2020版高考生物新導學大一輪復習 第五單元 遺傳的分子基礎 第14講 人類對遺傳物質(zhì)的探索講義（含解析）北師大版.docx

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第14講　人類對遺傳物質(zhì)的探索 [考綱要求]　1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ)。2.實驗：DNA的粗提取與鑒定。 考點一　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1．肺炎雙球菌類型的比較 類型　特點　 菌落 莢膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 無 無 2.格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程和結(jié)論 (1)實驗①、②對比說明R型細菌無毒性，S型細菌有毒性。 (2)實驗②、③對比說明被加熱殺死的S型細菌無毒性。 (3)實驗②、③、④對比說明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 (4)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，含有促成R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 3．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗①、②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。 (2)實驗③、④說明DNA有轉(zhuǎn)化作用。 4．比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 培養(yǎng)細菌 小鼠體內(nèi)培養(yǎng) 培養(yǎng)基體外培養(yǎng) 實驗原則 R型細菌與S型細菌的毒性對照 S型細菌體內(nèi)各成分的相互對照 實驗結(jié)果 已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 實驗結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌； ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA； ③實驗設計都遵循對照原則、單一變量原則 1．判斷下列關于格里菲斯的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的敘述 (1)格里菲斯的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是“轉(zhuǎn)化因子”(　　) (2)肺炎雙球菌的遺傳遵循基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律(　　) (3)S型細菌表面光滑，有毒性(　√　) (4)從格里菲斯的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉(zhuǎn)化而來的(　　) (5)從格里菲斯實驗中的病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R型細菌(　　) (6)格里菲斯實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀(　　) 2．判斷下列關于艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述 (1)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　　) (2)在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核糖核苷酸，因此不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化(　√　) (3)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù)(　√　) (4)艾弗里提出的有關肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論，沒有得到科學家的一致公認(　√　) 分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 (1)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，如果沒有實驗③，能否得出格里菲斯的結(jié)論？為什么？ 提示　不能。因為無對照實驗，不能說明加熱后殺死的S型細菌中含有促成R型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子。 (2)如果由你設計完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，應該注意哪些無關變量對實驗的影響？ 提示　四組實驗應選用年齡、體重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活菌液的濃度及注射量應該相同。 (3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則： ①ab段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。 ②bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是：b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力，造成R型細菌大量繁殖。 ③后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖而來的。 (4)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，設置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么？ 提示　起對照作用。用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA，結(jié)果不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明DNA才是使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。 (5)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的實驗思路是什么？ 提示　直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，將它們分別與R型細菌混合培養(yǎng)，研究它們各自的遺傳功能。 命題點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的拓展變式實驗分析 1．某科研人員為了驗證格里菲斯的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，對實驗鼠進行了4次注射實驗，如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　) A．活菌甲是有莢膜的R型細菌，而活菌乙是無莢膜的S型細菌 B．由注射②和④的結(jié)果可知，活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡 C．在死鼠2的血液中應有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來 D．死菌乙未導致鼠3死亡，由此說明小鼠體內(nèi)未發(fā)生特異性免疫 答案　C 解析　肺炎雙球菌的R型細菌沒有莢膜、無毒性，S型細菌有莢膜、有毒性。實驗結(jié)果顯示：將活菌甲注射到鼠1體內(nèi)，鼠1不死亡，而將活菌乙注射到鼠4體內(nèi)，鼠4死亡，說明活菌甲是無莢膜的R型細菌，而活菌乙是有莢膜的S型細菌，A錯誤；注射②是將活菌甲與死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi)，結(jié)果死亡的小鼠2體內(nèi)分離出活菌乙，注射④是將分離出的活菌乙注射到鼠4體內(nèi)，結(jié)果是鼠4死亡，說明死菌乙的體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，促進活菌甲轉(zhuǎn)化為活菌乙，進而導致實驗鼠死亡，B錯誤；在死鼠2的血液中應有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來，C正確；死菌乙對于實驗鼠而言屬于抗原，進入實驗鼠體內(nèi)會引起特異性免疫，D錯誤。 2．(2018衡水檢測)利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是(　　) A．通過E、F對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B．F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D．不能導致小鼠死亡的是A、C、D、E四組 答案　D 解析　A中是加熱后殺死的S型細菌，失去感染能力，不能使小鼠死亡；B中是S型細菌，能使小鼠死亡；C中是S型細菌＋R型細菌的DNA，能使小鼠死亡；D中是R型細菌，不能使小鼠死亡；E中是R型細菌＋S型細菌的蛋白質(zhì)，不能將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，不能使小鼠死亡；F中是R型細菌＋S型細菌的DNA，能將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，能使小鼠死亡。E組沒有出現(xiàn)S型細菌，F(xiàn)組出現(xiàn)轉(zhuǎn)化的S型細菌，所以通過E、F對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，A項正確；將加熱后殺死的S型細菌的DNA與R型細菌混合，S型細菌的DNA能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，所以F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌，B項正確；將加熱后殺死的S型細菌的DNA與R型細菌混合，S型細菌的DNA能與R型細菌的DNA進行重新組合，進而將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，C項正確；能導致小鼠死亡的是B、C和F組，不能導致小鼠死亡的是A、D、E組，D項錯誤。 命題點二　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化過程及機理的拓展分析 3．(2018中山模擬)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌的部分DNA片段進入R型細菌內(nèi)并整合到R型細菌的DNA分子上，使這種R型細菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型細菌。下列敘述正確的是(　　) A．R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌前后的DNA中，嘌呤所占比例發(fā)生了改變 B．進入R型細菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點 C．R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的過程中，R型細菌發(fā)生了染色體變異 D．該實驗體現(xiàn)了基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀 答案　B 解析　R型細菌和S型細菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，其中堿基的配對遵循堿基互補配對原則，因此R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌后的DNA中，嘌呤堿基總比例不會改變，依然是占50%，A項錯誤；基因是有遺傳效應的DNA片段，即一個DNA分子中有多個基因，每個基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點，因此進入R型細菌的DNA片段上，可有多個RNA聚合酶結(jié)合位點，B項正確；原核細胞不含染色體，R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的過程中，R型細菌發(fā)生了基因重組而不是染色體變異，C項錯誤；莢膜多糖不屬于蛋白質(zhì)，所以該實驗不能體現(xiàn)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，D項錯誤。 4．在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等多種類型，R型細菌是由Ⅱ型突變產(chǎn)生的。利用加熱后殺死的SⅢ型與R型細菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)了S型細菌，有人認為混合培養(yǎng)出現(xiàn)的S型細菌是由R型細菌突變產(chǎn)生的，該實驗中出現(xiàn)以下哪種結(jié)果時能否定這種說法(　　) A．S型細菌全為Ⅱ型 B．S型細菌部分為Ⅲ型 C．S型細菌中三種均有 D．S型細菌全為Ⅲ型 答案　D 解析　加熱后殺死的SⅢ型細菌能讓R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，若S型細菌是R型細菌基因突變產(chǎn)生的，因為基因突變具有不定向性，則可以轉(zhuǎn)化成多種S型細菌，而結(jié)果出現(xiàn)的S型細菌均為SⅢ型，這就否定了基因突變的說法。 考點二　噬菌體侵染細菌實驗的分析 1．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu) (2)噬菌體的增殖 ①模板：進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA。 ②合成噬菌體的DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核糖核苷酸。 ③合成噬菌體的蛋白質(zhì)的原料為大腸桿菌的氨基酸，場所為大腸桿菌的核糖體。 2．實驗方法 同位素標記法，用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 3．實驗過程 (1)標記噬菌體 (2)侵染細菌 4．實驗結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 對比實驗(相互對照) 被32P標記的噬菌體＋細菌 上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內(nèi) 32P—DNA進入了宿主細胞內(nèi) 被35S標記的噬菌體＋細菌 宿主細胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞，留在外面 5.結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 6．比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗 項目 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 設計思路 設法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理方法 直接分離：分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細菌混合培養(yǎng) 同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質(zhì)和DNA 檢測方式 觀察菌落類型 檢測放射性同位素存在位置 結(jié)論 證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) (1)噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等(　　) (2)噬菌體侵染細菌的實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具有說服力(　√　) (3)噬菌體能在宿主細胞內(nèi)以二分裂的方式增殖，使該細菌裂解(　　) (4)32P、35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(　　) (5)噬菌體侵染細菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中(　√　) (6)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體(　　) (7)噬菌體侵染細菌的實驗能夠證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成(　√　) (8)用1個含35S標記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S(　　) (9)赫爾希和蔡思分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標記的部位組合為①②(　√　) 分析噬菌體侵染細菌實驗 (1)為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進行標記，而不用14C和18O進行標記？ 提示　S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O進行標記，由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O，因此無法確認被標記的是何種物質(zhì)。 (2)攪拌、離心的目的在于把蛋白質(zhì)外殼和細菌分開，再分別檢測其放射性。某科研小組攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示，則： ①圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明細菌未裂解。 ②細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。 (3)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但實驗中含有少量放射性的原因是什么？ 提示　可能由于攪拌不充分，離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等原因，有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。 (4)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有較高放射性的原因是什么？ 提示　①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。 命題點一　分析噬菌體侵染細菌實驗的標記問題 1．如果用3H、15N、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌(無放射性)，對此分析正確的是(　　) A．只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標記了，DNA沒有被標記 B．子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S C．子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N D．子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、14N、32S 答案　C 解析　蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有H、N元素，所以用3H、15N、35S標記噬菌體后，噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都會被3H、15N標記，A項錯誤；由于3H、15N、35S標記的蛋白質(zhì)外殼不進入細菌，3H、15N標記的DNA分子進入但不能用于合成子代噬菌體的外殼，所以子代噬菌體的外殼中應該沒有放射性，B項錯誤；由于3H、15N標記了親代噬菌體的DNA分子，所以子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N，C項正確；子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、全部含有14N，DNA分子不含S，D項錯誤。 2.(2018淄博二模)a、b兩類噬菌體被32P或35S中的一種標記后分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌，經(jīng)保溫、攪拌和離心后，檢測離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是(　　) A．實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性 B．可以確定甲管的放射性來自32P，乙管的放射性來自35S C．檢測結(jié)果表明噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi) D．隨著噬菌體DNA的復制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強 答案　A 解析　實驗結(jié)果表明a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和b噬菌體的DNA均有放射性，A項正確；可以確定甲管的放射性來自35S，乙管的放射性來自32P，B項錯誤；檢測結(jié)果表明只有噬菌體的DNA可侵入大腸桿菌內(nèi)，蛋白質(zhì)沒有侵入大腸桿菌內(nèi)，C項錯誤；由于DNA復制的原料來自細菌，所以隨著噬菌體DNA的復制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性不變，D項錯誤。 “二看法”判斷子代噬菌體標記情況 命題點二　透過圖像考查噬菌體侵染細菌的原理辨析 3．如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌體內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是(　　) A．可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標記RNA B．參與分子雜交的放射性RNA為相應DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 C．第0min時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄 D．隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制 答案　C 解析　尿嘧啶是RNA特有的堿基，可以用3H－尿嘧啶標記RNA，A項正確；RNA能與DNA雜交，那RNA一定為相應DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B項正確；在第0min時，大腸桿菌還沒有被T4噬菌體感染，所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，C項錯誤；從圖中可以看出，隨著感染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D項正確。 4．(2018石家莊二中質(zhì)檢)下圖1中的噬菌斑(白色區(qū)域)是在長滿大腸桿菌(黑色)的培養(yǎng)基上，由一個T2噬菌體侵染細菌后不斷裂解細菌產(chǎn)生的一個不長細菌的透明小圓區(qū)，它是檢測噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)有噬菌體在感染大腸桿菌后形成噬菌斑數(shù)量的變化曲線(圖2)，下列敘述不正確的是(　　) A．培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn) B．曲線a～b段，細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成 C．曲線b～c段所對應的時間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代 D．限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解 答案　C 解析　噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，只有寄生在活細胞中才有生命活動，所以放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)，A項正確；曲線a～b段，噬菌斑沒有增加，說明細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，B項正確；曲線b～c段所對應的時間內(nèi)噬菌斑數(shù)從100個增加到1000個，只能說明噬菌體數(shù)量的增加，不能說明其繁殖了幾代，C項錯誤；限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解，噬菌體失去了增殖的場所，因此數(shù)量增長緩慢，D項正確。 考點三　煙草花葉病毒感染實驗及遺傳物質(zhì) 1．RNA作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)(煙草花葉病毒感染煙草的實驗) (1)過程 (2)結(jié)果分析與結(jié)論：煙草花葉病毒的RNA能自我復制，并控制其遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。 2．探索結(jié)論 DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。 (1)RNA或DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)(　　) (2)真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(　√　) (3)生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(　√　) (4)乳酸菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(　　) 不同生物的遺傳物質(zhì) 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5種 體內(nèi)核苷酸種類 4種 8種 8種 遺傳物質(zhì) DNA或RNA DNA DNA 實例 噬菌體、煙草花葉病毒 乳酸菌、藍細菌 玉米、小麥、人 命題點　探究遺傳物質(zhì)的思路和方法 疑難精講 1．探究思路 (1)若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設法將物質(zhì)分開，單獨看作用。 (2)若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。 2．探究方法 (1)分離提純法：艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，缺點是物質(zhì)純度不能保證100%。 (2)同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法：分別標記兩者的特有元素；將病毒的化學物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。目的：把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開。 (3)病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗證實驗。方法：將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病毒，用雜種病毒去感染宿主細胞。 (4)酶解法：利用酶的專一性，如加入DNA水解酶，將DNA水解，觀察起控制作用的物質(zhì)是否還有控制作用，若“是”其遺傳物質(zhì)不是DNA，若“否”其遺傳物質(zhì)可能是DNA。 1．如圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實驗過程，由此可以判斷(　　) A．水和苯酚的作用是分離病毒中的蛋白質(zhì)和RNA B．TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中 C．侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉(zhuǎn)錄過程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 答案　A 解析　據(jù)圖示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白質(zhì)分離，A項正確；通過接種的方式，TMV的蛋白質(zhì)可以進入煙草細胞中，B項錯誤；此實驗不能看出TMV的RNA在煙草細胞中進行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C項錯誤；此實驗說明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)，某種生物的遺傳物質(zhì)只有一種，D項錯誤。 2．煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病病斑不同，如圖所示。下列說法中不正確的是(　　) A．a(chǎn)過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用 B．b過程表示用HRV的RNA單獨接種煙葉，結(jié)果說明HRV的RNA有侵染作用 C．c、d過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”接種煙葉，結(jié)果說明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀，并能從中分離出車前草病毒 D．該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì) 答案　D 解析　該實驗證明煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼不是遺傳物質(zhì)，車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，不能證明車前草病毒的蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 3．(2018武漢二中模擬)下面是某興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設計的實驗步驟，請將其補充完整。 (1)實驗目的：略。 (2)材料用具：顯微注射器，該流感病毒的核酸提取液，豬胚胎干細胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟 第一步：把該流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組，___________________________ _______________________________________________________________________________。 第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中。 第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品，檢測是否有該流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預測實驗結(jié)果及結(jié)論： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 ③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案　(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液，C組不做處理 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)該流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 解析　病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的，核酸是遺傳物質(zhì)，核酸為DNA或RNA中的一種，根據(jù)題目要求探究的問題及給予的材料、試劑分析可知，實驗中分別利用DNA水解酶、RNA水解酶處理該病毒核酸提取液，然后再注射到豬胚胎干細胞中培養(yǎng)，由于酶具有專一性，可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測到該流感病毒來判斷其核酸類型。考點四　DNA的粗提取與鑒定 1．基本原理 2．操作過程 (1)研碎細胞(細胞釋放DNA)：將30g香蕉切碎，放入研缽中，加入2g氯化鈉研磨直至成半流體狀。 (2)蛋白質(zhì)與DNA分離：向研缽中加入10mL蒸餾水或涼開水，攪拌。然后加入10mL洗滌劑，輕輕攪拌。 (3)過濾、析出DNA：將混合液用兩層紗布過濾，向濾液中加入預冷的10mL乙醇溶液，靜置，即可產(chǎn)生絮狀的DNA。 (4)獲取DNA：取兩支試管，分別加入5mL生理鹽水，將DNA挑至其中一支試管中，輕輕攪拌使其溶解。 (5)鑒定DNA：向兩支試管中各加入4mL二苯胺，混勻后，放入沸水中加熱5min。 (6)觀察現(xiàn)象：待試管冷卻后，觀察并比較兩支試管中溶液顏色的變化。 (1)進行DNA粗提取和鑒定實驗時，加入洗滌劑后用力進行快速、充分的研磨(　　) (2)洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度(　　) (3)將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍(　　) (4)常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取(　√　) (5)用玻璃棒緩慢攪拌濾液會導致DNA獲得量減少(　　) 下圖為“DNA粗提取和鑒定”實驗的相關操作，請仔細觀察并分析： (1)操作①和④都是加入蒸餾水，其目的一樣嗎？ 提示　不一樣。①是使雞血細胞吸水漲破釋放出核物質(zhì)；④是稀釋NaCl溶液使其濃度接近0.14molL－1，去除溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì)。 (2)操作②中加入酒精的目的是什么？此時攪拌要注意什么？ 提示?、谥屑尤刖凭哪康氖俏龀鯠NA，去除其中溶于酒精的雜質(zhì)，這時候攪拌要沿一個方向，輕緩的進行。 (3)操作③中的黏稠物是如何獲取的？加入2mol/LNaCl的目的是什么？ 提示　黏稠物是經(jīng)過單層紗布過濾獲得的；加入2mol/LNaCl的目的是使DNA再次溶解。 命題點　DNA的粗提取與鑒定過程分析 1．(2018合肥一中月考)下列關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻璃棒上有白色絮狀物 D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍 答案　C 解析　A項，原則上含DNA的生物材料都可作為提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B項，DNA在2mol/L的NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大。C項，向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，雞血細胞會吸水破裂，用玻璃棒攪拌會加快血細胞的破裂，但在蒸餾水中不會析出DNA。D項，DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后變藍色。 2．下列關于“DNA的粗提取與鑒定”的實驗敘述中，不正確的是(　　) A．乙醇的作用是析出DNA，因為DNA不溶于酒精 B．加入二苯胺后要沸水浴加熱 C．洗滌液中含有十二烷基硫酸鈉和堿，它們可使細胞膜破裂 D．對DNA進行鑒定時，無需設置兩支試管 答案　D 解析　對DNA進行鑒定時，需要設置兩支試管，形成對照。 3．做DNA粗提取和鑒定實驗時，實驗材料用雞血而不用豬血的原因是(　　) A．雞血的價格比豬血的價格低 B．豬的成熟紅細胞沒有細胞核，不易提取到DNA C．雞血不凝固，豬血會凝固 D．用雞血提取DNA比用豬血提取操作簡便 答案　B 解析　DNA是生物的遺傳物質(zhì)，主要存在于細胞核內(nèi)。生物實驗材料的選擇原則：一是容易獲得，二是實驗現(xiàn)象明顯。做“DNA粗提取與鑒定”實驗的實驗材料不選豬血是因為哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，不易提取到DNA，而鳥類、爬行類等動物成熟的紅細胞有細胞核，實驗現(xiàn)象明顯。 DNA與蛋白質(zhì)在NaCl溶液中溶解度比較 項目 2mol/L NaCl溶液 0.14mol/LNaCl溶液 溶解規(guī)律 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) 部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 NaCl溶液從2mol/L降低過程中，溶解度逐漸增大 矯正易錯　強記長句 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)化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。 2．加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。 3．并非所有的R型細菌都能被轉(zhuǎn)化，只是小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關，純度越高轉(zhuǎn)化效率越高。 4．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細菌可使小鼠致死。 5．含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營寄生生活，所以應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。 6．35S(標記蛋白質(zhì))和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上，因為放射性檢測時，只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 7．對于某一種生物而言，遺傳物質(zhì)只有一種(DNA或RNA)，不能說主要是DNA。 1.分析下圖可知，被加熱殺死的有毒的S型細菌與活的R型無毒細菌混合注入小鼠體內(nèi)，小鼠將死亡，原因是S型細菌的DNA將R型細菌轉(zhuǎn)化成活的有毒的S型細菌，使小鼠死亡。 2．赫爾希和蔡思用同位素標記法，進一步證明DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。該實驗包括4個步驟：(1)用35S和32P分別標記噬菌體；(2)噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)；(3)離心分離；(4)放射性檢測。 3．請你設計一個給T2噬菌體標記上32P的實驗：①配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入用32P標記的脫氧核糖核苷酸，作為合成DNA的原料；②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng)；③在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的DNA被標記上32P。 4．為什么不能用含有32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體使噬菌體標記上32P？噬菌體是病毒，營寄生生活，不能離開宿主細胞進行獨立的代謝活動。 5．煙草花葉病毒(簡稱TMV)感染煙草葉片能使葉片出現(xiàn)斑點，把有病斑的煙葉榨汁，用細菌過濾器進行過濾，再用過濾后的汁液去感染正常煙葉，煙葉會得病嗎？為什么？會。因為煙草花葉病毒很小，能通過細菌過濾器。 重溫高考　演練模擬 1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．S型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的 B．S型細菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型細菌后的小鼠仍存活 C．從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型細菌而無R型細菌 D．該實驗未證明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的 答案　D 解析　S型肺炎雙球菌的菌落是光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，A項錯誤；S型細菌的蛋白質(zhì)經(jīng)過加熱后已經(jīng)失活，但其DNA經(jīng)加熱后隨溫度降低而逐漸恢復活性，B項錯誤；S型細菌中的DNA能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌有S型細菌和R型細菌，C項錯誤；該實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，但不能證明R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的，D項正確。 2．(經(jīng)典高考題)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表所示。由表可知(　　) 實驗組號 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細菌的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　在含有R型細菌的培養(yǎng)基中加入S型細菌的蛋白質(zhì)，R型細菌沒有轉(zhuǎn)化成S型細菌，說明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子，A項錯誤；表中實驗結(jié)果不能說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性，B項錯誤；③和④形成對照，說明DNA是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子，C項正確；①～④說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 3．(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驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 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．人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 答案　C 解析　病毒的寄生具有專一性，T2噬菌體只能侵染大腸桿菌，不能侵染肺炎雙球菌，所以不可以在肺炎雙球菌中復制和增殖，A項錯誤；病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和蛋白質(zhì)，需要借助宿主細胞來合成，B項錯誤；噬菌體侵染細菌時，其DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，復制及表達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項正確；人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D項錯誤。 4．(2018江蘇，17)關于還原糖、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．在甘蔗莖的組織樣液中加入雙縮脲試劑，溫水浴后液體由藍色變成磚紅色 B．在大豆種子勻漿液中加入斐林試劑，液體由藍色變成紫色 C．提取DNA時，在切碎的洋蔥中加入適量洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾并棄去濾液 D．將DNA粗提取溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑，沸水浴后液體由無色變成藍色 答案　D 解析　甘蔗莖的組織樣液中含有大量的蔗糖，蔗糖屬于非還原糖，與斐林試劑在沸水浴加熱條件下不會產(chǎn)生磚紅色沉淀，A錯誤；大豆種子的勻漿液中含有大量的蛋白質(zhì)，鑒定蛋白質(zhì)時應使用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑在常溫下能與蛋白質(zhì)發(fā)生反應，生成紫色的絡合物，B錯誤；提取DNA時，植物細胞需要先用洗滌劑溶解細胞膜。在切碎的洋蔥中加入適量的洗滌劑和食鹽，進行充分地攪拌和研磨，過濾后收集濾液，C錯誤；在沸水浴條件下，DNA與二苯胺試劑反應呈現(xiàn)藍色，D正確。 5．要研制諾瓦克病毒疫苗，必須知道其大分子組成，設計實驗探究其物質(zhì)組成。 (1)實驗原理： ①RNA溶液在鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色。 ②蛋白質(zhì)溶液與____________反應顯________色。 ③DNA溶液與二苯胺試劑沸水浴加熱顯藍色。 (2)實驗步驟： ①用三支潔凈的試管分別取等量的含有諾瓦克病毒的溶液，編號A、B、C。 ②向A試管中滴加適量的二苯胺試劑，沸水浴加熱。 ③向B試管中滴加適量的濃鹽酸與苔黑酚試劑，加熱。 ④向C試管中__________________________________。 (3)請設計一個表格并記錄實驗結(jié)果。 (4)實驗結(jié)論：________________________________。 答案　(1)②雙縮脲試劑　紫　(2)④滴加適量的雙縮脲試劑，振蕩 (3)表格如下： 試管 A B C 試劑 二苯胺 苔黑酚 雙縮脲 現(xiàn)象 不變色 綠色 紫色 成分 不存在DNA RNA 蛋白質(zhì) (4)諾瓦克病毒的大分子組成為RNA和蛋白質(zhì) 注：(3)(4)其他答案也可，但表格內(nèi)容要與結(jié)論一致。 1．下列有關遺傳物質(zhì)的說法，正確的是(　　) A．氨基酸多種多樣的排列順序蘊含著遺傳信息，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì) B．原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是RNA C．具有細胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)都是DNA D．細胞核的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA 答案　C 解析　生物體的遺傳物質(zhì)是核酸，而不是蛋白質(zhì)，A項錯誤；原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，而病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，B項錯誤；具有細胞結(jié)構(gòu)的生物是原核生物和真核生物，含有DNA和RNA兩種核酸，但都是以DNA作為遺傳物質(zhì)，C項正確；細胞核和細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)都是DNA，D項錯誤。 2．1928年，格里菲斯利用小鼠為實驗材料，進行了肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，其中所用的R型活細菌無毒性，S型活細菌有毒性。下列相關敘述錯誤的是(　　) A．注射R型活細菌后，小鼠體內(nèi)能檢測出R型活細菌 B．注射S型細菌的DNA后，小鼠體內(nèi)能檢測出S型活細菌 C．注射S型活細菌及加熱處理的R型細菌后，小鼠可能死亡 D．注射S型細菌的DNA和R型活細菌混合液，小鼠可能死亡 答案　B 解析　R型活細菌具有侵染能力，因此注射R型活細菌后，小鼠體內(nèi)能檢測出R型活細菌，A項正確；S型細菌的DNA是一種物質(zhì)，其不具有侵染能力，注入小鼠體內(nèi)不會形成S型細菌，因此注射S型細菌的DNA后，小鼠體內(nèi)不能檢測出S型活細菌，B項錯誤；S型活細菌有毒性，因此注射S型活細菌及加熱處理的R型細菌后，小鼠可能死亡，C項正確；注射S型細菌的DNA和R型活細菌混合液，S型細菌的DNA能將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌，因此小鼠可能死亡，D項正確。 3．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的基本步驟，下列有關說法正確的是(　　) A．①要加熱處理、②要將各提取物分別與R型活細菌混合培養(yǎng) B．培養(yǎng)基上的一個肺炎雙球菌的菌落是一個群落 C．如果將S型活細菌懸液與R型活細菌懸液換一下位置，仍會發(fā)生轉(zhuǎn)化 D．③要轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果可能出現(xiàn)S型、R型兩種菌落 答案　D 解析?、龠^程要獲取蛋白質(zhì)、DNA等成分，所以不能加熱處理，A項錯誤；培養(yǎng)基上的一個肺炎雙球菌的菌落是一個種群，B項錯誤；如果將S型活細菌懸液與R型活細菌懸液換一下位置，不會發(fā)生轉(zhuǎn)化，C項錯誤；③要轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果可能出現(xiàn)S型、R型兩種菌落，D項正確。 4．(2018南陽模擬)生物興趣小組模擬赫爾希和蔡思做了噬菌體侵染細菌實驗，下列有關分析錯誤的是(　　) A．理論上，b中不應具有放射性 B．b中放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關 C．若b中有放射性，說明①過程培養(yǎng)時間過長 D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌，經(jīng)過離心后分布在上清液中，因此理論上，b中不應具有放射性，A項正確；攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，若攪拌不充分，會導致b沉淀物中放射性增強，因此b中放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關，B項正確；b中理論上不含放射性，這與①過程中培養(yǎng)時間的長短無關，C項錯誤；上述實驗過程只能證明噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)沒有進入細菌，僅憑該實驗還不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，D項正確。 5．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組實驗結(jié)果(見下表)中，不可能出現(xiàn)的是(　　) 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 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 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 ④ 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①B．實驗②C．實驗③D．實驗④ 答案　C 解析　因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。③中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型應該是b型。 6．下列關于肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗以及噬菌體侵染細菌實驗的敘述，正確的是(　　) A．三個實驗都用到了同位素標記法 B．三個實驗的設計思路是一致的 C．三個實驗所涉及生物的遺傳物質(zhì)都是DNA D．三個實驗都能得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論 答案　C 解析　肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗都沒有用到放射性同位素標記法，A項錯誤；三個實驗中，只有肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設計思路相同，B項錯誤；三個實驗所涉及生物有噬菌體、小鼠、細菌，它們的遺傳物質(zhì)都是DNA，C項正確；肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，并沒有證明DNA是遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 7．(2018鄭州一中模擬)在T2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)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示，下列相關敘述錯誤的是(　　) 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)噬菌體還未侵入細菌體內(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　B 解析　噬菌體侵染細菌時只有DNA進入細菌體內(nèi)，合成子代噬菌體需要的原料、酶、能量都由細菌提供，A項正確；在O～t1時間內(nèi)噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定，此時可能噬菌體還未侵入到細菌體內(nèi)，也可能已經(jīng)侵入到細菌體內(nèi)還未釋放子代噬菌體，B項錯誤；t1～t2時間內(nèi)細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入，C項正確；在t2～t3時間內(nèi)細菌裂解死亡，噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D項正確。 8．下列哪項事實能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)(　　) A．人們確認絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA之后，發(fā)現(xiàn)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA B．噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA在親子代噬菌體之間起橋梁作用 C．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗表明，只有加入S型細菌的DNA才能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 D．人們得出染色體與生物的遺傳有關之后，發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì) 答案　A 解析　人們確認絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA之后，發(fā)現(xiàn)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，A項正確；噬菌體侵染細菌的實驗表明DNA在親子代噬菌體之間起橋梁作用，這說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，B項錯誤；艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗表明，只有加入S型細菌的DNA才能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，這說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C項錯誤；人們得出染色體與生物的遺傳有關之后，發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，這不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 9．下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，該實驗是在格里菲斯肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的基礎上進行的，其目的是證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學成分。請據(jù)圖回答下列問題： (1)在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是_______________________。 (2)依據(jù)圖1所示的實驗，可以作出______________________________________的假設。 (3)為驗證上面的假設，設計了圖2所示的實驗： 該實驗中加入DNA酶的目的是_________________________________，觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (4)通過上面兩步實驗，仍然不能說明________________________等不是遺傳物質(zhì)。為此設計了圖3所示的實驗：觀察到的實驗現(xiàn)象是____________________________。該實驗能夠說明___________________________________________________________________。 答案　(1)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)　(2)DNA是遺傳物質(zhì)　(3)分解從S型細菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長R型細菌　(4)蛋白質(zhì)、莢膜多糖　培養(yǎng)基中只長R型細菌　蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì) 解析　(1)在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，必須首先分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)。(2)根據(jù)題意和圖示分析可知：該實驗假設DNA是遺傳物質(zhì)。(3)酶具有催化作用，DNA酶能使DNA水解，所以該實驗中加入DNA酶的目的是分解從S型細菌中提取的DNA；由于S型細菌的DNA被水解，所以觀察到的實驗現(xiàn)象是培養(yǎng)基中只長R型細菌。(4)通過圖示兩步實驗，仍然不能說明蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)。為此設計了圖3的實驗：若觀察到培養(yǎng)基中只長R型細菌，則說明蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)。  10．(2018聊城模擬)圖甲是將加熱后殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細菌的含量變化，圖乙是利用同位素標記技術(shù)完成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟。下列有關敘述正確的是(　　) A．圖甲中ab對應的時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)已形成大量的抗R型細菌的抗體 B．圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由R型細菌直接轉(zhuǎn)化而來的 C．圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體沒有放射性 D．圖乙中若用32P標記親代噬菌體，所得子代噬菌體沒有放射性 答案　C 解析　圖甲中ab段是將R型細菌第一次注射到小鼠體內(nèi)，是第一次免疫，小鼠體內(nèi)不能產(chǎn)生大量的抗R型細菌的抗體，A項錯誤；只有少數(shù)感受態(tài)的R型細菌才能轉(zhuǎn)化成S型細菌，轉(zhuǎn)化成的S型細菌有毒，使小鼠的免疫力下降，S型細菌繁殖形成大量的S型細菌，B項錯誤；噬菌體侵染細菌時P元素進入細菌，S元素不進入細菌，用放射性同位素35S標記的噬菌體侵染細菌后，新形成的子代噬菌體不含放射性，C項正確；若用32P標記親代噬菌體，所得子代噬菌體有的含有放射性，D項錯誤。 11．在“噬菌體侵染細菌的實驗”中，噬菌體與細菌保溫時間長短與放射性高低的關系圖可能如下，下列關聯(lián)中最合理的是(35S標記的噬菌體記為甲組，32P標記的噬菌體記為乙組)(　　) A．甲組—上清液—bB．乙組—上清液—a C．甲組—沉淀物—cD．乙組—沉淀物—d 答案　D 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，上清液中僅含噬菌體的外殼，下層是大腸桿菌，噬菌體的外殼和大腸桿菌分離。甲組是35S標記的噬菌體，其放射性的蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌，所以放射性在上清液，先增加，然后不變，如圖a；乙組標記的是32P標記的噬菌體，標記的是DNA，DNA進入大腸桿菌，進行DNA的復制并指導蛋白質(zhì)的合成，再組裝子代噬菌體，所以放射性在沉淀物中，放射性先增加，然后由于大腸桿菌的破裂，放射性又逐漸減少，如圖d，故選D。 12．(2018云南一中月考)赫爾希和蔡思研究T2噬菌體侵染細菌的實驗：分別用35S和32P標記的噬菌體與大腸桿菌混合保溫，一段時間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測放射性。攪拌時間不同，上清液中的放射性強度不同，結(jié)果如下表。請分析回答下列問題： 攪拌時間(min) 1 2 3 4 5 上清液35S百分比(%) 50 70 75 80 80 上清液32P百分比(%) 21 25 28 30 30 被侵染細菌成活率(%) 100 100 100 100 100 (1)獲得含有35S標記和32P標記的噬菌體的具體操作是_____________________________。 實驗時，用來與被標記的噬菌體混合的大腸桿菌__________(填“帶有”或“不帶有”)放射性。 (2)實驗過程中，攪拌的目的是_______________________________________。 攪拌5min，被侵染細菌的成活率為100%，而上清液中仍有32P放射性出現(xiàn)，說明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若1個帶有32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，大腸桿菌裂解后釋放出100個子代噬菌體，其中帶有32P標記的噬菌體有________個，出現(xiàn)該數(shù)目說明DNA的復制方式是____________。 答案　(1)在分別含有35S和32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體即可獲得　不帶有 (2)使吸附在細菌上的噬菌體的外殼蛋白和噬菌體與細菌分離　有一部分含有32P標記的噬菌體沒有侵入細菌中，且被侵染的細菌沒有裂解釋放子代噬菌體 (3)2　半保留復制 解析　(1)噬菌體是病毒，只能寄生在活的細胞中，不能用一般培養(yǎng)基培養(yǎng)，所以獲得被32P和35S標記的噬菌體，需先用分別含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。實驗時，用來與被標記的噬菌體混合的大腸桿菌不帶有放射性。(2)用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌。一段時間后，用攪拌器攪拌，然后