《(江蘇專用)2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題四 遺傳的分子基礎(chǔ) 考點12 探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實驗學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題四 遺傳的分子基礎(chǔ) 考點12 探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實驗學(xué)案(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題四 遺傳的分子基礎(chǔ) 考點12 探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實驗學(xué)案
1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
(1)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體菌獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。
(2)轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌:由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等的影響,實驗中并不是所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化成了S型細菌,而只是小部分R型細菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化。
(3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論:體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只是證明已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子;體外轉(zhuǎn)化實驗證
2、明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)。
(4)肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的曲線解讀
①bc段中R型細菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對抗R型細菌的抗體,致使R型細菌數(shù)量減少。
②cd段R型細菌數(shù)量增多的原因是c之前,已有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,S型細菌能降低小鼠的免疫能力,造成R型細菌大量繁殖。
2.噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照
(1)35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位,不能確定是何種元素的放射性。
(2)侵染時間要合適:侵染時間過短或過長會使32P組(用32P標
3、記的噬菌體侵染大腸桿菌組)的上清液中出現(xiàn)放射性,原因是部分噬菌體未侵染或子代噬菌體被釋放出來。攪拌要充分:如果攪拌不充分,35S組(用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌組)部分噬菌體與大腸桿菌沒有分離,噬菌體和大腸桿菌會共同存在于沉淀物中,這樣會造成沉淀物中出現(xiàn)放射性。
題組一 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
1.肺炎雙球菌有許多類型,有莢膜的有毒性,能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥,無莢膜的無毒性。如圖所示的是細菌的轉(zhuǎn)化實驗,下列相關(guān)說法錯誤的是( )
A.能導(dǎo)致小鼠死亡的有a、d兩組
B.通過d、e兩組對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)
C.d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳
4、給后代
D.d組產(chǎn)生的后代只有有毒性的肺炎雙球菌
答案 D
解析 由于a組沒有處理,肺炎雙球菌有莢膜,d組加入的是S型肺炎雙球菌的DNA,能使無莢膜的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為有莢膜的肺炎雙球菌,所以能導(dǎo)致小鼠死亡的有a、d兩組,A正確;由于d組加入的是DNA,e組加入的是蛋白質(zhì),所以通過d、e兩組對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),B正確;d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,所以能將該性狀遺傳給后代,C正確;d組產(chǎn)生的后代中有莢膜的、有毒性的肺炎雙球菌和無莢膜的無毒性的肺炎雙球菌,原因是只有部分無莢膜的無毒性的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為有毒性的肺炎雙球菌,D錯誤。
2.(2018·常
5、州模擬)艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗后,持反對觀點者認為:“DNA可能只是在細胞表面起化學(xué)作用形成莢膜,而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實驗設(shè)計思路能反駁上述觀點的是( )
A.R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌
B.R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細菌
C.R型細菌+S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細菌
D.R型細菌+S型細菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型細菌
答案 A
題組二 噬菌體侵染細菌實驗
3.在噬菌體侵染細菌的實驗中,隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與
6、細菌的數(shù)量變化如圖所示,下列相關(guān)敘述正確的是(多選)( )
A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌
B.在O~t1時間內(nèi)噬菌體一定還未侵入到細菌體內(nèi)
C.在t1~t2時間內(nèi),由于噬菌體侵入細菌體內(nèi),導(dǎo)致細菌大量死亡
D.在t2~t3時間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖
答案 ACD
解析 噬菌體屬于病毒,必須在宿主細胞內(nèi)才能代謝和繁殖,模板是親代噬菌體的DNA,原料是細菌體內(nèi)的脫氧核苷酸和氨基酸,能量是細菌提供的ATP,場所是細菌的核糖體,A正確;在O~t1時間內(nèi)噬菌體可能已侵入到細菌體內(nèi),但沒有大量繁殖,B錯誤;在t1~t2時間內(nèi),由于噬菌體侵入細菌體內(nèi),導(dǎo)致細菌大量
7、死亡,C正確;在t2~t3時間內(nèi)被侵染的細菌已裂解,所以噬菌體因失去寄生場所而停止增殖,D正確。
4.如圖為用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細胞內(nèi))的實驗,據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中①表示用標記的噬菌體侵染大腸桿菌的過程,其中錐形瓶中的培養(yǎng)液是________________________________________________________________________,
培養(yǎng)液的營養(yǎng)成分中是否含32P?____________。
(2)圖中②階段的目的是_____________________________________
8、______________。
(3)在理論上,經(jīng)離心處理后放射性應(yīng)該出現(xiàn)在________(填“B”或“C”)中,其原因是________________________________________________________________________。
(4)試對下列可能出現(xiàn)的實驗誤差進行分析:
①測定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培養(yǎng)時間較短,有部分噬菌體____________________________,仍存在于_______________________________。
②當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長,發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也
9、有放射性,最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體______________________________。
答案 (1)大腸桿菌培養(yǎng)液(大腸桿菌) 不含有(或否)
(2)使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離(使噬菌體外殼與大腸桿菌分離) (3)C 噬菌體已將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌內(nèi)(合理即可) (4)①沒有侵入( 感染或侵染)大腸桿菌 培養(yǎng)液中(細菌外)?、趶牧呀獾拇竽c桿菌體內(nèi)釋放出來
解析 (1)圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液用于培養(yǎng)大腸桿菌,用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌時,錐形瓶內(nèi)的營養(yǎng)成分中不能含有32P。
(2)圖中②階段為攪拌,攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細
10、菌分離(使噬菌體外殼與大腸桿菌分離)。
(3)在理論上,噬菌體已將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌體內(nèi),經(jīng)離心處理后放射性應(yīng)該出現(xiàn)在沉淀物中。
(4)①測定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性,最可能的原因是培養(yǎng)時間較短,有部分噬菌體沒有侵入(感染或侵染)大腸桿菌,仍存在于培養(yǎng)液中(細菌外)。
②當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長,發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性,最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體從裂解的大腸桿菌體內(nèi)釋放出來。
題組三 新情景拓展實驗
5.某研究小組要探究黃瓜花葉病毒的核酸種類。實驗材料:苯酚的水溶液(可以將病毒的蛋白質(zhì)外殼和核酸分離)、健康生長的黃瓜植株、RNA水解
11、酶(只會水解RNA,不會水解DNA)、蒸餾水、實驗必需的器材。
(1)實驗步驟:
①選擇若干株生長狀況相似的黃瓜植株,分為兩組編號A和B;
②用______________________________處理黃瓜花葉病毒,設(shè)法將核酸和蛋白質(zhì)分離開,將獲得的核酸平均分成兩份,編號為a、b;
③用______________處理核酸a;用蒸餾水處理核酸b;
④一段時間后用核酸a噴灑黃瓜植株A組;用核酸b噴灑黃瓜植株B組;
⑤觀察兩組黃瓜植株的生長狀況。
(2)預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論:
①實驗結(jié)果:_____________________________________________
12、_________;
實驗結(jié)論:該病毒的核酸種類為DNA。
②實驗結(jié)果:_________________________________________________;
實驗結(jié)論:該病毒的核酸種類為RNA。
答案 (1)②苯酚的水溶液?、跼NA水解酶
(2)①A、B組黃瓜植株均出現(xiàn)病癥
②A組黃瓜植株不出現(xiàn)病癥,B組黃瓜植株出現(xiàn)病癥
解析 本實驗的目的為“探究黃瓜花葉病毒的核酸種類”。實驗原理為:若病毒的核酸為RNA,則用RNA水解酶處理病毒核酸,RNA被水解,對照組(沒有處理)出現(xiàn)病癥,實驗組(用RNA水解酶處理)不出現(xiàn)病癥;若該病毒的核酸為DNA,則對照組和實驗組都表現(xiàn)出
13、病癥。
(1)②苯酚的水溶液可以將病毒的蛋白質(zhì)外殼和核酸分離,因此要設(shè)法將核酸和蛋白質(zhì)分離開,應(yīng)該用苯酚的水溶液處理黃瓜花葉病毒。
③RNA水解酶只會水解RNA,不會水解DNA,故用RNA水解酶處理核酸a,用蒸餾水處理核酸b。
(2)若A、B組黃瓜植株均出現(xiàn)病癥,則實驗結(jié)論是該病毒的核酸種類為DNA;若A組黃瓜植株不出現(xiàn)病癥,B組黃瓜植株出現(xiàn)病癥,則實驗結(jié)論為該病毒的核酸種類為RNA。
6.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病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請利用放射
14、性同位素標記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料,設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型。
(1)實驗思路:
甲組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有__________________________________的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有______________________________的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
(2)實驗結(jié)果及結(jié)論:
若甲組收集的病毒有放射性,乙組無放射性,即為__________病毒;反之為________病毒。
答案 (1)放射性標記尿嘧啶(或放射性標記尿嘧啶核
15、糖核苷酸或放射性標記核糖) 放射性標記胸腺嘧啶(或放射性標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸或放射性標記脫氧核糖)
(2)RNA DNA
解析 (1)DNA和RNA的化學(xué)組成存在差異,如DNA特有的堿基是T,而RNA特有的堿基是U,因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U,通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。因此,實驗思路為:
甲組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
乙組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
(2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無放射性,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。