（新課改地區(qū)）2018-2019學(xué)年高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)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)導(dǎo)引 核心素養(yǎng)對接 關(guān)鍵術(shù)語 1.闡明人類對遺傳物質(zhì)的探索過程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 2.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 1.生命觀念——認(rèn)同遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能觀； 2.科學(xué)思維——運(yùn)用歸納與概括的方法，認(rèn)同DNA是主要的遺傳物質(zhì)； 3.科學(xué)探究——分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會實(shí)驗(yàn)方法。 遺傳物質(zhì) 轉(zhuǎn)化 |預(yù)知概念| 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （1）兩種類型的肺炎雙球菌：S型細(xì)菌的菌落表面光滑，可使人患肺炎或小鼠患敗血病。 （2）實(shí)驗(yàn)過程： 第一組：給小鼠注射R型活菌，結(jié)果是小

2、鼠不死亡。 第二組：給小鼠注射S型活菌，結(jié)果是小鼠死亡，且從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌。 第三組：注射加熱殺死后的S型活菌，結(jié)果是小鼠不死亡。 第四組：將R型活菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射，結(jié)果是小鼠死亡，且從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S型細(xì)菌含有促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子。 2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) R型菌＋S型菌的DNA→出現(xiàn)R型菌和S型菌。 R型菌＋S型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖→只長R型菌。 R型菌＋S型菌的DNA＋DNA酶→只長R型菌。 二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1.噬菌體的結(jié)構(gòu)和成分 2.該實(shí)驗(yàn)分兩個分組，請完善下圖兩個實(shí)驗(yàn)的流程圖

3、 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)一樣，都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 三、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 由于大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 |過程評價| 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)（　?。? 2.高溫處理過的S型細(xì)菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)（　?。? 3.35S和32P分別標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)（　?。? 4.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，放射性都出現(xiàn)在上清液中（　?。? 5.DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA（　　） 答案　1.×　2.×　3.×　4.×　5.√ |聯(lián)

4、想·質(zhì)疑| ★作為遺傳物質(zhì)，應(yīng)具備的特點(diǎn)：1.分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，貯存遺傳信息；2.分子可以自我復(fù)制，傳遞遺傳信息；3.能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，表達(dá)遺傳信息；4.能夠產(chǎn)生可遺傳的變異。 S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作用。 ★噬菌體侵染細(xì)菌時，子代噬菌體放射性的分析要看被放射性標(biāo)記的對象是噬菌體的DNA，蛋白質(zhì)還是細(xì)菌。 先培養(yǎng)含32P的細(xì)菌，再用這些細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，獲得32P標(biāo)記的噬菌體。 細(xì)胞中的核酸有幾種？其中遺傳物質(zhì)是哪種？病毒呢？ 提示：細(xì)胞中的核酸有DNA和RNA兩種，其中只有DNA是遺傳物質(zhì)。病毒中的核酸只有一種——DNA或RNA，所具有的核酸就是病毒的遺傳物質(zhì)。

5、 科學(xué)探究1　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 根據(jù)教材P43圖3－2回答下列問題： （1）第一組和第二組實(shí)驗(yàn)對照能得到什么結(jié)論？ 提示：R型細(xì)菌無毒性，S型細(xì)菌有毒性。 （2）第二組和第三組實(shí)驗(yàn)對照能得到什么結(jié)論？ 提示：加熱能使S型細(xì)菌失去毒性。 （3）從第四組的死亡小鼠中能分離出兩種細(xì)菌嗎？ 提示：從死亡小鼠中分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌。 （4）四組實(shí)驗(yàn)中哪一組發(fā)生了細(xì)菌轉(zhuǎn)化？對比之后，你能否得出DNA就是轉(zhuǎn)化因子（遺傳物質(zhì)）的結(jié)論？ 提示：第四組。不能，只能得出“S型細(xì)菌含有能讓R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化因子”。 2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 請

6、根據(jù)教材P44圖3－3思考下列問題： （1）哪一組發(fā)生了R型菌的轉(zhuǎn)化？該培養(yǎng)基中哪種細(xì)菌更多？發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因是什么？ 提示：第一組，R型菌；R型菌得到了S型菌的遺傳物質(zhì)。 （2）第三組和第一組相對照，為什么能更有力地說明DNA是遺傳物質(zhì)？ 提示：第三組中的DNA酶將DNA水解，與第一組對照，能說明DNA是遺傳物質(zhì)，而DNA的基本單位——脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)。 （3）請分析格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。 提示：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括格里菲思和艾弗里的實(shí)驗(yàn)，其中格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種轉(zhuǎn)化因子，但并沒有證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。艾弗里的實(shí)驗(yàn)則證明

7、了轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA。 【探究應(yīng)用】 肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R型菌無毒性。下圖為所做的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。相關(guān)說法錯誤的是（　?。? A.丙組為空白對照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為小鼠不死亡 B.能導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組 C.戊組實(shí)驗(yàn)表明，加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R型菌 D.丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代 解析　含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有甲、丁兩組能導(dǎo)致小鼠死亡。戊組加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R型

8、菌，而丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，可以遺傳給后代。 答案　D 【一題多變】 （1）將S型細(xì)菌的DNA和DNA酶一同加入試管丁，培養(yǎng)后將所得細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠是否死亡？ 提示：不死亡。 （2）R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌后，該S型細(xì)菌培養(yǎng)的后代是什么細(xì)菌？ 提示：S型細(xì)菌。 1.肺炎雙球菌體內(nèi)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)者 格里菲思 艾弗里及其同事 細(xì)菌培養(yǎng) 在小鼠體內(nèi) 體外培養(yǎng)基 實(shí)驗(yàn)原則 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照 S型細(xì)菌各成分的作用對照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌

9、轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì) 巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化 將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用 聯(lián)系 ①所用材料相同；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸；③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對照原則、單一變量原則 2.實(shí)驗(yàn)拓展分析 （1）在加熱殺死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)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。 （2）轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌的性狀可以遺傳下去，說

10、明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 科學(xué)探究2　噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分析 請你根據(jù)教材P45圖3－6回答下列問題： 1.處理方法分析 （1）兩個實(shí)驗(yàn)分組中，為什么要分別用35S和32P標(biāo)記噬菌體？為什么不能用14C或18O或3H進(jìn)行標(biāo)記？ 提示：35S和32P可以分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，用不同的放射性同位素標(biāo)記噬菌體，可以探究是何種成分侵染大腸桿菌。因?yàn)槭删w的蛋白質(zhì)和DNA中都含有C、H、O，所以不能標(biāo)記這三種元素。 （2）攪拌和離心的目的分別是什么？ 提示：攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體外殼，而離心管的沉淀

11、物中留下被感染的大腸桿菌。 2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 （1）兩個分組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，對放射性分布的描述是放射性“有、無”還是“高、低”？ 提示：高、低。 （2）如果用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組攪拌不充分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有怎樣的異常現(xiàn)象？ 提示：沉淀物中的放射性會升高，上清液中的放射性會降低。 （3）在32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，保溫時間過長或過短，會出現(xiàn)怎樣的異?，F(xiàn)象？其原因分別是什么？ 提示：保溫時間過長或保溫時間過短，都會導(dǎo)致上清液放射性升高，沉淀物中放射性降低。保溫時間過久，侵染大腸桿菌的噬菌體增殖使大腸桿菌細(xì)胞裂解，釋放出的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中；保溫時間過

12、短，一些被標(biāo)記的噬菌體未侵染入大腸桿菌，經(jīng)離心后也分布于上清液中。 【探究應(yīng)用】 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)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析　35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，DNA不含有S元素，A錯誤；若攪拌不充分，一部分蛋白質(zhì)外殼不能與大腸桿菌分離，會隨大腸桿菌進(jìn)入沉淀中，使沉淀物b中放射性增強(qiáng)，該實(shí)驗(yàn)沒有標(biāo)記DNA，不能說明DNA的作用，故不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B、D正確；充分?jǐn)?/p>

13、拌離心后，含放射性的蛋白質(zhì)外殼進(jìn)入上清液，使上清液a中放射性較強(qiáng)，C正確。 答案　A 【一題多變】 （1）如何將噬菌體用35S標(biāo)記？ 提示：先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體侵染被標(biāo)記的大腸桿菌，在大腸桿菌中繁殖出的子代噬菌體就被35S所標(biāo)記。 （2）為什么圖中的攪拌不充分或沒有攪拌，會導(dǎo)致沉淀物中的放射性增強(qiáng)？ 提示：攪拌不充分或沒有攪拌，一些附著于大腸桿菌表面上的被35S標(biāo)記的噬菌體隨著大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中，從而使沉淀物中的放射性增強(qiáng)。 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)組別 一 二 設(shè)計(jì)思路 S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的

14、放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用 標(biāo)記大腸桿菌 含35S的培養(yǎng)基＋無標(biāo)記的大腸桿菌→含35S的大腸桿菌 含32P的培養(yǎng)基＋無標(biāo)記的大腸桿菌→含32P的大腸桿菌 標(biāo)記噬菌體 無標(biāo)記的噬菌體→侵染含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體 無標(biāo)記的噬菌體→侵染含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體 噬菌體侵染細(xì)菌 含35S的噬菌體＋無標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心） 含32P的噬菌體＋無標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 實(shí)驗(yàn)分析 噬菌體侵染細(xì)菌時，含32

15、P的噬菌體DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)，而含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi) 結(jié)論 DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì) 科學(xué)探究3　DNA是“主要的”遺傳物質(zhì) 1.病毒中有幾種核酸、核苷酸、五碳糖和堿基？病毒的遺傳物質(zhì)是否都是RNA? 提示：一種、四種、一種和四種；不一定，如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。 2.細(xì)胞中含有幾種核酸、核苷酸、五碳糖及堿基？細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA，那么細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA? 提示：兩種、八種、兩種和五種；細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA。 3.為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？ 提示：因?yàn)榇蟛糠稚锏倪z傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

16、 【探究應(yīng)用】 下列關(guān)于核酸和遺傳物質(zhì)的敘述中，正確的是（　?。? A.原核細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是RNA，真核細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA B.病毒中的遺傳物質(zhì)是RNA，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA C.由于大部分細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.病毒中所含有的核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì) 解析　無論是哪種細(xì)胞，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)一定是DNA，A錯誤；有的病毒遺傳物質(zhì)是RNA，有的是DNA，B錯誤；全部的細(xì)胞中遺傳物質(zhì)都是DNA，因?yàn)榇蟛糠稚锏倪z傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C錯誤；病毒中的核酸是DNA或RNA，含有哪種核酸，哪種核酸就是遺傳物質(zhì)，D正確。 答

17、案　D 【一題多變】 （1）小麥根尖細(xì)胞中的“核酸”和“遺傳物質(zhì)”是否含義相同？為什么？ 提示：否，因?yàn)樾←湼饧?xì)胞中有DNA和RNA兩種核酸，但遺傳物質(zhì)僅指DNA。 （2）HIV和噬菌體中的堿基種類有何區(qū)別？ 提示：HIV中含尿嘧啶（U）不含胸腺嘧啶（T），而噬菌體中含胸腺嘧啶（T）不含尿嘧啶（U）。 1.不同生物的遺傳物質(zhì) 生物 細(xì)胞生物 非細(xì)胞生物 類型 真核生物 原核生物 多數(shù)病毒 少數(shù)病毒 實(shí)例 真菌、原生生物、所有動植物 細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌等 噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等 HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒等 核酸種類 DNA和RNA

18、 DNA和RNA DNA RNA 遺傳物質(zhì) DNA DNA DNA RNA 結(jié)果：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 結(jié)論：DNA是主要的遺傳物質(zhì) 2.生物的遺傳物質(zhì)總結(jié) （1）生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，即生物的遺傳物質(zhì)是核酸。 （2）既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA。 （3）只含RNA的病毒中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。 （4）由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 【運(yùn)用概念】 1.艾弗里細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，為了弄明白什么是遺傳物質(zhì)，他設(shè)計(jì)了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，下

19、列選項(xiàng)所列的實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)基中有光滑菌落產(chǎn)生的是（　?。? A.S型菌的蛋白質(zhì)＋R型菌 B.S型菌的多糖＋R型菌 C.S型菌的DNA＋R型菌 D.S型菌的多糖＋S型菌的蛋白質(zhì)＋R型菌 解析　表面光滑的是S型菌落，表面粗糙的是R型菌落。在A、B、D中所利用的蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)，菌落中只有R型菌落，C項(xiàng)中加入了S型菌的DNA，所以可以使R型菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型菌落。 答案　C 2.1944年，科學(xué)家從S型活細(xì)菌中提取出DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，將S型細(xì)菌的DNA加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中的部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌；而加入蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)的培養(yǎng)基中，R型細(xì)

20、菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象不能說明的是（　?。? A.S型細(xì)菌的性狀是由其DNA決定的 B.在轉(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到R型細(xì)菌細(xì)胞中 C.DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.DNA是遺傳物質(zhì) 解析　題干所述實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明DNA是遺傳物質(zhì)。DNA是主要的遺傳物質(zhì)的結(jié)論的得出是基于絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)。 答案　C 3.若用3H標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，則對于子代噬菌體的敘述，正確的是（　　） A.外殼可能含有3H B.DNA可能含有3H C.外殼和DNA都可能含有3H D.外殼和DNA都不可能含有3H 解析　用3H標(biāo)記噬菌體標(biāo)記的是噬菌體的DNA和

21、蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時，DNA注入細(xì)菌，而外殼留在外面；然后利用細(xì)菌的脫氧核苷酸合成DNA，細(xì)菌的氨基酸合成蛋白質(zhì)，所以子代噬菌體外殼一定不含有3H，DNA可能含有3H。 答案　B 【科學(xué)思維】 4.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)，這兩個實(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 解析　艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是設(shè)

22、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)，并且還運(yùn)用了放射性同位素標(biāo)記法。 答案　D 5.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，哪項(xiàng)中的組合全都是錯誤的（　?。? ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA　②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA ?、奂?xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA　④細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(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 解析　真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA；細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA。

23、 答案　C 課時提升訓(xùn)練 （時間：30分鐘　滿分：50分） 【運(yùn)用概念】 1.下列關(guān)于格里菲思的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯誤的是（　?。? A.證明了DNA是遺傳物質(zhì) B.將S型菌殺死后與R型菌混合注入小鼠體內(nèi)仍然會出現(xiàn)S型菌 C.加熱殺死S型菌注入小鼠體內(nèi)不會導(dǎo)致小鼠死亡 D.注射活的或死亡的R型菌都不會引起小鼠死亡 解析　格里菲思的實(shí)驗(yàn)只能證明S型菌含有轉(zhuǎn)化因子，但不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。 答案　A 2.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l、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)、多糖、DNA和DNA酶，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍

24、然有R型細(xì)菌的是（　?。? A.2和3 B.1、2和3 C.2、3和4 D.1、2、3和4 解析　四支試管中都培養(yǎng)有R型細(xì)菌，加入S型細(xì)菌DNA的1號試管中有部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，即1號試管中有R型細(xì)菌和S型細(xì)菌，其余三支試管中都只有R型細(xì)菌。 答案　D 3.人類探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，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存大量遺傳信息 解析　蛋

25、白質(zhì)不具備熱穩(wěn)定性，也不能復(fù)制，故選C項(xiàng)；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，可作為判斷的理由。 答案　C 4.如圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是（　?。? A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 解析　實(shí)驗(yàn)①中活的R型細(xì)菌在S型細(xì)菌的DNA作用下，轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說明S型細(xì)菌的DNA肯定進(jìn)入了R型細(xì)菌中，并實(shí)現(xiàn)了對其性狀的控制，證明DNA是遺傳物質(zhì)。為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性，還要設(shè)計(jì)一系列對照實(shí)驗(yàn)，題中的②③④均分別與①構(gòu)成對照實(shí)驗(yàn)，說明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖莢

26、膜等都不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，即證明了蛋白質(zhì)和多糖莢膜等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案　D 5.如圖表示用同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(zhì)（氨基酸），然后進(jìn)行“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體（10～ 1 000個）與親代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)分子肯定不含有的標(biāo)記元素是（　?。? A.31P B.32P C.32S D.35S 解析　噬菌體侵染細(xì)菌時，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的只有DNA，蛋白質(zhì)外殼保留在外面，因此在子代噬菌體中不可能含有32S。 答案　C 6.針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗

27、菌治療手段的研究備受關(guān)注，下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是（　?。? A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解 解析　噬菌體侵入宿主后，利用宿主細(xì)菌的原料（氨基酸和核苷酸），合成噬菌體的蛋白質(zhì)、DNA，A正確；子代噬菌體的DNA是以噬菌體的DNA為模板來復(fù)制的，B錯誤；噬菌體消耗細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，C錯誤；噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能以二分裂方式增殖，而是在宿主菌體內(nèi)合成各個部件后，組裝，釋放，使細(xì)菌裂解，D錯誤。 答案　A 7.肺

28、炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)無毒R型細(xì)菌和被加熱殺死的有毒S型細(xì)菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪些類型的細(xì)菌（　?。? ①有毒R型?、跓o毒R型?、塾卸維型　④無毒S型 A.①② B.③④ C.②③ D.②④ 解析　R型菌部分轉(zhuǎn)化為S型菌，R型菌無毒，S型菌有毒。 答案　C 8.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 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，細(xì)胞質(zhì)中也有；T2噬菌體的遺

29、傳物質(zhì)是DNA，不含S元素；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。 答案　B 9.如圖表示科研人員驗(yàn)證煙草花葉病毒（TMV）遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程，由此推斷正確的是（　?。? A.煙草細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是RNA B.煙草細(xì)胞的細(xì)胞膜上有RNA的載體 C.被感染的煙草細(xì)胞中能合成TMV的蛋白質(zhì) D.接種的RNA在煙草細(xì)胞中進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄 解析　從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質(zhì)卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA是遺傳物質(zhì)，可在煙草細(xì)胞內(nèi)合成TMV的蛋白質(zhì)。 答案　C 10.在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體

30、的DNA和蛋白質(zhì)，在下圖中標(biāo)記元素所在部位依次是（　?。? A.①、④ B.②、④ C.①、⑤ D.③、⑤ 解析　赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白質(zhì)中S元素應(yīng)存在于R基上，也就是圖中的④。 答案　A 【科學(xué)思維】 11.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個選項(xiàng)（　?。? 解析　將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，S型細(xì)菌的DNA分子進(jìn)入部分R型細(xì)菌，并整合到R型細(xì)菌的DNA分子上，并且

31、新形成的S型細(xì)菌不斷增殖，從而使重組的S型細(xì)菌數(shù)量不斷增加，A、B圖符合；另一部分未發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌則通過增殖，產(chǎn)生大量的R型細(xì)菌，B圖符合。 答案　B 12.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)： ①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；②用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；③用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；④用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。 以上4個實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位分別是（　?。? A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C.上清液、上清液、沉

32、淀物和上清液、上清液 D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析　用噬菌體侵染細(xì)菌一段時間后離心，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物是細(xì)菌（其中含有噬菌體的DNA）。用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，上清液是沒有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P標(biāo)記的噬菌體浸染未標(biāo)記的細(xì)菌，放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中；用3H標(biāo)記細(xì)菌，放射性主要在沉淀物中；而用15N標(biāo)記的噬菌體，含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。 答案　D 13.下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的基本步驟，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

33、菌共同培養(yǎng) C.④的結(jié)果是只有S或R一種菌落 D.①④的結(jié)果可能會有S、R兩種菌落 解析　①過程是將加熱殺死的S菌和R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、R兩種菌落，②過程是分離出S菌的DNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，經(jīng)③過程分別和R菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基，經(jīng)④過程后，可以培養(yǎng)出S、R兩種菌落或R一種菌落。 答案　D 14.（原創(chuàng)）如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)過程圖，請回答下列問題： （1）標(biāo)記噬菌體的方法是先用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)　　　　　，然后再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌。之所以不能直接用培養(yǎng)基標(biāo)記噬菌體的原因是　　　　　　　　　　　 　。 （

34、2）如果圖中的攪拌過程不充分，則會出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象是___________________ _____________________________________________________。 （3）本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)另一小組實(shí)驗(yàn)作為對照，另一小組實(shí)驗(yàn)如果保溫時間過長或過短都會導(dǎo)致異?，F(xiàn)象發(fā)生，請說明理由：　　　　　　　　　　　　　　。 解析　（1）由于噬菌體屬于病毒，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以不能用含放射性的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)病毒，應(yīng)先標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞——大腸桿菌（或細(xì)菌），再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌。（2）如果圖中的實(shí)驗(yàn)攪拌不充分，則沒有侵入細(xì)菌的蛋白質(zhì)外殼會附著在大腸桿菌的表面，再經(jīng)過離心

35、會使得沉淀物中的放射性增強(qiáng)。（3）另一組實(shí)驗(yàn)是用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，正常情況下該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是沉淀物中的放射性較高而上清液中的放射性很低。如果保溫時間過短或過長均會使上清液中的放射性增強(qiáng)，而沉淀物中的放射性減弱，原因見答案。 答案?。?）大腸桿菌（或細(xì)菌）　 噬菌體無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有在宿主細(xì)胞中才能增殖（其他合理答案也可） （2）沉淀物中的放射性增強(qiáng)　 （3）如果保溫時間過短，一些被標(biāo)記的噬菌體未來得及侵入細(xì)菌；如果保溫時間過長，細(xì)菌裂解釋放出帶有放射性的噬菌體，兩種情況都導(dǎo)致沉淀物中放射性降低而上清液中放射性增強(qiáng) 15.（科學(xué)探究）1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究

36、了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題： （1）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”。這句話指出了噬菌體作為實(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，從而追蹤在侵染過程中　　　　　　　　　　變化。 （3）侵染一段時間后，用攪拌機(jī)攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。攪拌的目的是　　　　　　　　　　，所以攪拌時間少于1分鐘時，上清液中的放射性　　　　　　　　。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時

37、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“被侵染的細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明　　　　 　，否則細(xì)胞外　　　　　　放射性會增高。 （4）本實(shí)驗(yàn)證明了病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性的過程中　　　　　　　　起著重要作用。 解析?。?）噬菌體屬于病毒，病毒是生物界最小的一種非細(xì)胞生物，并且結(jié)構(gòu)簡單，組成物質(zhì)中只含有蛋白質(zhì)和核酸。（2）赫爾希和蔡斯在實(shí)驗(yàn)時，由于噬菌體不能直接生活在培養(yǎng)基中，因此用含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)記的大腸桿菌的方法分

38、別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體。其中32P標(biāo)記噬菌體的DNA，35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，從而追蹤在侵染過程中DNA和蛋白質(zhì)的位置變化。（3）攪拌的目的是將噬菌體和細(xì)菌分離，所以攪拌時間過短時，含有放射性的蛋白質(zhì)外殼就會留在細(xì)菌表面，經(jīng)過攪拌離心后分布于沉淀物中，從而使得上清液中的放射性較低。由于32P標(biāo)記噬菌體的DNA，35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間足夠長以后，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 DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌。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)的意義是作為對照組，以證明細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來，否則細(xì)胞外32P放射性會增高。（4）由于噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌中并且產(chǎn)生了子代噬菌體，因此本實(shí)驗(yàn)證明了病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中DNA起著重要作用。 答案?。?）結(jié)構(gòu)簡單，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）將噬菌體和細(xì)菌分離開（蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌菌體分離開）　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?。?）DNA 18