不是遺傳物質 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌； ②活體轉化實驗是基礎，僅說明加熱殺死的S型細菌體內有某種“轉化因子”，而離體轉化實驗則進一步證明“轉化因子”就是DNA； ③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則 [特別提醒]　肺炎雙球菌轉化的實質和影響因素 (1)在加熱殺死的S型細菌中，其蛋白質變性失活，但DNA只是暫時性的變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時，其結構可恢復。 (2)S型細菌的DNA進入R型細菌內的原因：活菌的細胞膜具有一定通透性，不會使DNA離開細胞，而死菌的細胞膜、細胞壁已被破壞，DNA

12、也已變成片段。因此S型細菌的DNA片段可進入R型細菌。 (3)在轉化過程中并不是所有的R型細菌均轉化成S型細菌，而是只有少部分R型細菌轉化為S型細菌。原因是轉化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、菌體的狀態(tài)等因素影響。 2．肺炎雙球菌離體轉化和噬菌體侵染細菌實驗的比較 項 目 肺炎雙球 菌離體轉化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 不同點 DNA 與蛋白 質分開 的方式 采用直接分離法，即真正將S型細菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分與R型細菌混合培養(yǎng)，做體外轉化實驗 采用放射性同位素標記法分別標記DNA和蛋白質進行實驗，以便單獨觀察它們各自的作用 對照 原則

13、相互對照 自身對照 實驗 結論 證明DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質 證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質(因蛋白質沒有進入細菌體內) 相同點 ①實驗設計思路相同：均使DNA和蛋白質分開，單獨處理，觀察它們各自的作用 ②都遵循對照原則 ③都能證明DNA是遺傳物質 [特別提醒] (1)肺炎雙球菌轉化實驗的結論：證明DNA是遺傳物質，蛋白質、多糖等不是遺傳物質。 (2)噬菌體侵染細菌實驗的結論：證明DNA是遺傳物質，不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為蛋白質沒有進入細菌體內。 (3)兩實驗都不能證明DNA是主要的遺傳物質。 煙草花葉病毒的感染和重

14、建實驗 1．煙草花葉病毒的感染和重建實驗 (1) 煙草花葉病毒的組成： (2)病毒對煙草葉細胞的感染實驗過程、現(xiàn)象和結論： 結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。 (3)病毒重建及其對煙草葉細胞的感染實驗過程、現(xiàn)象和結論： 結論： 重組病毒所繁殖的病毒類型取決于提供RNA的病毒。 2．DNA是主要的遺傳物質(連線) 1．科學家為何要將煙草花葉病毒的RNA與蛋白質分別去感染煙草？ 提示：該實驗的設計思路——使可能是遺傳物質的RNA和蛋白質分開，單獨處理，直接地觀察它們各自的作用。 2．病毒的遺傳物質是否都是RNA? 提示：不

15、一定，如噬菌體的遺傳物質是DNA，煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。 1．不同生物體的遺傳物質 生物 類型 細胞生物 非細胞生物 真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒 實例 真菌、原生生物、所有動植物 噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等 HIV、SARS病毒，煙草花葉病毒等 核酸 種類 DNA和 RNA DNA和 RNA DNA RNA 遺傳 物質 DNA DNA DNA RNA 結果：所有細胞生物的遺傳物質都是DNA。絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質是RNA 結論：DNA是主要的遺傳物質 2．對DNA是主要

16、的遺傳物質的理解 就整個生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。就某種生物而言，其遺傳物質是DNA或RNA。 [特別提醒] (1)病毒只有一種核酸——DNA(或RNA)，其遺傳物質就是該種核酸(DNA或RNA)。 (2)就某種生物而言，其遺傳物質只有一種，即DNA或RNA。雖然細胞生物的細胞內既有DNA又有RNA，但DNA是遺傳物質而RNA不是。 以圖示為依托，考查肺炎雙球菌轉化實驗 　　[例1]　(2016·浙江10月選考)用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，其過程和結果如圖所示。 據(jù)圖分析可知(　　) A．RNA是轉化因子 B．莢膜

17、多糖具有生物活性 C．DNA是轉化因子 D．DNA是主要的遺傳物質 [思路點撥] [精講精析]　從圖示實驗過程看出，只有加入了DNA才出現(xiàn)S型菌落，所以DNA是轉化因子。 [答案]　C 1．在肺炎雙球菌的轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型菌的1、2、3、4四個試管中，依次分別加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現(xiàn)試管內仍然有R型菌的是(　　) A．3和4 　　　　　　　　　 B．1、3和4 C．2、3和4 D.1、2、3和4 解析：選D　2、3、4三個試管內的R型菌因為沒有S型菌的DN

18、A，所以都不會發(fā)生轉化。1號試管因為有S型菌的DNA，所以會使R型菌發(fā)生轉化，但是發(fā)生轉化的R型菌只是一部分，故試管內仍然有R型菌的存在。 　　　噬菌體侵染細菌實驗 [例2]　關于“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) C．用35S 標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．32P 、 35S 標記的噬菌體侵染實驗分別說明 DNA 是遺傳物質、蛋白質不是遺傳物質 [思路點撥]

19、 [精講精析]　噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P子代的噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導致上清液中也能檢測到放射性。用35S 標記的是噬菌體的蛋白質，理論上應存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中，使沉淀物中存在少量放射性；本實驗可說明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質。 [答案]　C 解答此類問題的方法 (2)確定標記元素： 2.右圖表示用同位素32P、35S分別標記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(氨基酸)，然后進行“噬菌體

20、侵染細菌實驗”，侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體(10～1 000個)與親代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA和蛋白質中含有的標記元素應是(　　) A．31P、32P和35S　　　　 B．31P、32P和32S C．31P、32P和32S、35S D．32P和32S、35S 解析： 選A　在T2噬菌體的化學組成中，60%是蛋白質，40%是DNA。并且S僅存在于蛋白質中，99%的P都存在于DNA中。當T2噬菌體侵染大腸桿菌時，噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌細胞內，而其蛋白質外殼則留在細胞外面。T2噬菌體的DNA進入細菌體內后，利用細菌的組成成分，來合成子代噬菌體的DNA和蛋白質，因

21、此子代噬菌體的DNA都含 31P、少數(shù)DNA含32P，所有子代噬菌體的蛋白質都含35S。 RNA是遺傳物質的證據(jù) 　　[例3]　如下圖所示，甲、乙表示兩種不同的植物病毒，經(jīng)重組形成雜種病毒丙，丙侵染植物細胞后，在植物細胞內增殖產(chǎn)生的新一代病毒是(　　) [思路點撥] [精講精析]　RNA病毒由RNA(單鏈)和蛋白質外殼組成，遺傳物質為RNA。圖中甲病毒的蛋白質外殼與乙病毒的RNA重新組裝為丙病毒，則丙病毒的遺傳物質是乙病毒的RNA，用此重組病毒去侵染植物，在宿主植物細胞內是乙病毒的RNA發(fā)揮遺傳作用，分別復制出乙病毒的RNA和翻譯出乙病毒的蛋白

22、質外殼，最后組裝為子代乙病毒。 [答案]　D RNA病毒的遺傳物質是其內部的單鏈RNA，病毒在宿主細胞內繁殖時是以RNA為模板，一方面通過復制合成子代病毒的RNA，另一方面合成與親代相同的蛋白質外殼。 3．煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)均為能感染煙葉使之出現(xiàn)感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的處理而發(fā)生RNA與蛋白質的分離。由于親緣關系很近，兩者能重新組合。分別用它們的RNA和蛋白質形成雜種“病毒”去感染煙葉(圖中⑤與⑥)。 煙葉被不同病毒成分感染圖解： Ⅰ— Ⅱ— Ⅲ— 請依圖回答下列問題： (1)①與②，③與④的結果不同，說明：______

23、_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)②與④的結果不同，說明：______________________________________________。 (3)圖中⑤被感染后，在繁殖子代病毒過程中合成蛋白質的模板來自____________，合成蛋白質的原料氨基酸來自____________。 (4)圖中⑥被感染后，繁殖出的子代病毒將具有來自____的RNA和由________控制合成的蛋白質。 (

24、5)病毒是用以證明核酸是遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質的最合適生物，原因是(　　) A．病毒只含核酸和蛋白質 B．病毒能夠侵染細菌 C．病毒只含DNA和RNA D．病毒是最低等的生物 解析：由于HRV及TMV等病毒僅由蛋白質和核酸兩種物質構成，只要將兩種成分分開，單獨地觀察其作用即可證明其遺傳物質是蛋白質還是RNA。實驗中設置了對照，增強了結果與結論的可靠性和可信度。 答案：(1)RNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質 (2)不同的RNA控制不同的性狀 (3)TMV的RNA　煙葉細胞 (4)HRV　HRV的RNA (5)A [課堂回扣練習] 1．下列有關人類對遺傳物質

25、探索歷程的敘述正確的是(　　) A．肺炎雙球菌活體轉化實驗證明了DNA是遺傳物質 B．肺炎雙球菌離體轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術 C．噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是生物界中主要的遺傳物質 D．煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了蛋白質和RNA是遺傳物質 解析：選B　肺炎雙球菌活體轉化實驗只證明了加熱殺死的S型細菌體內存在某種“轉化因子”； 肺炎雙球菌離體轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術，證明了DNA是遺傳物質；噬菌體侵染細菌實驗只證明了DNA是遺傳物質；煙草花葉病毒侵染煙草的實驗只證明了RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。 2．在肺炎雙球菌的轉化實驗中

26、，將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內，小鼠死亡。則此過程中小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況最可能是下列哪個圖像(　　) 解析：選B　在死亡的小鼠體內同時存在著S型和R型兩種細菌。R型細菌的含量應先減后增，這與小鼠的免疫力有關，剛開始小鼠免疫力較強，注入的R型細菌大量被殺死；隨后一些R型細菌轉化成S型細菌，S型細菌有多糖類莢膜的保護，能在小鼠體內增殖，使小鼠免疫力降低，對R型細菌、S型細菌的殺傷力減弱，導致R型細菌、S型細菌增殖加快、含量增加。 3．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌

27、；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性出現(xiàn)的主要位置依次是(　　) 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　在該實驗中沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。①③都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；②用32P只能標記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內，放射

28、性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；④用15N可以標記噬菌體的蛋白質外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質外殼不會進入細菌體內，而DNA可以進入細菌體內，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。 4．科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結果是(　　) 實驗 編號 實驗過程 實驗結果 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＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型

29、④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質＋a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A．實驗①　　　　　　　　 B．實驗② C．實驗③ D．實驗④ 解析：選C　煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，而不是蛋白質，因此在③中，組合病毒的遺傳物質是b型的RNA，因此病斑類型是b型，病斑中分離出的病毒類型也應是b型的。 [課時跟蹤檢測] 一、選擇題 1．在真核細胞中，遺傳物質DNA的主要載體是(　　) A．核糖體 　　　　　　 B.葉綠體 C．染色體 D.線粒體 解析：選C　DNA的載體除了染色體外，還有線粒體和葉綠體，但在線粒體和葉綠體上含量很少，因此，D

30、NA的主要載體應是染色體。 2．科學家通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNA，而非蛋白質，其實驗步驟的先后順序為(　　) ①用分別含有35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌?、诶门囵B(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 　③用噬菌體分別與含有35S和32P的細菌混合培養(yǎng)?、芊派湫詸z測 　⑤離心分離?、薹謩e用32P、35S標記的噬菌體與未標記的細菌混合培養(yǎng) A．①③⑥⑤④ B．①③④⑤⑥ C．①②③④⑥⑤ D．②①③⑤④⑥ 解析：選A　該實驗先標記細菌，再用正常的噬菌體去侵染被標記的細菌，然后用被標記的噬菌體去侵染正常的細菌，離心處理，檢測放射性。 3．噬

31、菌體侵染細菌的實驗，能證明的結論是(　　) A．DNA是主要的遺傳物質 B．DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異 C．DNA是噬菌體的遺傳物質 D．蛋白質不是遺傳物質 解析：選C　噬菌體由DNA和蛋白質組成。通過同位素標記證明，在整個噬菌體侵染細菌的過程中，蛋白質外殼沒有進入到細菌內，只有DNA進入細菌體內起作用，說明噬菌體的遺傳物質是DNA。這只是對一種生物的實驗結果，不能證明其他生物的遺傳物質是否也是DNA。 4．為研究噬菌體侵染細菌的詳細過程，你認為同位素標記的方案應為(　　) A．用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌 B．用18O或32P培養(yǎng)

32、噬菌體，再去侵染細菌 C．將一組噬菌體用32P和35S標記 D．一組用32P標記DNA，另一組用35S標記蛋白質外殼 解析：選D　用32P和35S分別標記DNA和蛋白質外殼，35S 僅存在于噬菌體的蛋白質外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白質和DNA中都存在，無法區(qū)別是哪一種成分發(fā)揮作用。如果同時用32P、35S標記蛋白質和DNA，會導致沉淀物和上清液中都有放射性，無法判斷是哪一種成分發(fā)揮作用。 5．科學家用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉化實驗，此實驗的結果(　　) A．證明了DNA是遺傳物質 B．證明了RNA是遺傳物質 C．證

33、明了蛋白質是遺傳物質 D．沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質 解析：選D　體內的轉化實驗，通過四組實驗，只能說明加熱殺死的S型菌里可能有某種“轉化因子”，使R型菌轉化為S型菌。沒有證明轉化因子究竟是什么物質。 6．在證明DNA是遺傳物質的肺炎雙球菌實驗中，科學家用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設置本實驗步驟的目的是(　　) A．證明R型菌的生長并不需要S型活細菌的DNA B．用以補充R型菌生長過程中所需要的營養(yǎng)物質 C．直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉化為S型菌的因素 D．與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的

34、實驗形成對照 解析：選D　用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)的目的是與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照。 7．某同學模擬科學家做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗，有關分析錯誤的是(　　) A．35S標記的是噬菌體的DNA B．沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關 C．上清液a中放射性較強 D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質 解析：選A　35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，DNA不含S元素，A錯誤；充分攪拌離心后，含放射性的蛋白質外殼進入上清液，使上清液a中放射性較強；若攪拌不充分，一部分蛋白質外殼不能與大腸

35、桿菌分離，會隨大腸桿菌進入沉淀中，使沉淀物中放射性增強，B、C正確；該實驗沒有標記DNA，不能說明DNA的作用，故不能證明DNA是遺傳物質，D正確。 8．肺炎雙球菌轉化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌相混合后，注射到小鼠體內，在小鼠體內S型和R型細菌含量變化情況如圖所示。下列有關敘述中錯誤的是(　　) A．在死亡的小鼠體內存在著S型和R型兩種細菌 B．曲線ab段下降的原因是R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅 C．曲線bc段上升，與S型細菌在小鼠體內增殖導致小鼠免疫抵抗力降低有關 D．S型細菌數(shù)量從零開始是由R型細菌突變的結果 解析：選D　R型細菌的數(shù)量與小鼠免疫力有關；S型

36、細菌是由于R型細菌轉化而來的，并非基因突變所致。 9．下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是(　　) A．豌豆的遺傳物質主要是DNA B．酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上 C．T2噬菌體的遺傳物質含有S元素 D．HIV的遺傳物質水解產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸 解析：選B　豌豆的遺傳物質是DNA；酵母菌(真核生物)的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，細胞質中也有；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，含有P元素而不含S元素；HIV的遺傳物質是RNA，水解產(chǎn)物是核糖核苷酸。 10．對甲、乙、丙、丁四種生物進行分析比較，結果如下表所示： 項目 甲 乙 丙

37、丁 細胞膜 有 無 有 無 遺傳物質 DNA RNA DNA DNA 是否遵循孟德 爾遺傳定律 否 否 是 否 其中最可能表示肺炎雙球菌的是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析：選A　肺炎雙球菌屬于原核生物，具有細胞膜，其遺傳物質是DNA，由于不能進行有性生殖，所以不遵循孟德爾的遺傳定律。 二、非選擇題 11．【加試題】某科學研究者曾重復做了“肺炎雙球菌的轉化實驗”，其實驗步驟如下： a．將一部分S型細菌加熱殺死； b．制備符合要求的培養(yǎng)基并均勻分為若干組，將相應菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(如下圖中文字說明部分)； c．將接種

38、后的培養(yǎng)基置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后，觀察菌落生長情況，實驗結果如圖所示。 (1)該學者本實驗可得出的結論是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)美國學者艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉化過程中起作用的是DNA。請用DNA酶做試劑，選擇適當?shù)牟牧嫌镁?，設計實驗方案，驗證“促使R型細菌轉化成S型細菌的物質是DNA”，并預測實驗結果，得出實驗結論。 ①實驗方案如下： 第一步：從S型

39、細菌中提取出其DNA。同時，制備符合要求的培養(yǎng)基，并將盛有等量培養(yǎng)基的培養(yǎng)裝置分別標號A、B、C； 第二步：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 第三步：_________________________________________________________ _____________________________________________

40、______________； 第四步：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②預測實驗結果并得出合理結論_________________________________________。 ③通過本實驗，還有得出的新的結論：_______________________________。 解析：第(2)題是驗證實驗。欲證明促進R型

41、細菌轉化的物質是DNA，可用DNA酶將S型細菌的DNA破壞，看其是否還能使R型細菌轉化為S型細菌。解答時可考慮以下幾個方面：①設置對照實驗，在實驗組中加入提取的S型細菌的DNA；在對照組中，一組中不加任何提取物，另一組中加入提取的S型細菌的DNA和DNA酶。②單一變量的控制，即只有培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基中是否加入S型細菌的DNA這一個實驗變量，其余的變量(如接種的細菌種類、數(shù)量以及培養(yǎng)條件等)應基本相同。 答案：(1)S型細菌中的“某種物質”(轉化因子)能使R型細菌轉化成S型細菌，且這種轉化是可遺傳的 (2)①第二步：A中不加任何提取物，B中加入提取的S型細菌的DNA，C中加入提取的S型細菌的D

42、NA和DNA酶(順序可變)　第三步：在三組培養(yǎng)基上分別接種等量的R型細菌　第四步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后，觀察菌落生長情況　②結果預測：A中只有R型細菌菌落；B中出現(xiàn)R型細菌和S型細菌兩種菌落；C中只有R型細菌菌落。結論：S型細菌的DNA可以使R型細菌轉化為S型細菌 ③DNA 只有在結構保持完整、未被破壞的前提下才具有促使R型細菌轉化為S型細菌的功能 12．【加試題】在噬菌體侵染細菌實驗中，用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實驗的實際最終結果顯示：在離心后的上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強

43、度比理論值略低。 (1)在噬菌體侵染細菌的實驗中，采用的實驗方法是___________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在理論上，上層液放射性應該為0，其原因是________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實驗過程

44、進行誤差分析：a.在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 b．在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，將________(填“是”或“不是”)誤差的來源，理由是_______________________________________。 (4)噬菌體侵染細菌實驗

45、證明了____________________________________________。 (5)上述實驗中，________(填“能”或“不能”)用15N來標記噬菌體的DNA，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)噬菌體侵染細菌實驗中，采用的實驗方法是同位素標記法。(2)在DNA中含有P元素，蛋白質中沒有，

46、故32P只能進入噬菌體的DNA中。理論上講，在侵染過程中，由于噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌，離心后，上清液中是噬菌體蛋白質外殼，沉淀物中是被侵染的大腸桿菌，因此上清液中應沒有放射性。(3)從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，如果時間過長會使帶有放射性的噬菌體從大腸桿菌中釋放出來，使上清液帶有放射性；如果部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，也會使上清液帶有放射性。(4)噬菌體侵染細菌實驗表明，在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA，而不是蛋白質，證明了DNA是噬菌體的遺傳物質。(5)DNA和蛋白質中都含有N元素，因此不能用15N標記DNA。 答案：(1)同位素標記法(同位素示蹤法) (2)理論上講，噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內，上清液中只含噬菌體蛋白質外殼 (3)a.噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中 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 (4)DNA是遺傳物質 (5)不能　因為DNA和蛋白質中都含有N元素 19