2018-2019學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教版必修2

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1、第1節(jié)　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論。2.掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的方法、過程及結(jié)論。3.理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。20世紀(jì)30年代，人們認(rèn)識(shí)到DNA的重要性，但是認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。 2．肺炎雙球菌類型 項(xiàng)目 S型細(xì)菌 R型細(xì)菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌體 有無毒性 有 無 3.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程 結(jié)果分析 結(jié)論 ①R型活細(xì)菌

2、小鼠不死亡 R型細(xì)菌無毒性 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有“轉(zhuǎn)化因子”，促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 ②S型活細(xì)菌小鼠死亡 S型細(xì)菌有毒性 ③加熱殺死的S型細(xì)菌小鼠不死亡 加熱殺死的S型細(xì)菌已失活，毒性消失 小鼠死亡S型活細(xì)菌 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，且性狀可以遺傳 4.艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 (2)結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 例1　某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)： ①S型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠 ②R型細(xì)菌的DNA＋DNA酶→加入S型細(xì)菌→注射入小鼠 ③R型細(xì)菌＋DNA酶→高溫

3、加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠 ④S型細(xì)菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠 以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是(　　) 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 答案　D 解析　能使小鼠死亡的是活的S型細(xì)菌，而不是S型細(xì)菌的DNA。①中有活的R型細(xì)菌，無毒性，小鼠存活；②中有活的S型細(xì)菌，小鼠死亡；③中有S型細(xì)菌的DNA和無活性的R型細(xì)菌，無活性的R型細(xì)菌無法轉(zhuǎn)化成活的S型細(xì)菌，S型細(xì)菌的DNA無法使小鼠死亡；④中只有R型細(xì)菌的DNA，無法使小鼠死亡。 例2　艾弗里

4、及其同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表所示。由表可知(　　) 實(shí)驗(yàn)組號(hào) 接種菌型 加入S型細(xì)菌的物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R型 蛋白質(zhì) R型 ② R型 莢膜多糖 R型 ③ R型 DNA R型、S型 ④ R型 DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細(xì)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(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌無關(guān)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；第③組實(shí)驗(yàn)說明DNA與R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型

5、細(xì)菌有關(guān)，第④組實(shí)驗(yàn)說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。 易錯(cuò)易混　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而只是小部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。 (2)加熱殺死S型細(xì)菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。 (3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。 二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡

6、斯。 2．實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法。 3．實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體(如圖所示)。 4．實(shí)驗(yàn)過程 (1)標(biāo)記T2噬菌體 (2)侵染細(xì)菌 5．實(shí)驗(yàn)分析 (1)T2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)外殼留在外面。 (2)子代T2噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA來遺傳的。 6．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。 例3　赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標(biāo)記的部分組合是(　　) A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 答案　A 解析　組成噬菌體蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，而P是噬菌體DNA組成成分之一——

7、磷酸的構(gòu)成元素，對(duì)照?qǐng)D解標(biāo)號(hào)被標(biāo)記的部分應(yīng)分別選擇①②。 例4　為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。下圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是(　　) A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽 B．若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)，兩組相互對(duì)照 C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D．若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明

8、DNA是遺傳物質(zhì) 答案　B 解析　由題干信息可知，圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，則錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)，兩組為相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，大腸桿菌裂解導(dǎo)致的，也可能是部分噬菌體的DNA未侵入大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心到上清液中。 思維啟迪　同位素標(biāo)記法在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用分析 (1)用哪種標(biāo)記元素 若用32P和35S，則分別標(biāo)記了DNA和蛋白質(zhì)，若用C、H、O等，則同時(shí)標(biāo)記了DNA和蛋白質(zhì)。 (2)注意標(biāo)記對(duì)象

9、是噬菌體還是細(xì)菌，標(biāo)記對(duì)象不同對(duì)應(yīng)結(jié)果不同 項(xiàng)目 DNA 蛋白質(zhì) DNA和蛋白質(zhì) 噬菌體 32P 35S 14C、3H、18O、15N 細(xì)菌 31P 32S 12C、2H、16O、14N 子代噬菌體 32P(少數(shù))、31P(全部) 32S C、H、O、N的兩種同位素都有 三、生物的遺傳物質(zhì) 1．RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) (1)實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒，只由蛋白質(zhì)和RNA組成。 (2)實(shí)驗(yàn)過程 (3)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不是蛋白質(zhì)。 2．絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA。因此，DNA是主要的遺傳

10、物質(zhì)。 歸納總結(jié)　不同生物的遺傳物質(zhì) 細(xì)胞生物 非細(xì)胞生物 真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒 核酸種類 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 遺傳物質(zhì) DNA DNA DNA RNA 例5　(2018·濱州高一檢測(cè))下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)不能進(jìn)入煙草細(xì)胞中 C．侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 答案　A 解析　水和苯酚的作用是將TMV的RNA與蛋白質(zhì)分離

11、開，A正確；能將TMV的蛋白質(zhì)接種到正常煙草花葉細(xì)胞內(nèi)，即TMV的蛋白質(zhì)能進(jìn)入煙草細(xì)胞中，B錯(cuò)誤；通過該實(shí)驗(yàn)無法判斷侵入煙草細(xì)胞的RNA是否進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)表明RNA是TMV的遺傳物質(zhì)，而不能表明RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 例6　下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B．酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C．T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D．HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 答案　B 解析　豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，少量分布在細(xì)胞質(zhì)中；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是D

12、NA，不含S元素；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。 1．判斷正誤 (1)格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)(　　) (2)艾弗里證明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)(　　) (3)1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體，證明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA(　　) (4)用含35S的噬菌體侵染細(xì)菌，經(jīng)離心后，可在沉淀物中發(fā)現(xiàn)大量的放射性物質(zhì)(　　) (5)真核生物細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)都是DNA，原核生物細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)都是RNA(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 2．探索遺傳物質(zhì)的過程是漫

13、長的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)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)中氨基酸的不同排列組合可以儲(chǔ)存大量遺傳信息 答案　C 解析　蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性較DNA差，且不能復(fù)制；其他選項(xiàng)所述的蛋白質(zhì)的特點(diǎn)，與遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征一致。 3．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了(　　) A．基因位于染色體上 B．染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體 C．DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D．在不含DNA的生物體內(nèi)，RNA就是該生物的遺傳物質(zhì)

14、 答案　C 4．下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述，不正確的是(　　) A．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B．有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA C．在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質(zhì)，病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)?？傊?，大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 5．下圖是噬菌體侵染細(xì)菌示意圖，請(qǐng)回答下列問題： (1)噬菌體侵染細(xì)菌的正確順序應(yīng)是___

15、_________。 (2)圖中D表明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，留在細(xì)菌外的是____________，注入細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)是____________。 (3)圖中E表明_______________________________________________________________。 (4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)得出了____________是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 答案　(1)BDAEC　(2)蛋白質(zhì)外殼　噬菌體DNA　(3)噬菌體復(fù)制完成(產(chǎn)生性狀完全相同的噬菌體后代)(4)DNA 解析　噬菌體侵染細(xì)菌的過程可以分為五個(gè)步驟：①吸附：噬菌體用尾部的末端吸附在細(xì)菌表面；②侵入：噬菌體通過

16、尾軸把DNA全部注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)胞外面不起作用；③生物合成：在細(xì)菌體內(nèi)，以噬菌體的DNA為模板，利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分子；④組裝：新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝成與親代一模一樣的子代噬菌體(結(jié)構(gòu)、成分相同)；⑤釋放：子代噬菌體由于細(xì)菌的裂解而釋放出來，再去侵染其他細(xì)菌(功能相同)。由此可見，只有親代的DNA參與了子代噬菌體的復(fù)制過程，蛋白質(zhì)未參與，說明親代的性狀通過DNA傳給后代，所以說DNA是遺傳物質(zhì)。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)菌和含轉(zhuǎn)化因子的細(xì)菌分別是(　　) A．R型細(xì)菌和S

17、型細(xì)菌 B．R型細(xì)菌和R型細(xì)菌 C．S型細(xì)菌和S型細(xì)菌 D．S型細(xì)菌和R型細(xì)菌 答案　A 解析　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明滅活的S型細(xì)菌體內(nèi)有某種轉(zhuǎn)化因子存在，它能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 2．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的基本步驟，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．①②都要加熱處理 B．③要將所有提取物與R型細(xì)菌共同培養(yǎng) C．④的結(jié)果是只有S型或R型一種菌落 D．①④的結(jié)果可能是有S型、R型兩種菌落 答案　D 解析?、龠^程是將加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經(jīng)④過程后，可以培養(yǎng)出S型、R型兩種菌落；②過程是分離出S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)等大分

18、子物質(zhì)，不需加熱處理，經(jīng)③過程分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經(jīng)④過程后，可以培養(yǎng)出S型、R型兩種菌落或R型一種菌落。 3．格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了(　　) A．DNA是遺傳物質(zhì) B．DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D．加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子” 答案　D 解析　格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，但不能確定該“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)本質(zhì)。 4．艾弗里等人為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，如圖是他們所做的一組實(shí)驗(yàn)，則三個(gè)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的為(　　) A．實(shí)驗(yàn)

19、一 B．實(shí)驗(yàn)二 C．實(shí)驗(yàn)三 D．實(shí)驗(yàn)一和三 答案　B 解析　實(shí)驗(yàn)二中加入的DNA酶能分解S型細(xì)菌的DNA，R型細(xì)菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以菌落只有一種，即R型菌落；實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三中產(chǎn)生的菌落均有兩種。 5．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌的是(　　) A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4 答案　D 解析　2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細(xì)菌，因?yàn)闆]有S型細(xì)菌的DNA，所以都不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化；1號(hào)試管因?yàn)橛蠸型細(xì)菌的D

20、NA，所以會(huì)使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌存在。 題組二　噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 6．艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩者都運(yùn)用了①和② B．前者運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了② C．前者只運(yùn)用了②，后者運(yùn)用了①和② D．前者只運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了①和② 答案　D 解析　艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是設(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

21、染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)也是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，并且運(yùn)用了放射性同位素標(biāo)記法。 7．(2017·全國Ⅱ，2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，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．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 答案　C 解析　T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，只能侵染大腸桿菌，不能侵染肺炎雙球菌，所以不可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖，A錯(cuò)

22、誤；病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和蛋白質(zhì)，需要借助宿主細(xì)胞來合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，其DNA進(jìn)入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，復(fù)制及表達(dá)需大腸桿菌提供原料、酶和ATP，所以培養(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；人類免疫缺陷病毒是RNA病毒，T2噬菌體是DNA病毒，因此二者的核酸類型和增殖過程不相同，D錯(cuò)誤。 8．用32P標(biāo)記S型肺炎雙球菌的DNA,35S標(biāo)記其蛋白質(zhì)，將其加熱殺死后與未標(biāo)記的R型活細(xì)菌混合并注入小鼠體內(nèi)。一段時(shí)間后，從死亡的小鼠體內(nèi)提取到活的S型和R型細(xì)菌。下列有關(guān)元素分布

23、的分析，最可能的情況是(　　) A．部分S型細(xì)菌含有32P，不含35S B．部分R型細(xì)菌含有32P和35S C．所有S型細(xì)菌都含有32P，不含35S D．所有R型細(xì)菌都含有35S，不含32P 答案　A 解析　由于加熱殺死后的S型細(xì)菌與未標(biāo)記的R型細(xì)菌混合并注入小鼠體內(nèi)，能進(jìn)入R型細(xì)菌起轉(zhuǎn)化作用的是32P標(biāo)記的DNA，而失去活性的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌，所以S型細(xì)菌利用自己的DNA的兩條鏈為模板，用R型細(xì)菌的原料合成自身的DNA和蛋白質(zhì)，因此小鼠體內(nèi)的部分S型細(xì)菌含有32P，全部不含35S，A項(xiàng)正確。 9．(2017·曲阜高一檢測(cè))下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟示意圖，對(duì)此實(shí)驗(yàn)的有

24、關(guān)敘述正確的是(　　) A．本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．本實(shí)驗(yàn)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．實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測(cè)其放射性 D．在新形成的噬菌體中沒有檢測(cè)到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA不是蛋白質(zhì) 答案　B 解析　病毒的繁殖離不開細(xì)胞，要標(biāo)記噬菌體，應(yīng)先標(biāo)記細(xì)菌細(xì)胞，A錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)槠渲挥傻鞍踪|(zhì)和DNA組成，B正確；實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把細(xì)菌和吸附在細(xì)菌上的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼分開，C錯(cuò)誤；僅用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼做

25、侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，在新形成的噬菌體中沒有檢測(cè)到35S，只能說明蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，而不能說明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，也不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。 10．如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的標(biāo)記元素為(　　) A．在外殼中找到15N和35S B．在DNA中找到15N和32P C．在外殼中找到15N D．在DNA中找到15N、32P和35S 答案　B 解析　用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的DNA,35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌體侵染

26、細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，由于DNA復(fù)制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)。 題組三　生物的遺傳物質(zhì) 11．下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．生物細(xì)胞中DNA較多，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．真核細(xì)胞內(nèi)的DNA是遺傳物質(zhì)，原核細(xì)胞內(nèi)的RNA是遺傳物質(zhì) C．人體細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA D．病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA 答案　D 解析　絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以D

27、NA是主要的遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；只要細(xì)胞內(nèi)存在DNA，DNA就是遺傳物質(zhì)，B、C錯(cuò)誤。 12．如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體(　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B．寄生于細(xì)胞間，通過蛋白質(zhì)遺傳 C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D．寄生于細(xì)胞間，通過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，葉片上沒有病斑。所以該病原體是通過RNA遺傳的。 [綜合強(qiáng)化] 13．根據(jù)下列材料，分析回答問題： 材料1：用同位素31P、32P和32S、35S分別作如下標(biāo)記： 項(xiàng)目 噬菌

28、體 大腸桿菌 脫氧核苷酸 32P 31P 氨基酸 32S 35S 材料2： (1)用32P標(biāo)記噬菌體的大致操作過程： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (2)若材料1中的噬菌體和大腸桿菌分別換成煙草花葉病毒和煙葉細(xì)胞，則能說明________________________________________

29、________________________________。 (3)分析材料2，A～D的結(jié)果中，哪項(xiàng)不正確？說明理由： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)材料1、材料2共同說明的問題是________________。 答案　(1)①在含有放射性32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌 ②再用上述大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體 (2)R

30、NA是遺傳物質(zhì) (3)D；DNA分子被DNA酶分解掉，R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，小鼠應(yīng)為正常 (4)DNA是遺傳物質(zhì) 解析　(1)由于噬菌體是病毒，必須寄生在活細(xì)胞中，所以需先用培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。(2)煙草花葉病毒的核酸是RNA，它可以侵染煙草的葉肉細(xì)胞，說明RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。(3)由于DNA酶能夠分解DNA分子，不存在DNA時(shí)就不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，所以小鼠不會(huì)死亡。(4)材料1、材料2共同說明的是DNA是遺傳物質(zhì)。 14．1952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(qǐng)回答下列有關(guān)問題： (1)

31、他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位一樣”。噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料具有____________________的特點(diǎn)。 (2)通過________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 的方法分別獲得被32P或35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過程中______________________變化。

32、 (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1min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)間足夠長以后，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“被侵染細(xì)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(duì)照組，以證明__________________________，否則細(xì)胞外_____

33、_______放射性會(huì)增高。 (4)本實(shí)驗(yàn)證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中________________起著重要作用。 答案　(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸) (2)用分別含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P或35S標(biāo)記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(3)使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離　較低　DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌　細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來　32P　(4)DNA 15．某研究小組為探究某病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，做了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你完成相關(guān)內(nèi)容。 (1)實(shí)驗(yàn)原理：________________________

34、_________________________。 (2)材料用具：該病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及其等滲生理鹽水、注射器等。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干，隨機(jī)均分成四組，編號(hào)分別為A、B、C、D。 ②按下表所示配制注射溶液，然后分別注射入小白鼠體內(nèi)。 組別 A B C D 注射溶液 _______和 ________ _______和 ________ ________ ________ ③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。 (4)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論： ①A、C組發(fā)病，B、D組未發(fā)病，說

35、明DNA是該病毒的遺傳物質(zhì)； ②________________________，說明_______________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)分析： ①________組和________組對(duì)照，能說明DNA是否是其遺傳物質(zhì)。 ②B組和C組對(duì)照，能說明_______________________________________________________。 ③C組和D組在實(shí)驗(yàn)對(duì)比時(shí)起到________作用。 答案　(1)酶具有專一性　(3)②A.該病毒核酸提取物RNA酶　B．該病毒核酸提取物　DNA酶　C．該病毒核酸提取物　D．生理鹽水　(4)②B、C組發(fā)病，A、D組未發(fā)病　RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)　(5)①A　C?、赗NA是否是其遺傳物質(zhì)?、蹖?duì)照 16