生物第三單元 基因的本質(zhì) 第1講 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 新人教版必修2

1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程()2DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點()3基因的概念()4DNA分子的復制()5遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯()6基因與性狀的關系()1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的實驗過程分析及應用2DNA分子結(jié)構(gòu)、復制特點及堿基計算3基因與DNA、染色體的關系4轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的區(qū)別和聯(lián)系5基因表達過程中有關堿基和氨基酸數(shù)量關系的計算6基因與蛋白質(zhì)及性狀的關系7中心法則及其應用認知考綱認知考綱第第1講講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1肺炎雙球菌S型細菌R型細菌菌落表面光滑表面_有無莢膜_無有無毒性有_知識梳理知識梳理2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程無毒R型活細菌 小鼠 小鼠_無毒S型活細菌 小鼠 小鼠_加熱殺死S型細菌 小鼠 _(2)結(jié)論加熱殺死的S型細菌中，含有某種促使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的_。3體外轉(zhuǎn)化實驗(1)方法：將S型細菌的_和蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，分別加入到培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中。(2)結(jié)果：只有加入S型細菌的_，R型細菌才能轉(zhuǎn)化為S型細菌。(3)結(jié)論：_才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。3結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)。三、證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗1煙草花葉病毒組成：_和蛋白質(zhì)。2實驗過程3結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)。四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是_，所以說_是主要的遺傳物質(zhì)。自主核對：一、1.粗糙有無2不死亡死亡小鼠不死亡小鼠死亡轉(zhuǎn)化因子3DNADNADNA二、1.DNA蛋白質(zhì)寄生235S和32P高低低高3DNA三、1.RNA2.RNA蛋白質(zhì)3.RNA四、DNADNA1在噬菌體侵染細菌的實驗中，如何標記噬菌體？2為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？考點1肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗者格里菲思艾弗里及同事培養(yǎng)細菌小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)實驗結(jié)果加熱后殺死的S型細菌能使R型細菌S型細菌S型細菌的DNA使R型細菌S型細菌實驗結(jié)論S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎，僅說明S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實驗進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA兩個轉(zhuǎn)化實驗都遵循對照原則和單一變量原則考點突破考點突破應用指南1格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只提出“S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子”，并沒有具體證明哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。最終證明DNA是遺傳物質(zhì)的是艾弗里。2格里菲思實驗第4組小鼠體內(nèi)分離出的細菌和艾弗里DNAR型活菌培養(yǎng)基上生存的細菌都是R型和S型都有，但是R型多。3DNADNA水解酶R型活菌 只有R型細菌，該實驗是從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是為了證明DNA的水解產(chǎn)物脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，盡管此實驗可以證明該問題，但不是該實驗的實驗目的。4轉(zhuǎn)化作用的實質(zhì)是S型細菌的DNA與R型細菌的DNA之間實現(xiàn)了重組，因此，從變異類型看，該過程屬于基因重組。例1格里菲思(F.Griffith)用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，此實驗結(jié)果()A證明了DNA是遺傳物質(zhì)B證明了RNA是遺傳物質(zhì)C證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)D沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)答案D對點訓練1在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型細菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細菌含量變化情況最可能的是下圖中的哪個選項()解析：隨著R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，S型細菌的數(shù)量變化呈現(xiàn)S型曲線的變化。開始時大部分R型細菌在小鼠體內(nèi)會被免疫系統(tǒng)逐漸消滅，隨著小鼠免疫系統(tǒng)的破壞，R型細菌數(shù)量又開始增加。答案：B對點訓練2艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設計思路上的共同點是()A重組DNA片段，研究其表型效應B誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應C設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應D應用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞解析：艾弗里從S型肺炎雙球菌中提取出了DNA、蛋白質(zhì)，分別與R型細菌混合培養(yǎng)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；赫爾希和蔡斯用同位素標記法將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去研究它們的作用。答案：C3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：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。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。應用指南1必須分兩組分別標記進行實驗，不能同時對噬菌體既標記35S又標記32P。2該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素。3該實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因為蛋白質(zhì)外殼留在外面，其作用不能證明。4該實驗可同時證明：DNA分子具有相對穩(wěn)定性。DNA能自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性。DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。但不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異。5兩個經(jīng)典實驗的實驗設計思路和設計原則對照原則是相同的，但所用技術(shù)手段(物質(zhì)提純與分離技術(shù)和同位素標記技術(shù))、實驗材料、實驗結(jié)論(能否證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)方面)都是不相同的。例2下面是關于35S標記噬菌體侵染無標記細菌實驗的敘述，其中正確的是()A與細菌轉(zhuǎn)化實驗相同，都是根據(jù)遺傳物質(zhì)具有控制性狀的特性而設計的B所使用的噬菌體，必須是接種在含35S的大腸桿菌的培養(yǎng)基中再釋放出來的C采用攪拌和離心等手段，是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開再分別檢測其放射性D新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是解析噬菌體不能在普通培養(yǎng)基上生長，必須在細菌體內(nèi)才能進行繁殖，因此必須使用無標記的噬菌體去感染被35S標記的細菌，才能得到含35S的噬菌體；在噬菌體侵染細菌的實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)沒有參與新噬菌體的繁殖過程，因此既不能證明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，也不能證明其不是遺傳物質(zhì)。答案B對點訓練3在噬菌體侵染細菌實驗中，如果細菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P和32S，噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P和35S，噬菌體DNA在細菌體內(nèi)復制了三次，那么從細菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的()A1/4和1B3/4和0C1/4和0 D3/4和1解析：噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi)，只有其DNA注入細菌，并作為模板合成子代DNA，并指導蛋白質(zhì)合成。新的噬菌體的蛋白質(zhì)是以細菌的氨基酸為原料重新合成的，因此所有新的噬菌體中都不含35S。假如一個含有32P的噬菌體在細菌體內(nèi)利用31P復制了三次，在復制后的8個噬菌體中，只有2個含有32P，占所有噬菌體的1/4。答案：C考點3DNA是主要的遺傳物質(zhì)1RNA也可作為遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒實驗實驗過程與實驗結(jié)果實驗結(jié)論RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)應用指南1一切生物的遺傳物質(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。3DNA病毒(如噬菌體)的遺傳物質(zhì)是DNA；只有極少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。4只要有DNA，DNA為遺傳物質(zhì)；沒有DNA，只有RNA，RNA為遺傳物質(zhì)。例3甲、乙為兩種不同的病毒，經(jīng)病毒重建形成“雜種病毒”丙，用丙病毒侵染植物細胞，在植物細胞內(nèi)產(chǎn)生的新一代病毒可表示為()解析在病毒中遺傳物質(zhì)應為核酸，重組病毒產(chǎn)生的后代應與提供核酸的病毒相同。答案D對點訓練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(jié)果是()實驗編號實驗過程實驗結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)b型TMV的RNA)感染植物b型a型組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實驗 B實驗C實驗 D實驗解析：煙草花葉病毒是RNA病毒，遺傳特性是由RNA決定的，實驗組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型TMV的RNA，所以分離出的病毒類型應該是b型。答案：C考點4實驗面面觀：探究性實驗與驗證性實驗1探究性實驗指實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下，通過自己實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學概念的一種認知活動。2驗證性實驗指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復性實驗應用指南探究性實驗與驗證性實驗的比較探究性實驗驗證性實驗實驗目的探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系驗證研究對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關系實驗假設假設一般采用“如果A，則B”的形式表達，是根據(jù)現(xiàn)有的科學理論、事實，對所要研究的對象設想出一種或幾種可能性的答案、解釋因結(jié)論是已知的，因此不存在假設問題實驗原理 因探究內(nèi)容而異因驗證內(nèi)容而異實驗過程應有的實驗步驟實際上并未完成，因探究內(nèi)容而異應有的實驗步驟，可以是曾經(jīng)做過或尚未做過的，因驗證內(nèi)容而異實驗現(xiàn)象未知，可以不描述已知，應準確描述實驗結(jié)果預測對應假設，分類討論。一般需討論“如果出現(xiàn)結(jié)果會怎樣，如果出現(xiàn)結(jié)果或又會怎樣”。但有時也會出現(xiàn)“預測最可能的結(jié)果”的問題，此種情況應根據(jù)已有知識推測最合理的結(jié)果結(jié)果已知，不用預測實驗結(jié)論不同的實驗結(jié)果有相應的不同結(jié)論對應實驗目的做出肯定結(jié)論例4自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡稱禽流感病毒)，我國就參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已經(jīng)研制出預防禽流感的疫苗。根據(jù)所學知識回答下列問題：(1)實驗室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是_。(2)利用特定的顏色反應來鑒定禽流感病毒的化學組分，原理是：RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色；_；_。(3)實驗分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關鍵的實驗設計思路是_。(4)請你預測用禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分別感染活雞胚存在的幾種可能性：蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應，說明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)；_，說明：_；_，說明：_；_，說明：_。解析本題是教材經(jīng)典實驗的延伸。著重考查化學成分的鑒定原理、證明遺傳物質(zhì)的關鍵設計思路以及探究性實驗的結(jié)果預測和結(jié)論分析。(1)病毒營寄生生活，只有在活細胞內(nèi)才能生存。(2)DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色。(3)證明某生物的遺傳物質(zhì)的關鍵思路是設法把該生物的各種成分分離開來，單獨地直接地觀察每種成分的作用。(4)進行探究性實驗的結(jié)果預測與結(jié)論分析時要考慮各種可能的情況。 答案(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細胞中進行(2)蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用顯紫色DNA與二苯胺試劑共熱顯藍色(與的順序可互換)(3)設法將禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用(4)RNA有遺傳效應，而蛋白質(zhì)沒有遺傳效應RNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)RNA沒有遺傳效應，而蛋白質(zhì)有遺傳效應RNA不是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)RNA和蛋白質(zhì)都沒有遺傳效應RNA和蛋白質(zhì)都不是遺傳物質(zhì)例1下列有關遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是()A生物的遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸B生物的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸C病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAD控制細胞核遺傳和細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)都是DNA錯因分析對核酸及其分類模糊不清，對遺傳物質(zhì)、主要遺傳物質(zhì)模糊不清。解析具有細胞結(jié)構(gòu)的生物，無論是真核生物還是原核生物，其遺傳物質(zhì)一定是DNA；病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，但生物的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸，即DNA。答案A例2用放射性同位素分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，并用標記的噬菌體侵染細菌，經(jīng)過一段時間的保溫、攪拌、離心，觀察放射性同位素的分布情況。下列關于實驗結(jié)果的分析，不正確的是()AS型細菌的性狀是由DNA決定的B在轉(zhuǎn)化過程中，S型細菌的DNA可能進入到了R型細菌中C噬菌體侵染細菌并經(jīng)離心后，含32P的放射性同位素主要分布在離心管上清液中D肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗都能夠證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成錯因分析一是對肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗過程不熟悉，導致在分析問題時無從入手；二是不能認識到肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體浸染細菌的實驗的相同點和不同點；三是不能靈活分析與這兩個實驗相聯(lián)系的知識點，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和生物變異之間的聯(lián)系，噬菌體侵染細菌的實驗與DNA分子的復制和基因表達之間的聯(lián)系等。解析R型細菌能夠轉(zhuǎn)化為S型細菌是因為S型細菌的DNA進入到了R型細菌中。含32P的放射性同位素存在于DNA中，含35S的放射性同位素存在于蛋白質(zhì)中，噬菌體侵染細菌并經(jīng)離心后，噬菌體蛋白質(zhì)主要分布在上清液中，DNA主要分布在離心管的沉淀物中。由于DNA的作用，R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，合成S型細菌特有的蛋白質(zhì)；由于噬菌體DNA進入細菌中，最終合成了噬菌體的蛋白質(zhì)，因此兩個實驗均可證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成。答案C典例1(2010江蘇生物)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C蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制D蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息考查角度對遺傳物質(zhì)的整體認識解析作為遺傳物質(zhì)的特點：結(jié)構(gòu)上存在差異，其基本單位不同的排列組合可以貯存大量遺傳信息，與生物性狀密切相關，具有較高的穩(wěn)定性，并且能夠自我復制。選項C應為DNA比蛋白質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制。答案C點評本題考查遺傳物質(zhì)特點的相關知識。難度適中。解題關鍵在于區(qū)分DNA與蛋白質(zhì)的不同。典例2若1個35S標記的大腸桿菌被1個32P標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體()A一定有35S，可能有32PB只有35SC一定有32P，可能有35SD只有32P考查角度噬菌體侵染細菌的實驗解析噬菌體侵染大腸桿菌時，進入的是DNA，在噬菌體DNA的指導下，利用大腸桿菌的脫氧核苷酸為原料合成子代DNA，利用大腸桿菌的氨基酸為原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。DNA復制方式為半保留復制。32P標記的是親代噬菌體的DNA,35S標記的是大腸桿菌的蛋白質(zhì)或氨基酸。裂解后的所有噬菌體中，其蛋白質(zhì)外殼一定有35S，只有兩個子代噬菌體的DNA有32P。答案A點評本題考查噬菌體侵染大腸桿菌的過程及同位素標記的有關知識。在大腸桿菌內(nèi)進行的DNA的復制是以噬菌體的DNA為模板，并按半保留方式進行復制，合成的蛋白質(zhì)是以大腸桿菌的氨基酸為原料，這是解題的關鍵。典例3某同學分離純化了甲、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)型作出預測，見表。其中預測正確的是()A.1、3 B1、4C2、3 D2、4考查角度噬菌體侵染細菌實驗應用“雜合”噬菌體的組成實驗預期結(jié)果預期結(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與乙種一致解析本題考查利用噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。以DNA為遺傳物質(zhì)的噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼留在細菌體外，DNA注入細菌中，指導合成相應噬菌體的蛋白質(zhì)。因此當甲種DNA乙種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染細菌，其子代表現(xiàn)為甲種噬菌體的性狀；當乙種DNA甲種蛋白質(zhì)重組的噬菌體侵染細菌時，其子代應表現(xiàn)為乙的性狀。答案B1某科學家做“噬菌體侵染細菌的實驗”時，對噬菌體的DNA用32P標記，讓其中一個已標記的噬菌體去侵染未標記的細菌，最后釋放出100個噬菌體，則下列說法正確的是()A噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)B最后釋放出的100個噬菌體中，有98個噬菌體的DNA含32PC標記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體D標記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體隨堂過關隨堂過關解析：噬菌體侵染細菌的實驗只可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。根據(jù)DNA分子半保留復制的特點可知，最后釋放出的100個噬菌體中，只有2個噬菌體的DNA含32P。由于噬菌體只能營寄生生活，因此不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，而必需用活的細菌來培養(yǎng)噬菌體。答案：D2用35S標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，經(jīng)過一段時間的保溫、攪拌、離心后發(fā)現(xiàn)放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，對于沉淀物中還含有少量的放射性的最可能的解釋是()A攪拌不充分，有少量含有35S的T2噬菌體仍吸附在大腸桿菌上B離心速度太快，有較重的T2噬菌體沉淀了CT2噬菌體的DNA分子上含有少量的35SD少量含有放射性35S的蛋白質(zhì)進入大腸桿菌內(nèi)解析：噬菌體侵染大腸桿菌時，外殼吸附在大腸桿菌表面，DNA注入到大腸桿菌內(nèi)，通過攪拌、離心，上清波中僅含T2噬菌體的外殼，下層是大腸桿菌，噬菌體的外殼和大腸桿菌分離。如果攪拌、離心后，仍有少量含有35S的T2噬菌體吸附在大腸桿菌上，則會導致放射性主要分布在上清液中，而沉淀物中有少量的放射性。答案：A3R型肺炎雙球菌存在控制莢膜不能形成的基因，S型肺炎雙球菌存在控制莢膜合成的基因。將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后，注入小鼠體內(nèi)，發(fā)生了R型菌向S型菌的轉(zhuǎn)化。并非任意兩株R型菌與S型菌之間的接觸都可發(fā)生轉(zhuǎn)化。據(jù)研究，凡能發(fā)生轉(zhuǎn)化的，其R型菌必須處于感受態(tài)。所謂感受態(tài)是指受體菌最易接受外源DNA片段，并能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。處于感受態(tài)細菌的細胞內(nèi)發(fā)生一系列的變化：首先分泌感受態(tài)因子，該因子與細胞表面受體相互作用，誘導產(chǎn)生一些感受態(tài)特異蛋白，其中包括膜相關DNA結(jié)合蛋白、細胞壁自溶素和幾種核酸酶。請回答下列問題：(1)步驟_是將S型菌加熱殺死。(2)S型菌的DNA雙鏈片段與A細胞膜表面的相關DNA結(jié)合蛋白結(jié)合，其中一條鏈在_酶的作用下水解，另一條鏈與感受態(tài)特異蛋白結(jié)合進入R型菌細胞內(nèi)。(3)完成步驟需要_酶和_酶，實現(xiàn)了_。(4)C細胞經(jīng)DNA復制和細胞分裂后，產(chǎn)生大量的_型菌導致小鼠患敗血癥死亡。這說明_得到了表達。(5)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗說明了，通過DNA可以實現(xiàn)細菌間_的轉(zhuǎn)移。(6)以后科學家在不同物種之間的相關實驗，說明生物界基因基本機制是相同的，一種生物的基因表達系統(tǒng)能夠識別另一種生物所攜帶的遺傳信息，并可在適當條件下加以表達。性狀的表達需經(jīng)過_和_的過程。解析：由圖可看出經(jīng)過處理后得到了雙鏈DNA分子，故是將S型細菌殺死的過程。S型細菌的DNA分子與R型細菌的感受態(tài)特異蛋白結(jié)合后進入R型細菌。水解DNA的是核酸酶，DNA連接可以使基因重組，在這個過程中需要用到限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。導致小鼠患敗血癥的是S型細菌。基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯來控制生物性狀。答案：(1)(2)核酸(3)限制性內(nèi)切DNA連接基因重組(4)S重組的S型基因(或DNA)(或重組的控制莢膜合成的基因)(5)性狀(6)(基因的)轉(zhuǎn)錄翻譯肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗的比較1實驗過程與方法(1)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗：R型活細菌 小鼠不死亡，S型活細菌 小鼠死亡，加熱殺死的S型細菌 小鼠不死亡。2實驗變量的分析及結(jié)論(1)實驗變量分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化：實驗變量(單一變量)是注射的活R型菌是否與加熱殺死的S型菌混合。體外轉(zhuǎn)化：實驗變量(單一變量)是R型菌與組成S型菌的各組分混合培養(yǎng)。噬菌體侵染細菌的實驗實驗變量(單一變量)是進入細菌體內(nèi)的不同物質(zhì)。(2)實驗結(jié)論兩實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗同時證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；噬菌體侵染細菌的實驗還能證明DNA控制蛋白質(zhì)合成，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。3實驗拓展應用證明煙草花葉病毒的RNA是遺傳物質(zhì)s【例題】1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗，實驗包括4個步驟：培養(yǎng)噬菌體，35S和32P分別標記噬菌體，放射性檢測，離心分離。(1)該實驗步驟的正確順序是()ABC D(2)下圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)_的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中能否含有32P？_。(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，則獲得該實驗中的噬菌體的培養(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的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體C用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體D用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體(4)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，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的個體應占總數(shù)的_。【解析】(1)噬菌體侵染細菌時包括標記噬菌體、侵染細菌(或培養(yǎng)噬菌體)、離心分離和放射性檢測四個基本步驟。(2)培養(yǎng)液用來培養(yǎng)大腸桿菌，其內(nèi)的營養(yǎng)成分不能含標記元素。(3)由于放射性主要分布在上清液中，因此判斷標記的是蛋白質(zhì)外殼，由于病毒營寄生生活，故需先培養(yǎng)被標記的宿主細胞，再用其培養(yǎng)病毒。 (4)用32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，理論上講放射性全分布在沉淀物中，但由于有些噬菌體未侵染大腸桿菌或侵染大腸桿菌時間過長而釋放出子代噬菌體也可導致上清液有放射性。(5)連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則產(chǎn)生2n倍子代，但含親代噬菌體DNA的個數(shù)是2倍，因此，其占總數(shù)的比例為2/2n1/2n1。【答案】(1)C(2)大腸桿菌不能(3)C(4)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體(5)1/2n1