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第19講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [考綱明細(xì)]　人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程(Ⅱ) 板塊一　知識(shí)自主梳理 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——格里菲思 (1)實(shí)驗(yàn)材料：S型和R型肺炎雙球菌、小鼠。 S型細(xì)菌：菌落光滑，有多糖類(lèi)莢膜，有毒性。 R型細(xì)菌：菌落粗糙，無(wú)多糖類(lèi)莢膜，無(wú)毒性。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果 (3)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。 2．體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——艾弗里 (1)實(shí)驗(yàn)思路：將組成S型活細(xì)菌的各種物質(zhì)分離提純，并使其分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，單獨(dú)觀(guān)察各種物質(zhì)的作用。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S型細(xì)菌的DNA分子是使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì)。 二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)方法 同位素標(biāo)記法，用35S、32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 2．實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu) (2)噬菌體的生活方式：活細(xì)胞寄生。 (3)噬菌體的復(fù)制式增殖 3．實(shí)驗(yàn)思路 設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)研究它們各自的功能。 4．實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果和結(jié)論 (1)標(biāo)記大腸桿菌 ①大腸桿菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌。 ②大腸桿菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的大腸桿菌。 (2)標(biāo)記噬菌體 ①噬菌體＋含35S的大腸桿菌→含35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體。 ②噬菌體＋含32P的大腸桿菌→含32P標(biāo)記DNA的噬菌體。 (3)讓噬菌體侵染細(xì)菌 ①方法：分別用含32P的DNA和含35S的蛋白質(zhì)的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌。 ②攪拌器攪拌：使吸附于細(xì)菌上的噬菌體外殼與細(xì)菌分離。 ③離心：讓上清液中析出重量較輕的噬菌體外殼，而沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。 (4)結(jié)果檢測(cè) ①用35S標(biāo)記的噬菌體侵染時(shí) a．上清液放射性很高；b.沉淀物放射性很低；c.新形成的噬菌體未檢測(cè)到放射性。 ②用32P標(biāo)記的噬菌體侵染時(shí) a．上清液放射性很低；b.沉淀物放射性很高；c.新形成的噬菌體檢測(cè)到放射性。 (5)結(jié)論 ①噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，而蛋白質(zhì)外殼留在外面。 ②子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代DNA遺傳的——DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。 三、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn) 1．過(guò)程及結(jié)果 (1)煙草花葉病毒煙草葉出現(xiàn)病斑 (2)煙草葉出現(xiàn)病斑煙草葉未出現(xiàn)病斑 2．結(jié)論：RNA是遺傳物質(zhì)。 四、DNA是主要的遺傳物質(zhì) ◆　深入思考 1．艾弗里實(shí)驗(yàn)中設(shè)置“DNA＋DNA酶”這一組實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ 提示　與只加DNA一組形成對(duì)照，說(shuō)明DNA水解產(chǎn)物不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。 2．遺傳信息只存在于DNA中嗎？ 提示　不是，RNA病毒的遺傳信息存在于RNA中。 ◆　自查診斷 1．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(　　) 答案　 2．在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解為脫氧核苷酸，因此不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(　　) 答案　√ 3．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。(　　) 答案　 4．用32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(　　) 答案　 5．用35S標(biāo)記的噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。(　　) 答案　√ 6．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA。(　　) 答案　 板塊二　考點(diǎn)題型突破 考點(diǎn)1 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) [廣東高考]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 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型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì) [解析]?、僦蠷型菌中加入S型菌的蛋白質(zhì)，沒(méi)有S型菌生長(zhǎng)，能證明蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子，A錯(cuò)誤；②中加入S型菌的莢膜多糖，沒(méi)有S型菌生長(zhǎng)，證明莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子，不能說(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性，B錯(cuò)誤；③中加入S型菌的DNA，培養(yǎng)皿中長(zhǎng)出了S型菌，④中加入經(jīng)DNA酶處理的DNA，DNA酶分解DNA，培養(yǎng)皿中無(wú)S型菌，因此，③④證明DNA是轉(zhuǎn)化因子，C正確；①～④說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 [答案]　C 題型一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．1928年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家格里菲思以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料做了如下實(shí)驗(yàn)。 下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵現(xiàn)象是第4組小鼠死亡并分離出S型活細(xì)菌 B．分析第4組實(shí)驗(yàn)時(shí)必須是以第1～3組的實(shí)驗(yàn)為參照 C．本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明R型肺炎雙球菌發(fā)生了某種類(lèi)型的轉(zhuǎn)化 D．本實(shí)驗(yàn)結(jié)論為“DNA是使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子” 答案　D 解析　實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有從S型菌體內(nèi)提取DNA，單獨(dú)直接地觀(guān)察DNA的作用，故不能證明DNA是使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子。 2．將R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。該小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況是如圖1所示還是如圖2所示以及對(duì)此相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．最可能是圖1，小鼠的免疫調(diào)節(jié)致使R型細(xì)菌數(shù)量逐漸下降 B．最可能是圖2，小鼠體內(nèi)的S型細(xì)菌最初來(lái)自R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化 C．最可能是圖1，死亡小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型細(xì)菌 D．最可能是圖2，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌與R型細(xì)菌為共生關(guān)系 答案　B 解析　隨著R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，S型細(xì)菌的數(shù)量變化呈“S”型曲線(xiàn)，而R型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)開(kāi)始時(shí)大部分會(huì)被免疫系統(tǒng)消滅，隨著R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，S型細(xì)菌增多，小鼠免疫系統(tǒng)的破壞，R型細(xì)菌數(shù)量又開(kāi)始增加。 3．[2017蘇北二調(diào)]利用兩種類(lèi)型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)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(shuō)法不正確的是(　　) A．通過(guò)E、F對(duì)照，能說(shuō)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 答案　D 解析　從圖示實(shí)驗(yàn)過(guò)程看出，通過(guò)E、F對(duì)照，能說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，A正確；F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，B、C正確；A組經(jīng)煮沸、D組為R菌，均不能導(dǎo)致小鼠死亡，D錯(cuò)誤。 易錯(cuò)警示 (1)格里菲思實(shí)驗(yàn)僅能證明S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，但并未證明轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì)。 (2)艾弗里實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子為DNA。 題型二　肺炎雙球菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) 4．[2017江淮十校聯(lián)考]如圖是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)遵循了對(duì)照原則和單一變量原則 B．a(chǎn)、d組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果 C．從d組死亡小鼠身上分離到的S型細(xì)菌是由S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的 D．從變異的角度看，細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因突變 答案　A 解析　圖中a與b、a與c、c與d之間相互對(duì)照，各對(duì)照組間只有一個(gè)變量，A正確；a、b小鼠死亡是由S型細(xì)菌有毒性導(dǎo)致的，B錯(cuò)誤；從d組死亡小鼠身上分離到的S型細(xì)菌是由R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來(lái)的，C錯(cuò)誤；細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因重組，D錯(cuò)誤。 易錯(cuò)警示 　關(guān)于“轉(zhuǎn)化”的兩點(diǎn)提醒 考點(diǎn)2 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) [2017全國(guó)卷Ⅱ]在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D．人類(lèi)免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類(lèi)型和增殖過(guò)程相同 [解析]　T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細(xì)胞中復(fù)制和增殖，A錯(cuò)誤；T2噬菌體只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)部，在宿主細(xì)胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，以宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(含32P的脫氧核苷酸等)為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類(lèi)免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌體所含的核酸是DNA，故兩者的核酸類(lèi)型不同，增殖過(guò)程不完全相同，D錯(cuò)誤。 [答案]　C 題型一　噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分析 1．[2017湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考]下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，對(duì)此實(shí)驗(yàn)的有關(guān)敘述正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是直接接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA C．采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)再分別檢測(cè)其放射性 D．實(shí)際操作中只能在上清液中檢測(cè)到放射性，下層沉淀物中不可能檢測(cè)到 答案　B 解析　噬菌體是病毒，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上生存，應(yīng)該先用含有35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用被35S標(biāo)記的細(xì)菌去培養(yǎng)噬菌體，A錯(cuò)誤；選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA，便于分離，B正確；實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把蛋白質(zhì)外殼和細(xì)菌分開(kāi)，再分別檢測(cè)其放射性，C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是放射性主要集中在上清液中，沉淀物中有少量放射性，D錯(cuò)誤。 2．[2016廣州模擬]用32P或35S標(biāo)記T2噬菌體并分別與無(wú)標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng)，保溫一定時(shí)間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物，并測(cè)量放射性。對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯窟z傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì) B．保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使32P標(biāo)記組上清液的放射性偏低 C．?dāng)嚢璨怀浞謺?huì)使35S標(biāo)記組沉淀物的放射性偏高 D．實(shí)驗(yàn)所獲得的子代噬菌體不含35S而部分可含有32P 答案　B 解析　蔡斯、赫爾希用32P或35S標(biāo)記的噬菌體侵染無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌，從而可將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)研究是哪種物質(zhì)在起遺傳效應(yīng)，A正確；32P標(biāo)記組的離心結(jié)果是試管底部出現(xiàn)大量的放射性，說(shuō)明DNA是進(jìn)入到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，子代噬菌體會(huì)因?yàn)榇竽c桿菌裂解而被釋放，從而使上清液放射性偏高，B錯(cuò)誤；如果攪拌不充分，吸附在大腸桿菌表面的被35S標(biāo)記的噬菌體隨著大腸桿菌一起離心到試管底部，從而使沉淀物的放射性偏高，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DNA才是真正進(jìn)入大腸桿菌的物質(zhì)，是噬菌體的遺傳物質(zhì)，被32P標(biāo)記的噬菌體DNA會(huì)因?yàn)榘氡Ａ魪?fù)制使得部分子代噬菌體帶有32P標(biāo)記，但被標(biāo)記的蛋白質(zhì)不進(jìn)入大腸桿菌，故子代噬菌體不會(huì)含有35S，D正確。 知識(shí)拓展 　噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌體侵染大腸桿菌 　(2)35S噬菌體侵染大腸桿菌 題型二　同位素示蹤法及標(biāo)記問(wèn)題 3．若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(　　) A．一定有35S，其中有1個(gè)含有32P B．一定有35S，其中有2個(gè)含有32P C．一定有32P，其中有1個(gè)含有35S D．一定有32P，其中有2個(gè)含有35S 答案　B 解析　噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)部的是(1個(gè)32P標(biāo)記)DNA，蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌外面，侵入內(nèi)部后，以大腸桿菌為場(chǎng)所，利用大腸桿菌的結(jié)構(gòu)、酶系統(tǒng)和原料(無(wú)標(biāo)記的脫氧核苷酸、35S標(biāo)記的氨基酸)，合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)。另外，DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，因此，子代噬菌體的DNA中有2個(gè)含有32P，子代噬菌體的蛋白質(zhì)一定有35S。 4．[2017山西忻州一中月考]如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到35S、15N B．可在DNA中找到32P、15N C．可在外殼中找到32P、15N D．可在DNA中找到32P、35S、15N 答案　B 解析　用32P、35S、15N標(biāo)記后，親代噬菌體的DNA中含有32P、15N，蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程中，噬菌體外殼留在外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成，無(wú)放射性，A、C錯(cuò)誤；子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N)，B正確；DNA中不含有S元素，D錯(cuò)誤。 技法提升 　“兩看法”解答噬菌體侵染細(xì)菌標(biāo)記問(wèn)題 考點(diǎn)3 生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的分析 [全國(guó)卷Ⅱ]在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是 (　　) ①孟德?tīng)柕耐愣闺s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噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)?、軩NA的X光衍射實(shí)驗(yàn) A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ [解析]?、倜系?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了“基因的分離定律和自由組合定律”；②摩爾根通過(guò)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明了“基因在染色體上”；③肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；④T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用了同位素標(biāo)記法，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；⑤DNA的X光衍射實(shí)驗(yàn)為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定提供了有力的佐證。故正確答案為C。 [答案]　C 題型一　RNA是遺傳物質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn) 1．煙草花葉病毒(TMV)和車(chē)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(shuō)法中不正確的是(　　) A．a(chǎn)過(guò)程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，結(jié)果說(shuō)明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有侵染作用 B．b過(guò)程表示用HRV的RNA單獨(dú)接種煙葉，結(jié)果說(shuō)明其有侵染作用 C．c、d過(guò)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(shuō)明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為感染車(chē)前草病毒癥狀，并能從中分離出車(chē)前草病毒 D．該實(shí)驗(yàn)證明只有車(chē)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) 答案　D 解析　由于該實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草葉片，因此沒(méi)有證明煙草花葉病毒的RNA是不是遺傳物質(zhì)。 2．如圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，由此可以判斷(　　) A．水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA B．TMV的蛋白質(zhì)能感染煙草細(xì)胞 C．侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 答案　A 解析　由于TMV放在水和苯酚中振蕩后，其組成成分RNA和蛋白質(zhì)能分開(kāi)，所以可判斷水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA；TMV的蛋白質(zhì)不能使正常煙草感染病毒；圖中接種RNA的正常煙草感染病毒，說(shuō)明侵入煙草細(xì)胞的RNA指導(dǎo)合成了自身的蛋白質(zhì)，不能證明其進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程；RNA是TMV的遺傳物質(zhì)，沒(méi)有體現(xiàn)它是TMV的主要遺傳物質(zhì)。 題型二　生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的判斷 3．下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說(shuō)法，錯(cuò)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?xì)胞核的遺傳物質(zhì)是DNA　④細(xì)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　真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，①正確，②錯(cuò)誤；細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA，③正確，④錯(cuò)誤；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA，⑤錯(cuò)誤。 4．如圖表示T2噬菌體、乳酸菌、酵母菌和家兔體內(nèi)遺傳物質(zhì)組成中五碳糖、堿基和核苷酸的種類(lèi)，其中與實(shí)際情況相符的是(　　) A．T2噬菌體 B．乳酸菌 C．酵母菌 D．家兔 答案　A 解析　乳酸菌、酵母菌和家兔是細(xì)胞生物，遺傳物質(zhì)為DNA，組成遺傳物質(zhì)的五碳糖有1種，堿基有4種，核苷酸有4種；T2噬菌體是DNA病毒，遺傳物質(zhì)為DNA，五碳糖有1種，堿基有4種，核苷酸有4種。 題型三　探究遺傳物質(zhì)的思路和方法 5．下面是興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模郝浴? (2)材料用具：顯微注射器，該流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細(xì)胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟 第一步：把該流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組，________________________________________________________。 第二步：取等量的豬胚胎干細(xì)胞分成三組，用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過(guò)的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細(xì)胞中。 第三步：將三組豬胚胎干細(xì)胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細(xì)胞中抽取樣品，檢測(cè)是否有該流感病毒產(chǎn)生。 (4)請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論： ①_______________________________________________； ②_______________________________________________； ③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案　(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，用等量生理鹽水處理C組核酸提取液 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，B組沒(méi)有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，A組沒(méi)有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 解析　病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的，核酸是遺傳物質(zhì)，核酸為DNA或RNA其中一種，根據(jù)題目要求探究的問(wèn)題及給予的材料、試劑分析可知，實(shí)驗(yàn)中分別利用DNA水解酶、RNA水解酶處理該病毒核酸提取液，然后再注射到豬胚胎干細(xì)胞中培養(yǎng)，由于酶具有專(zhuān)一性，可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測(cè)到該流感病毒來(lái)判斷其核酸類(lèi)型。 技法提升 　“遺傳物質(zhì)”探索的4種方法 板塊三　方向真題體驗(yàn) 1．[2017江蘇高考]下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是(　　) A．格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記 答案　C 解析　格里菲思實(shí)驗(yàn)證明加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種可使無(wú)毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性S型活細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”，A錯(cuò)誤；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型菌，然后使小鼠死亡，B錯(cuò)誤；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中，細(xì)菌比重較大，離心后存在于沉淀中，C正確；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中，噬菌體進(jìn)入細(xì)菌后，以自身DNA為模板，以細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)為原料，遵循半保留復(fù)制原則，合成子代噬菌體的DNA，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)個(gè)體增殖，因此細(xì)菌裂解后得到的噬菌體中只有2個(gè)含有32P標(biāo)記，D錯(cuò)誤。 2．[2016江蘇高考]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) 答案　D 解析　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，A錯(cuò)誤；格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了S型肺炎雙球菌中含有轉(zhuǎn)化因子，艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，B錯(cuò)誤；赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是利用大腸桿菌中含32P的脫氧核苷酸標(biāo)記的，該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤，D正確。 3．[2017全國(guó)卷Ⅰ]根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類(lèi)型。有些病毒對(duì)人類(lèi)健康會(huì)造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類(lèi)型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類(lèi)型。簡(jiǎn)要寫(xiě)出(1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組) 答案　(1)思路 甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 (2)結(jié)果及結(jié)論 若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。 解析　該實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，要求使用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只標(biāo)記化學(xué)元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶和含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶來(lái)合成DNA，還是利用含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶來(lái)合成RNA。 限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) 一、選擇題 1．[2017江西高安中學(xué)模擬]一百多年前，人們就開(kāi)始了對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程。對(duì)此有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，推測(cè)氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息 B．在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了基因重組 C．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)之所以更有說(shuō)服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA完全分開(kāi) D．在32P標(biāo)記噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，離心后只有在沉淀物中才能測(cè)到放射性同位素32P 答案　D 解析　由于蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序多種多樣，導(dǎo)致蛋白質(zhì)種類(lèi)多種多樣，可能蘊(yùn)含著遺傳信息，所以最初認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，A正確；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明，死亡的S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型活細(xì)菌中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌，細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了基因重組，B正確；噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面，因此，子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的DNA遺傳的，所以噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)更有說(shuō)服力，C正確；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用放射性同位素32P標(biāo)記噬菌體的DNA，在離心后的沉淀物中放射性很高，上清液中也有少量的放射性，原因可能是由于部分噬菌體沒(méi)來(lái)得及侵染細(xì)菌，或者是因?yàn)榍秩緯r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分細(xì)菌裂解釋放出噬菌體，D錯(cuò)誤。 2．[2017廈門(mén)質(zhì)檢]關(guān)于格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　) A．加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合后，R型細(xì)菌全部轉(zhuǎn)化為S型 B．R型細(xì)菌能夠使加熱殺死的S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)恢復(fù)活性，從而產(chǎn)生毒性 C．該實(shí)驗(yàn)證明DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是 D．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明S型細(xì)菌中必定存在某種因子，使R型細(xì)菌發(fā)生可遺傳的轉(zhuǎn)化 答案　D 解析　加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合后，會(huì)使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，A錯(cuò)誤；加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌的遺傳物質(zhì)重組，合成S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，從而產(chǎn)生毒性，B錯(cuò)誤；格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證明S型細(xì)菌中必定存在某種因子，使R型細(xì)菌發(fā)生可遺傳的轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤，D正確。 3．[2017江蘇南京、鹽城模擬]艾弗里及其同事為了探究S型肺炎雙球菌中何種物質(zhì)是“轉(zhuǎn)化因子”，進(jìn)行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．添加S型細(xì)菌DNA的培養(yǎng)基中只長(zhǎng)S型菌落 B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)使用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)R型細(xì)菌 C．實(shí)驗(yàn)結(jié)論是S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化 D．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是單獨(dú)觀(guān)察S型細(xì)菌各種組分的作用 答案　A 解析　肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，添加S型細(xì)菌DNA的培養(yǎng)基中的菌落有S型和R型兩種，A錯(cuò)誤。 4．[2017武漢調(diào)研]某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實(shí)驗(yàn)，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．35S標(biāo)記的是噬菌體的DNA B．沉淀物b中含放射性的高低，與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān) C．上清液a中放射性較強(qiáng) D．上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案　A 解析　35S標(biāo)記的應(yīng)該是噬菌體的外殼，外殼中含有S元素，而DNA中不含S元素，A錯(cuò)誤；在②過(guò)程中，如果不充分?jǐn)嚢?，?huì)使較多的蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌上，這樣沉淀物中含有的放射性較高，如果攪拌充分，沉淀物的放射性較低，在上清液中含有較多的噬菌體外殼，所以放射性相對(duì)較高，B、C均正確；由于上述實(shí)驗(yàn)沒(méi)有觀(guān)察DNA的作用，因此不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，D正確。 5．[2017河南南陽(yáng)月考]下列關(guān)于科學(xué)家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．用含35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，子代噬菌體中也有35S標(biāo)記 B．給兩組小鼠分別注射R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌，小鼠均不死亡 C．用含32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，離心后上清液中具有較強(qiáng)的放射性 D．艾弗里等肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、赫爾希與蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的技術(shù)相同 答案　B 解析　35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外，且合成子代噬菌體所需的原料均來(lái)自細(xì)菌，因此用含35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，子代噬菌體中不含35S，A錯(cuò)誤；R型細(xì)菌無(wú)毒性，加熱殺死的S型菌已經(jīng)失去侵染能力，因此分別給兩組小鼠注射R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌，小鼠均不死亡，B正確；32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，并隨著細(xì)菌離心到沉淀物中，因此沉淀物中含有較強(qiáng)的放射性，C錯(cuò)誤；艾弗里等肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是將S型菌的物質(zhì)一一提純，單獨(dú)觀(guān)察它們的作用，而赫爾希與蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)采用了放射性同位素標(biāo)記法和離心法，D錯(cuò)誤。 6．赫爾希和蔡斯做噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，若噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了三代，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．標(biāo)記噬菌體的方法是分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B．含有32P的子代噬菌體和含有35S的子代噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的25%和0 C．上述過(guò)程中噬菌體的遺傳信息流動(dòng)方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì) D．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　B 解析　噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基中獨(dú)立生存，A錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA注入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，而合成子代噬菌體所需的原料均由細(xì)菌提供，因此子代噬菌體中都不含35S，但DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，因此復(fù)制三代后，子代噬菌體中含32P的比例為2/23＝1/4，B正確；噬菌體是DNA病毒，其遺傳信息的流動(dòng)方向是DNA→RNA→蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 7．[2017河北冀州中學(xué)月考]用噬菌體(31P、32S)去感染體內(nèi)含有放射性標(biāo)記32P和35S的大腸桿菌，得到的子代噬菌體所含的元素是(　　) A．31P、32P、32S B．31P、32P、35S C．31P、32S、35S D．32P、32S、35S 答案　B 解析　噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌作為模板控制子代噬菌體的合成，而且合成子代噬菌體的原料均來(lái)自細(xì)菌。根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，子代噬菌體的DNA含有大量的32P和少量的31P，而子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼均只含有35S。 8．[2016山東濟(jì)南模擬]用甲種病毒的RNA與乙種病毒的蛋白質(zhì)外殼組裝成一種病毒丙，以病毒丙侵染宿主細(xì)胞，在宿主細(xì)胞中產(chǎn)生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是(　　) A．甲種病毒的特征 B．乙種病毒的特征 C．丙種病毒的特征 D．都不是 答案　A 解析　重組所得的病毒丙含有甲種病毒的RNA，因此它所產(chǎn)生的病毒具有甲種病毒的特征。 9．[2017西安調(diào)研]赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體與無(wú)32P標(biāo)記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后經(jīng)攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列敘述正確的是(　　) A．用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體可獲得被32P標(biāo)記的T2噬菌體 B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘故删w的蛋白質(zhì)外殼與噬菌體的DNA分開(kāi) C．如果離心前保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致上清液中的放射性升高 D．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　T2噬菌體是一種細(xì)菌性病毒，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；攪拌的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分開(kāi)，B錯(cuò)誤；離心前保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分細(xì)菌裂解釋放出子代噬菌體，導(dǎo)致上清液中的放射性升高，C正確；該實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，并不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，也不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 10．如圖是某種高等植物病原體的遺傳實(shí)驗(yàn)過(guò)程。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．寄生于細(xì)胞間，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．寄生于細(xì)胞間，通過(guò)RNA遺傳 答案　A 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(méi)有出現(xiàn)病斑，所以該病原體是通過(guò)RNA遺傳的。病毒都是寄生在細(xì)胞內(nèi)的。 二、非選擇題 11．1952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(guò)程中的功能，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料具有______________________________的特點(diǎn)。 (2)通過(guò)__________________________________的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過(guò)程中____________________變化。 (3)侵染一段時(shí)間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液中的放射性，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。攪拌的目的是____________，所以攪拌時(shí)間少于1 min時(shí)，上清液中的放射性________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明________________。圖中“被侵染的細(xì)菌”的存活率曲線(xiàn)基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組，以證明______________，否則細(xì)胞外________的含量會(huì)增高。 (4)本實(shí)驗(yàn)證明在病毒復(fù)制和遺傳過(guò)程中________起著作用。 答案　(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(biāo)記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(3)使噬菌體外殼和細(xì)菌分離　較低　DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌　細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)　32P　(4)DNA 解析　(1)噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。 (2)噬菌體是病毒，離開(kāi)活體細(xì)胞不能繁殖，所以要標(biāo)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(biāo)記后的大腸桿菌，即可達(dá)到標(biāo)記噬菌體的目的，進(jìn)而追蹤在侵染過(guò)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(shí)間要適宜，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來(lái)，會(huì)使細(xì)胞外32P含量增高。圖中被侵染細(xì)菌的存活率始終保持在100%，說(shuō)明細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)。細(xì)胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時(shí)被侵染細(xì)菌和噬菌體外殼沒(méi)有全部分離；細(xì)胞外的32P含量有30%，原因是有部分標(biāo)記的噬菌體還沒(méi)有侵染細(xì)菌。該實(shí)驗(yàn)證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 12．[2017東北名校聯(lián)考]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)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：①培養(yǎng)噬菌體，②35S和32P分別標(biāo)記噬菌體，③放射性檢測(cè)，④離心分離。 (1)該實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是________。 A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④ (2)下圖中錐形瓶?jī)?nèi)的培養(yǎng)液是用來(lái)培養(yǎng)________的，其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中能否含有32P？________。 注：A、C中的方框代表大腸桿菌。 (3)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)噬菌體 B．用含32P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 (4)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____________________________。 (5)連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則含親代噬菌體DNA的個(gè)體應(yīng)占總數(shù)的________。 答案　(1)C　(2)大腸桿菌　不能　(3)C　(4)有少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA沒(méi)有進(jìn)入大腸桿菌；離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，子代噬菌體得以釋放，經(jīng)離心后到達(dá)上清液中 (5) 解析　(1)噬菌體是病毒，是在活細(xì)胞中營(yíng)寄生生活的生物，不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng)。所以要先培養(yǎng)細(xì)菌，使細(xì)菌被標(biāo)記，用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌，再用被標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，保溫、離心處理，檢測(cè)放射性，因此順序?yàn)棰冖佗堍?，故選C。 (2)如果標(biāo)記噬菌體，則先標(biāo)記細(xì)菌，圖中錐形瓶?jī)?nèi)的培養(yǎng)液是用來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌的；圖中①是用帶有放射性的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，所以培養(yǎng)液中成分不能含有32P。 (3)標(biāo)記噬菌體的方法是：分別用含35S和含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)出帶相應(yīng)標(biāo)記的噬菌體。根據(jù)圖示：上清液測(cè)得放射性，說(shuō)明標(biāo)記的是S元素。噬菌體只能寄生在活細(xì)胞內(nèi)，不能單獨(dú)用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知：標(biāo)記的是S元素，所以C正確，D錯(cuò)誤。 (4)用被32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(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)源可能是有少量32P標(biāo)記的噬菌體DNA沒(méi)有進(jìn)入大腸桿菌或者離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，子代噬菌體得以釋放，經(jīng)離心后到達(dá)上清液中。 (5)DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，合成子代噬菌體需利用細(xì)菌提供的原料，所以子代的噬菌體中只有兩個(gè)噬菌體DNA分子含有親代DNA分子的各一條鏈，n代后DNA分子總數(shù)為2n，含親代噬菌體DNA的個(gè)體應(yīng)占總數(shù)的22n＝1/2n－1。 13．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)該實(shí)驗(yàn)是________________所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解。 (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(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________。 (6)通過(guò)上面兩步實(shí)驗(yàn)，仍然不能說(shuō)明________，為此他們?cè)O(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)： 他們觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________， 該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明______________________________。 答案　(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　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)菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R型細(xì)菌 (6)蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R型細(xì)菌　蛋白質(zhì)、莢膜多糖不是遺傳物質(zhì) 解析　(1)由實(shí)驗(yàn)圖解可看出，這是在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，是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的轉(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)菌打碎，分離并提純其DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)后分別加入到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)，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)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)，還需將這些物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中，看結(jié)果是不是只有R型細(xì)菌的生長(zhǎng)。