【生物】2018届人教版一轮复习专题11-1DNA是主要的遗传物质学案 19页

‎【学案导航】---明方向！‎ ‎【课程学习目标】‎ ‎1.总结DNA是主要的遗传物质的探索过程。‎ ‎2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。‎ ‎3.用同位素标记法来研究“噬菌体侵染细菌的实验”,说明DNA是遗传物质。‎ 第一层级：预学区.不看不讲 ‎【知识体系梳理】‎ 一、肺炎双球菌的转化实验 ‎1.格里菲思的体内转化实验 ‎(1)过程 a.注射无荚膜R型活细菌→小鼠①。‎ b.注射有荚膜S型活细菌→小鼠②死亡→小鼠体内可分离出S型活细菌。‎ c.注射③加热杀死的S型活细菌→小鼠不死亡。‎ d.注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌→小鼠死亡→小鼠体内分离出④S　型活细菌→后代也是S型活细菌。 ‎ ‎(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有⑤转化因子,性状的转化是可以遗传的。‎ ‎2.艾弗里的体外转化实验 ‎(1)过程 a.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养→结果:多数细菌为⑥R　型细菌,同时有少数活的⑦S　型细菌。 ‎ b.S型细菌的蛋白质与R型活细菌混合培养→结果:只出现⑧R　型细菌。 ‎ c.S型细菌的荚膜多糖与R型活细菌混合培养→结果:只出现R型细菌。‎ d.S型细菌的DNA+DNA酶,再与活的R型细菌混合培养→结果:只出现R型细菌。‎ ‎(2)结论:转化因子是⑨DNA。‎ 二、噬菌体侵染细菌的实验 ‎1.T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的⑩细菌病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。‎ ‎2.赫尔希和蔡斯实验 ‎(1)过程 a.培养标记的大肠杆菌:赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌,并繁殖数代。‎ b.标记噬菌体:再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。‎ c.用T2噬菌体分别侵染大肠杆菌:分别用35S和32P标记的T2噬菌体去侵染无任何放射性标记的大肠杆菌。‎ d.搅拌、离心,放射性检测。‎ ‎(2)结果:蛋白质含有35S标记的一组实验,放射性同位素主要分布在上清液中;含有32P标记的一组实验,放射性同位素主要分布在沉淀物中。‎ ‎(3)结论:子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。‎ 三、DNA是主要的遗传物质 遗传物质除了DNA以外,还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。‎ ‎【基础学习交流】‎ ‎1.S型细菌和R型细菌有什么区别?怎么区分?‎ ‎2.在肺炎双球菌的体内转化实验中,死亡的小鼠体内可以分离到什么细菌?‎ ‎3.在噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌和离心的目的分别是什么?‎ 第二层级：导学区.不议不讲 ‎【重点难点探究】‎ 知识点一:肺炎双球菌的转化实验 ‎1.请根据课本上格里菲思的肺炎双球菌转化实验的内容完成下表:‎ 步骤 方 法 现象 结 论 ‎1‎ 注射R型活细菌 小白鼠正常 ‎　　‎ ‎2‎ ‎　　‎ 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌 ‎　　‎ ‎3‎ 注射加热后杀死的S型细菌 小白鼠正常 ‎　　‎ ‎4‎ 加热后杀死的S型细菌+R型活细菌 ‎2.格里菲思的肺炎双球菌转化实验主要遵循的实验原则是什么?是否证明了DNA是转化因子?‎ ‎3.请根据教材中艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验,回答下列问题。‎ ‎(1)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中最关键的设计思路是什么?有什么巧妙之处?‎ ‎(2)加入DNA的实验组的实验结果是什么?经DNA酶处理过的DNA用于实验的结果可以说明什么问题?本实验的结论是什么?‎ ‎4.格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验有什么关系?‎ 知识点二:噬菌体侵染细菌的实验 ‎1.为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质?‎ ‎2.如果用15N标记噬菌体的蛋白质和DNA,能否证明DNA是遗传物质?‎ ‎3.请根据教材中T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验回答下列有关问题。‎ ‎(1)制备含有35S、31P与32S、32P的两种噬菌体采用的方法是什么?(写出实验方案)‎ ‎(2)离心后上清液与沉淀物中放射性含量不同说明了什么问题?进一步观察发现,细菌裂解释放出的与亲代相似的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但却不能检测到35S标记的蛋白质。这一现象又说明了什么?‎ ‎(3)在含32P的噬菌体侵染细菌的实验中,经过离心,沉淀物放射性很高,上清液也有放射性,原因可能是什么?噬菌体侵染细菌实验是否可以证明DNA是主要的遗传物质?‎ ‎【思维拓展应用】‎ 例1　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:‎ ‎①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠;②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠;③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠;④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。‎ 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 例2　如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的结构成分中,能够找到放射性元素的为(　　)。‎ A.可在外壳中找到15N、35S、3H B.可在DNA中找到3H、15N、32P C.可在外壳中找到15N和35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S 第三层级：固学区.不练不讲 ‎【基础智能检测】‎ ‎1.右图是某生物模式图,组成结构a的物质最有可能是(　　)。‎ A.蛋白质　　　　　B.RNA　　　　　C.DNA　　　　　D.脂质 ‎2.下图表示同位素32P、35S分别标记噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸,然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”,侵染后产生的子代噬菌体和母噬菌体形态完全相同,而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是(　　)。‎ A.31P、32P　32S B.31P、32P　35S C.31P、32P　32S、35S D.32P、32S　35S ‎3.下列对肺炎双球菌和T2噬菌体的相关描述中,正确的是(　　)。‎ A.T2噬菌体可寄生在乳酸杆菌体内 B.T2噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成 C.R型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑 D.S型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡 ‎【全新视角拓展】‎ ‎4.下图为肺炎双球菌转化实验的图解。请回答:‎ ‎(1)分析图A可以看出,加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合注入小鼠体内,小鼠将　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记,可以选用的元素是　　　　。 ‎ A.14C和18O　　　　　B.35S和32P　　　　　C.14C和32P　　　　　D.35S和18O ‎(3)分析图B可以看出,该实验获得成功的最关键设计是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 第四层级：思学区.不思不复 ‎【思维导图构建】‎ ‎【答案】‎ ‎【知识体系梳理】‎ ‎①不死亡　②死亡　③加热杀死　④S　⑤转化因子　⑥R　⑦S　⑧R　⑨DNA　⑩细菌病毒　DNA　自身遗传物质　大肠杆菌体内　S　P　P　S　S和32P　上清液　DNA　RNA　DNA ‎【基础学习交流】‎ ‎1.S型细菌菌落光滑,有荚膜,有毒。R型细菌菌落粗糙,无荚膜,无毒。可以通过显微镜观察是否有荚膜结构或通过观察菌落的形状、颜色等加以区分。学科*网 ‎2.S型细菌和R型细菌。‎ ‎3.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。‎ ‎【重点难点探究】‎ 知识点一:肺炎双球菌的转化实验 ‎1.‎ 步 骤 方 法 现象 结 论 ‎1‎ 注射R型活细菌 小白鼠正常 R型细菌无毒性 ‎2‎ 注射S型活细菌 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌 S型细菌能使小白鼠患病 ‎3‎ 注射加热后杀死的S型细菌 小白鼠正常 加热杀死的S型细菌不使小白鼠致死 ‎4‎ 加热后杀死的S型细菌+R型活细菌 小白鼠死亡且体内可以分离出S型活细菌 死亡的S型细菌中可能有使R型细菌转化的转化因子 ‎2.主要遵循的实验原则是对照原则,如第一组与第四组对照、第二组和第四组对照等。不能证明DNA是转化因子。‎ ‎3.(1)最关键的设计思路是把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察这两种物质的作用。巧妙之处是合理地控制了实验变量,将多个变量分解为单个变量进行研究,遵循了单一变量原则。‎ ‎(2)在培养基中发现活的R型菌与S型菌。经DNA酶处理过的DNA用于实验的结果可以说明DNA的水解产物不是转化因子。本实验的结论是DNA是转化因子即遗传物质,而蛋白质等物质不是遗传物质。‎ ‎4.格里菲思的体内转化实验提出了“转化因子”的概念,奠定了艾弗里的体外转化实验的基础,但没有证实“转化因子”是DNA,是遗传物质;而艾弗里在格里菲思的体内转化实验基础上进一步探究,设计实验证明“转化因子”是DNA,DNA是遗传物质。艾弗里实验是对格里菲思的体内转化实验的再探究。‎ 知识点二:噬菌体侵染细菌的实验 ‎1.用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,是因为对这两种物质的分析表明仅蛋白质分子中含有硫,磷存在于DNA分子中。‎ ‎2.15N既可以标记噬菌体的蛋白质外壳,也可以标记噬菌体的DNA分子,不能把DNA和蛋白质分开,单独观察。而用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA,能把DNA和蛋白质分开,单独观察。‎ ‎3.(1)放射性同位素标记法。过程如下:‎ 无任何标记的大肠杆菌在含35S且其他元素均无放射性的培养基中培养数代用无任何放射性的噬菌体去侵染而获得含35S、31P的噬菌体。‎ 无任何标记的大肠杆菌在含32P且其他元素均无放射性的培养基中培养数代用无任何放射性的噬菌体去侵染而获得含32S、32P的噬菌体。‎ ‎(2)噬菌体的DNA进入大肠杆菌体内,而蛋白质外壳被留在了外面。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。‎ ‎(3)原因可能是有未发生侵染的噬菌体或侵染后释放出的子代噬菌体;噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但是不能证明DNA是主要的遗传物质。学#科网 ‎【思维拓展应用】‎ 例1　D ‎【解析】S型菌是有毒性的,但若将其DNA在DNA酶的作用下水解掉,则S型菌的DNA水解产物不能使R型菌发生转化,故实验①中小鼠存活;实验②中不管是否用DNA酶将R型菌的DNA水解,因后来又加入了有毒的S型菌,故小鼠会死亡;实验③中因加入DNA酶后用高温加热后冷却,DNA酶变性失活、R型细菌死亡,故再加入S型菌的DNA也不能使R型菌发生转化,所以小鼠存活;实验④中加入DNA酶后用高温加热后冷却,DNA酶变性失活,S型细菌死亡,再加入R型菌的DNA而不是活的R型菌,故也不能使小鼠死亡。‎ 例2　B ‎【基础智能检测】‎ ‎1.A　2.B　3.B ‎【全新视角拓展】‎ ‎4.(1)死亡　S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌,使小鼠死亡　(2)B　(3)设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用 ‎【思维导图构建】‎ ‎①体内实验　②DNA是遗传物质　③DNA是主要遗传物质 ‎④噬菌体 ‎【典例指津】---授技法！‎ 热点题型一 肺炎双球菌转化实验 例1、肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验，相关说法错误的是 (　　)‎ A．丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡 B．能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组 C．戊组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌 D．丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代 ‎ ‎【答案】D ‎ ‎【解析】含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，‎ 所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。学&科网 ‎【提分秘籍】有关“转化”的三个易误点 ‎(1)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是指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。‎ ‎(2)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。‎ ‎(3)加热并没有使DNA完全失去活性 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。‎ ‎【举一反三】 ‎ 肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)‎ A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌 B．小鼠体内出现S型活细菌是由于R型细菌基因突变的结果 C．曲线ab下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致 D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关 ‎ ‎【答案】B ‎ 热点题型二 噬菌体侵染细菌的实验 例2、城区模拟)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是 (　　)‎ A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离 B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性 C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 D．本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性 ‎ ‎【答案】C ‎【提分秘籍】 ‎ ‎　(1)噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：‎ ‎　C ‎(2)噬菌体侵染细菌实验还能证明以下三点：‎ ‎①DNA分子具有相对稳定性。‎ ‎②DNA分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性。‎ ‎③DNA能控制蛋白质的生物合成，但不能证明DNA分子能产生可遗传变异。 ‎ ‎(3)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。‎ ‎(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。 ‎ ‎(5)噬菌体侵染细菌的实验误差分析：上清液和沉淀物中为何都有放射性：‎ ‎①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示在离心后的上清液中，也有一定的放射性，而下层的放射性强度却比理论值略低。原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬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；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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，也会使上清液的放射性含量升高。‎ ‎②若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S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，使沉淀物也有一定放射性。‎ ‎ 【举一反三】 ‎ 若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体 (　　)‎ A．一定有35S，其中有1个含有32P B．一定有35S，其中有2个含有32P C．一定有32P，其中有1个含有35S D．一定有32P，其中有2个含有35S ‎【答案】B 热点题型三 RNA是遗传物质的实验和生物的遗传物质 ‎ 例3．下列关于遗传物质的说法，错误的是 (　　)‎ ‎①真核生物的遗传物质是DNA ‎②原核生物的遗传物质是RNA ‎③细胞核中的遗传物质是DNA ‎④细胞质中的遗传物质是RNA ‎⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A．①②③　　 B．②③④　‎ C．②④⑤　 D．③④⑤‎ ‎【答案】C ‎【解析】有细胞结构的生物，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，但具体到一种病毒如甲型H1N1流感病毒只能是RNA。 学@科网 ‎【提分秘籍】‎ ‎ (1)一切有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA。‎ ‎(2)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。‎ ‎(3)蛋白质不可能是遗传物质的原因：①不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；②‎ 分子结构也不稳定(易变性)；③不能遗传给后代。‎ ‎【举一反三】 [来源:]‎ 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是 (　　)‎ ‎ ‎ A．a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用 B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用 C．c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒 D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 ‎【答案】D ‎【解析】由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草叶片，因此没有证明烟草花叶病毒的RNA是不是遗传物质。‎ ‎【方法技巧】探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质 ‎ ‎(1)基本设计思路：设法将DNA(或RNA)与蛋白质分开，单独地直接地观察各自的作用。‎ ‎(2)基本设计原则：对照原则。‎ ‎(3)病毒培养基的选择：‎ 病毒是没有细胞结构的一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。‎ ‎(4)探究实验中如何设置单一变量：‎ 禽流感病毒体内有RNA和蛋白质，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，即需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素标记法。‎ ‎【真题回眸】---知难易！‎ ‎1.（2016·江苏卷，1）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 ‎【答案】　D ‎【解析】　格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。‎ ‎2.（2013·海南，13）关于T2噬菌体的叙述，正确的是（　　）‎ A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 ‎【答案】　D ‎3.（2014·福建理综，28节选）人类对遗传的认知逐步深入：‎ ‎（1）格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌。有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为　　　　，否定了这种说法。‎ ‎（2）沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型用　　　　解释DNA分子的多样性，此外，　　　　的高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。‎ ‎【答案】　（1）SⅢ　（2）碱基对排列顺序的多样性　碱基互补配对 ‎【解析】　（1）如果S型菌出现是由于基因突变导致的，根据基因突变不定向的特点，产生的S型菌可能有SⅠ、SⅡ、SⅢ三种类型；而实验中全为SⅢ，否定了上述说法。‎ ‎（2）DNA分子的多样性是由于碱基对排列顺序的多样性；保证DNA遗传信息稳定遗传给后代的是高度精确的碱基互补配对机制。‎ ‎4.（2013·新课标Ⅱ，5）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（　　）‎ ‎①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　③肺炎双球菌转化实验　④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验 A.①② B.②③ ‎ C.③④ D.④⑤‎ ‎【答案】　C ‎【解析】　孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构；证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。学&科网 ‎【能力提升】---长士气！ ‎ 一、选择题（8小题）‎ ‎1．“肺炎双球菌的转化实验”“证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是（ ）‎ A．用S型活细菌和加热杀死后的R型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照 B．用杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合后注射到小白鼠体内，测定小白鼠体液中抗体的含量 C．从死亡小白鼠体内分离获得了S型细菌 D．将S型细菌的各种物质分离并分别加入到各培养基中，与R型细菌混合培养，观察是否发生变化 ‎【答案】D ‎2．艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是（ ）‎ A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNA B．补充R型菌生长过程中所需要的营养物质 C．可以直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素 D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照 ‎【答案】D ‎【解析】用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA，目的是为了证明DNA的作用，A错误；DNA不是细菌生长过程中所需要的营养物质，B错误；不能直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素，C错误；S型细菌中提取的DNA能使R型细菌转化为S型细菌；用DNA酶处理从S型细菌中提取的DNA，并使DNA水解，结果R型细菌没有发生转化；这两组实验形成对照实验，证明DNA是遗传物质，DNA的水解产物不是“转化因子，D正确。‎ ‎3．下列有关科学史的叙述，正确的是（ ）‎ A．施莱登和施旺提出一切生物都是细胞发育而来 B．格里菲思以小鼠和肺炎双球菌为材料证明了DNA是遗传物质 C．摩尔根用假说一演绎法证明了果蝇白眼基因位于X染色体上 D．萨克斯用同位素标记法证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉 ‎【答案】C ‎4．为了验证T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心，检测放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果出现了放射性。则标记的元素及误差原因可能是（ ） ‎ A．S:培养时间过长 B．P:培养时间过长 C．P:搅拌不够充分 D．S:搅拌不够充分 ‎【答案】B ‎【解析】（1）噬菌体侵染细菌时，只有DNA（特征元素是P）进入细菌，而蛋白质外壳（特征元素是S）留在细胞外，用32P标记的T2‎ 噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，预期上清液中没有放射性物质，但结果上清液中含有大量放射性物质，可能是培养时间过长，子代噬菌体释放出来，离心到上清液，导致上清液出现放射性。‎ ‎5．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不充分搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( )‎ A．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性 B．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性 C．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中不会出现较强放射性 D．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性 ‎【答案】A ‎【解析】在“噬菌体侵染细菌的实验”中，35S标记噬菌体的蛋白质外壳，32P标记噬菌体的DNA．如果对35S标记的噬菌体甲组不进行搅拌，那噬菌体的蛋白质外壳就不能从细菌表面脱落，离心后蛋白质外壳随细菌到沉淀物中，导致甲组沉淀物中出现较强放射性；如果对32P标记的噬菌体乙组保温时间过长，子代噬菌体就会从细菌中释放出来，离心到上清液中，从而使上清液中也会出现较强放射性。‎ ‎6．“DNA是主要的遗传物质”是指 （ ） ‎ A．遗传物质的主要载体是染色体 B．大多数生物的遗传物质是DNA C．细胞里的DNA大部分在染色体上 D．染色体在遗传上起主要作用 ‎【答案】B ‎7．在“T2噬菌体侵染大肠杆菌细菌”实验中，科学家分别用32P、35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，其作用是 （ ）‎ A．研究DNA的结构 B．研究蛋白质的结构 C．研究T2噬菌体的结构 D．将DNA和蛋白质区分开 ‎【答案】D ‎【解析】T2噬菌体成分有蛋白质和DNA，组成蛋白质的元素有C、H、O、N、S，组成DNA的元素有C、H、O、N、P，因此分别用32P、35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，其作用是将DNA和蛋白质区分开。‎ ‎8．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是（标记的噬菌体记为甲组，标记的噬菌体记为乙组） （ ）‎ A．甲组—上清液—b B．乙组—上清液—a C．甲组—沉淀物—c D．乙组—沉淀物—d ‎【答案】B 二、非选择题（2小题）‎ ‎9．下列是关于DNA是遗传物质的相关实验，请回答下列相关问题:‎ ‎（1）过程①和②表明，将S型细菌的_______和_______与R型活细菌混合培养，其后代为_______型细菌。‎ ‎（2）过程③表明，将S型细菌的_______与R型活细菌混合培养， _______型细菌转化成_______型细菌。‎ ‎（3）过程④表明，转化成的_______型细菌的后代也是有_______性的_______型细菌。‎ ‎（4）实验最关键的设计思路是______________。‎ ‎（5）通过上述实验________（能或不能）证明DNA是主要的遗传物质。 ‎ ‎【答案】‎ ‎（1）多糖 蛋白质 R ‎（2）DNA 部分R S ‎（3）S 毒 S ‎（4）把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开，单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用 ‎（5）不能。‎ ‎10．研究人员欲通过实验来了解H5N1禽流感病毒（RNA病毒）侵入家禽的一些过程，设计实验如下图所示。一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性。‎ ‎（1）该实验中所采用的研究方法有____________。‎ ‎（2）由于H5N1病毒没有独立的代谢系统，其产生子代H5N1病毒依赖家禽体细胞提供_________ （最少写两项以上）。‎ ‎（3）据图分析，连续培养一段时间后，试管③中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是_________，试管⑤中子代H5N1病毒带放射性标记的成分是_________。‎ ‎（4）神经氨酸酶是病毒表面的一种糖蛋白酶，其活性对子代病毒从被感染细胞中释放和再次侵染新的宿主细胞至关重要，达菲可抑制该酶的活性。若试管②中在加入H5N1病毒之前，先加入适量达菲，推测③中子代H5N1病毒带放射性标记的强度将____________。‎ ‎【答案】‎ ‎（1）同位素标记法 ‎（2）原料、能量、酶、场所（3）RNA RNA和蛋白质 （4）减弱 ‎【解析】‎ ‎（1）该实验用同位素标记了S和P元素，因此用了同位素示踪法。‎ ‎（2）H5N1病毒没有细胞结构，必须生活在宿主细胞内，利用宿主细胞的营养物质来繁殖，因此家禽体细胞为病毒提供了原料、能量、酶、场所。‎ ‎（4）根据题意分析可知，达菲可抑制神经氨基酸酶的活性，若试管②中在加入H5N1病毒之前，先加入适量达菲，推测③中子代H5N1病毒带放射性标记的强度将会减弱。‎