(共73张PPT)
1.阐述格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验的过程。
2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程。
3.举例说明证明遗传物质的实验思路。
学习目标
1.生命观念:理解DNA是主要的遗传物质,认知生命的共性及差异。
2.科学思维:感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。
素养要求
第1节 DNA是主要的遗传物质
新人教(2019)生物必修2课件
肺炎链球菌的转化实验
01
梳理教材知识 夯实基础
1.对遗传物质的早期推测
20世纪20年代,大多数科学家认为 是生物体的遗传物质。20世纪30年代,人们认识到组成DNA的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。这一认识本可以使人们意识到 的重要性,但是,由于对DNA的结构没有清晰的了解,认为 是遗传物质的观点仍占主导地位。
蛋白质
DNA
蛋白质
2.肺炎链球菌的类型
项目 S型细菌 R型细菌
菌落 表面_____ 表面_____
菌体
有无致病性 ___ ___
光滑
粗糙
有
无
3.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
实验过程 结果分析 结论
(1)R型活细菌 小鼠_______ R型细菌无致病性 已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——___
_______
(2)S型活细菌 小鼠____ S型活细菌 S型细菌有致病性 (3)加热致死的S型细菌 小鼠_______ 加热致死的S型细菌已失活 R型细菌转化为 细菌,且性状可以遗传 不死亡
死亡
不死亡
死亡
S型
S型
转
化因子
拓展延伸
加热的作用原理
(1)加热会使蛋白质变性失活,这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活,酶等生命体系失去其相应功能,细菌死亡。
(2)加热时,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,进而恢复活性。
4.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验过程及结果
出现了S型活细菌
只长R型细菌
(2)结论: 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
辨析易错易混 练前清障
(1)加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内,从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型活细菌( )
(2)艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡( )
(3)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质( )
×
×
×
特别提醒
(1)肺炎链球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,进而在R型细菌中指导合成了S型细菌的一些物质,使R型细菌转化成了S型细菌。
(2)一般情况下,转化率很低,只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化,培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。
思考延伸拓展 强化素养
请从以下角度来说明肺炎链球菌的体内转化实验与体外转化实验的关系:
(1)区别
项目 体内转化实验 体外转化实验
科学家 格里菲思 艾弗里及其同事
细菌培养 小鼠体内 体外培养基
实验构思 用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 在S型细菌的提取物中,分别去除某种物质,观察能否使R型细菌发生转化
观察指标 _____________ ________________
实验结论 __________________________________ _______________
(2)联系
①体内转化实验是体外转化实验的 ,体外转化实验则是前者的延伸。
②实验设计都遵循 和 原则。
小鼠是否死亡
培养基中菌落类型
已经加热致死的S型细菌体内有转化因子
转化因子是DNA
基础
对照原则
单一变量
噬菌体侵染细菌的实验
02
梳理教材知识 夯实基础
1.实验者: 。
2.实验方法: 技术。
3.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌
(1)T2噬菌体的模式图
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记
DNA
蛋白质
(2)T2噬菌体的增殖
①合成T2噬菌体的DNA的模板:进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。
②合成T2噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
③合成T2噬菌体的蛋白质的原料:大肠杆菌的氨基酸,场所:大肠杆菌的核糖体。
4.实验过程
(1)标记T2噬菌体
大肠杆菌
大肠杆菌
(2)侵染细菌
低
低
高
高
5.实验分析
(1)噬菌体侵染细菌时, 进入细菌的细胞中,而 仍留在细胞外。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过 遗传的。
6.实验结论: 才是噬菌体的遗传物质。
DNA
蛋白质外壳
亲代的DNA
DNA
辨析易错易混 练前清障
(1)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解( )
(2)为获得放射性标记的T2噬菌体,可分别用含35S和32P的人工培养基培养噬菌体( )
(3)细菌和病毒作为实验材料,具有个体小、结构简单、繁殖快的优点
( )
×
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√
特别提醒
噬菌体侵染细菌的实验中应注意的问题
(1)病毒营寄生生活,T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,而不能侵染其他细菌。
(2)标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,必须依赖活细胞生存。
思考延伸拓展 强化素养
1.本实验采用的是放射性同位素标记技术,为什么用32P和35S进行标记?
提示 P是噬菌体DNA特有的元素,S是噬菌体蛋白质特有的元素,用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,可以单独地观察它们各自的作用。
2.能否用14C和3H标记噬菌体?能否用32P和35S同时标记噬菌体?
提示 不能,因为DNA和蛋白质都含C和H,因此无法确认被标记的是何种物质;不能,因为若用32P和35S同时标记噬菌体,则上清液和沉淀物中均会具有放射性,无法判断噬菌体遗传物质的成分。
3.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中也有少量放射性,可能是什么原因造成的?
提示 搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
4.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?
提示 (1)保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
归纳总结
(1)噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
①保温时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中放射性偏高,原因是部分噬菌体未侵染细菌或子代噬菌体被释放出来。
②“搅拌”要充分——如果搅拌不充分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样会造成沉淀物中放射性偏高。
(2)使用不同元素标记后子代放射性有无的判断
生物的遗传物质
03
梳理教材知识 夯实基础
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)实验材料:烟草花叶病毒(只含有 和 )、烟草。
(2)实验过程
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是 ,不是 。
2.DNA是主要的遗传物质:绝大多数生物的遗传物质是 ,只有极少数生物的遗传物质是 。因此, 是主要的遗传物质。
蛋白质
RNA
不感染病毒
RNA
感染病毒
RNA
蛋白质
DNA
RNA
DNA
辨析易错易混 练前清障
(1)真核生物的遗传物质是DNA( )
(2)原核生物的遗传物质是RNA( )
(3)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA( )
(4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质( )
√
×
×
×
易错警示
(1)细胞内既有DNA,又有RNA,其遗传物质是DNA。
(2)病毒只含有一种核酸:DNA或RNA,含有哪种核酸,该核酸就是该病毒的遗传物质。
(3)DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说的,而某种生物的遗传物质是唯一的。
思考延伸拓展 强化素养
请总结:探索“遗传物质”的思路和方法,并完成填空:
(1)探究思路:探究哪种物质是遗传物质——_________________________
。
(2)三种方法
设法将物质分开,单独看其
作用
减法
同位素标记技术
特定碱基
T
U
特有元素
梳理网络 要语必背
04
1.肺炎链球菌体内转化实验的结论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
2.艾弗里通过对肺炎链球菌的体外转化实验的研究,提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3.T2噬菌体侵染细菌的实验证明:DNA才是噬菌体的遗传物质。
4.绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
随堂演练 知识落实
05
1.探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质,当时人们的判断理由不包含
A.蛋白质是构成生物体的重要物质
B.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
C.蛋白质与生物的性状密切相关
D.蛋白质氨基酸的排列顺序变化多端可以储存大量遗传信息
解析 蛋白质是构成生物体的重要物质,不能说明蛋白质是遗传物质,A错误。
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2.在艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验中,用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后与R型活细菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型细菌生长。设置本实验步骤的目的是
A.与“S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养”的实验形成对照
B.补充R型细菌生长所需要的营养物质
C.直接证明S型细菌的DNA不是促使R型细菌转化的因素
D.证明R型细菌生长不需要DNA
√
解析 将S型细菌的细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,结果出现了S型细菌;用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物,使DNA水解,结果培养基上仅有R型细菌生长,这两组实验形成对照实验,A正确。
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3.下列有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的叙述,不正确的是
A.该实验的设计思路是单独观察蛋白质和DNA的作用
B.检测离心后试管中上清液和沉淀物中放射性的强弱可推测侵入细菌中
的物质
C.35S标记蛋白质的实验组,离心后的试管中上清液有较高的放射性
D.噬菌体侵染细菌的实验和格里菲思的肺炎链球菌的转化实验都证明了
DNA是遗传物质
解析 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了存在转化因子,但没有证明DNA是转化因子,D项错误。
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4.如图表示科研人员探究烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,由此可以判断
A.水和苯酚的作用是
分离病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质没有进入烟草细胞中
C.侵入烟草细胞的RNA含有A、T、G、C四种碱基
D.RNA是TMV的主要遗传物质
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解析 能将TMV的蛋白质接种到正常烟草叶片细胞内,即TMV的蛋白质进入了烟草细胞中,B错误;
RNA含有A、U、G、C四种碱基,C错误;
本实验证明RNA是TMV的遗传物质,而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质,D错误。
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5.下列生物的遗传物质都是DNA的是
A.酵母菌、大肠杆菌和肺炎链球菌 B.新型冠状病毒、SARS病毒
C.HIV、蓝细菌、绿藻和黑藻 D.烟草、烟草花叶病毒
解析 所有细胞生物(包括原核生物和真核生物)的遗传物质都是DNA,绝大多数病毒的遗传物质是DNA,只有极少数病毒的遗传物质是RNA,如新型冠状病毒和SARS病毒、HIV、烟草花叶病毒等。
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6.某研究小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验,请你完成相关内容。
(1)实验原理:_____________。
(2)材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及其等渗生理盐水、注射器等。
(3)实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。
酶具有专一性
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②按下表所示配制注射溶液,然后分别注射入小白鼠体内。
组别 A B C D
注射 溶液 _____________ _____和_______ _____________ _____和_______ ________________ _________
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
(4)结果预测及结论:
①A、C组发病,B、D组未发病,说明DNA是该病毒的遗传物质;
②___________________________,说明________________________。
该病毒核酸提
取物
RNA酶
该病毒核酸提
取物
DNA酶
该病毒核酸提取物
生理盐水
B、C组发病,A、D组未发病
RNA是该病毒的遗传物质
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(5)实验分析:
①____组和____组对照,能说明RNA是否是其遗传物质。
②B组和C组对照,能说明______________________。
③C组和D组在实验对比时起到_____作用。
A
C
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DNA是否是其遗传物质
对照
课时对点练
06
A组 基础对点练
题组一 肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的转化实验中,发现无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌
①有致病性R型细菌 ②无致病性R型细菌 ③有致病性S型细菌 ④无致病性S型细菌
A.①② B.③④ C.②③ D.②④
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解析 S型细菌中存在某种转化因子,能将部分R型细菌转化为S型细菌,因此,无致病性R型活细菌和被加热致死的有致病性S型细菌混合后,在小鼠体内能找到无致病性R型细菌和有致病性S型细菌。
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2.如图所示,在肺炎链球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4号四支试管中,加入相应的物质,经过培养,检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是
A.3和4
B.1、3和4
C.2、3和4
D.1、2、3和4
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解析 根据艾弗里的体外转化实验可知,1、3、4号试管中既有R型细菌又有S型细菌,2号试管只有R型细菌。因此,4支试管中都存在R型细菌。
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3.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验,进行了以下3个实验:
①S型细菌的细胞提取物+DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内
②加热致死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内
③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠体内
以上3个实验中小鼠存活的情况依次是
A.存活、存活、存活 B.存活、死亡、存活
C.死亡、死亡、存活 D.存活、死亡、死亡
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解析 由肺炎链球菌的转化实验可知,只有S型活细菌才会导致小鼠死亡,S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①DNA酶能够水解S型细菌的DNA,故不能使R型细菌转化为S型细菌,小鼠存活;
②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌,导致小鼠死亡;
③R型细菌被加热杀死,不能被S型细菌的DNA转化,小鼠存活。
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4.下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是
A.格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子
B.体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡
C.艾弗里的实验不能证明蛋白质不是遗传物质
D.艾弗里的实验运用了“加法原理”
解析 格里菲思通过4组实验对照得出已经加热致死的S型细菌中含有转化因子,A正确;
使小鼠死亡的是S型活细菌,而不是其DNA,B错误;
艾弗里的实验可以证明蛋白质不是遗传物质,C错误;
艾弗里实验运用了“减法原理”,D错误。
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题组二 噬菌体侵染细菌的实验
5.1952年,赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时,正确的做法是
A.分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体
B.分别用含35S和32P的培养基培养细菌,再分别用上述细菌培养T2噬菌体
C.分别将35S和32P注入鸡胚,再用T2噬菌体感染鸡胚
D.分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体
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6.在“噬菌体侵染细菌的实验”中,可通过某操作实现如图所示变化。该操作是
A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合
C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D.离心并检测上清液和沉淀物中的放射性
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解析 图中所示噬菌体外壳和细菌分离,这应该是通过搅拌实现的。
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7.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是
A.32P主要集中在沉淀物中,但上清液中也不排除有少量放射性
B.若离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用
D.本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
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解析 若离心前混合时间过长,会使大肠杆菌裂解,子代噬菌体被释放出来导致上清液中放射性增强。
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题组三 生物的遗传物质
8.下列关于生物遗传物质的叙述,正确的是
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.DNA和RNA在细胞中均存在,其中DNA是主要的遗传物质,RNA是次
要的遗传物质
C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗
传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA
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解析 绝大多数生物的遗传物质是DNA,A错误;
含有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,B错误;
真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,C正确,D错误。
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9.如图所示,两种不同的植物病毒甲、乙,经重建形成“杂种病毒丙”,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是
解析 病毒的遗传物质是核酸,重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒,因此在植物体内增殖产生的新病毒和乙是一样的。
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10.请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。
(1)实验过程:
步骤一:分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,依次编号为甲、乙;
步骤二:在两个培养皿中接种___________________,在适宜条件下培养一段时间;
步骤三:在甲、乙两个培养皿中放入__________,培养一段时间,分别获得被____标记和被____标记的噬菌体;
等量的大肠杆菌菌液
T2噬菌体
32P
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步骤四:用上述噬菌体分别侵染_________的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。
步骤五:检测放射性同位素存在的主要位置。
(2)预测实验结果:
①在甲培养皿中获得的噬菌体侵染
的大肠杆菌,经搅拌、离心后结果
如____图。
②在乙培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌,经搅拌、离心后结果如____图。
未被标记
B
A
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解析 T2噬菌体营寄生生活,必须寄生于大肠杆菌体内才能增殖,所以若要标记噬菌体,需要先用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌,然后用上述大肠杆菌培养噬菌体。噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌体内,蛋白质外壳附着在大肠杆菌外面,所以离心时,含有32P的DNA进入大肠杆菌内出现在沉淀物中,而附着的蛋白质外壳会脱离菌体,出现在上清液中。故甲培养皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌,经搅拌、离心后结果如B图,同理,乙培养
皿中获得的噬菌体侵染的大肠杆菌,
经搅拌、离心后结果如A图。
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B组 综合强化练
11.将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠体内S型、R型细菌数量的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是
A.R型细菌中的转化因子促使R型细菌
转化为S型细菌
B.曲线ab段与bc段相比,小鼠体内抵抗
R型细菌的物质更多
C.曲线bc段绝大多数的R型细菌转化成
了S型细菌
D.cd段R型细菌数量上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力
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解析 R型细菌中的转化因子不可能促使R型细菌转化为S型细菌,A错误;
曲线ab段,将R型细菌注射到小鼠体内,小鼠产生的抵抗R型细菌的物质较少,bc段小鼠产生了大量的抵抗R型细菌的物质,B错误;
曲线bc段下降的原因是大部分R型细菌被小鼠产生的抵抗R型细菌的物质消灭,只有少数R型细菌转化成S型细菌,C错误;
cd段S型细菌增多,降低了小鼠的免疫能力,从而导致R型细菌的数量上升,D正确。
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12.(2017·全国Ⅱ改编)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染细菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.烟草花叶病毒与T2噬菌体的核酸类型相同
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解析 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,A错误;
病毒没有细胞结构,不能独立生活,T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成蛋白质,B错误;
T2噬菌体侵染大肠杆菌时,其DNA进入大肠杆菌,以大肠杆菌的核苷酸为原料,合成子代噬菌体的DNA,而核苷酸中含有P,则培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;
烟草花叶病毒为RNA病毒,T2噬菌体为DNA病毒,二者所含核酸类型不同,D错误。
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13.赫尔希和蔡斯进行了证明DNA是噬菌体遗传物质的实验。下列相关说法错误的是
①将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养
②将大肠杆菌细胞放在含放射性同位素35S和32P的培养基中培养
③用T2噬菌体分别侵染被35S或32P标记的大肠杆菌,使T2噬菌体分别被35S或32P标记
④噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程:吸附→注入→合成→组装→释放
⑤用35S或32P标记噬菌体DNA的实验方法叫荧光标记法
⑥用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果中,上清液理论上不含放射性,因噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内
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⑦赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
A.①④⑥ B.②③⑤ C.④⑥⑦ D.②⑤⑦
解析 分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,要先分别标记大肠杆菌,即将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养,②错误;
用35S或32P标记噬菌体DNA的实验方法叫放射性同位素标记法,⑤错误;
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA才是噬菌体的遗传物质,⑦错误。故选D。
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14.关于赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”,下列分析正确的是
A.35S标记组:培养时间过长,沉淀物放射性增强
B.32P标记组:搅拌不够充分,上清液放射性增强
C.35S标记组:培养时间越长,含35S的子代噬菌体比例越高
D.32P标记组:培养时间越长,含32P的子代噬菌体比例越低
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解析 35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质外壳不会进入细菌内,离心后35S主要存在于上清液中,故无论培养时间长与短,只要搅拌充分,放射性均存在于上清液中,且子代噬菌体均不含35S,A、C错误;
搅拌的目的是使蛋白质外壳和细菌分开,因此即使搅拌不够充分,也不会使上清液中的放射性增强,B错误;
32P标记的是亲代噬菌体的DNA,培养时间越长,子代噬菌体越多,但子代噬菌体合成时的原料都来自未被32P标记的细菌,所以含32P的子代噬菌体比例越低,D正确。
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15.(2019·浙江宁波北仑中学月考)用不同标记的噬菌体侵染不同标记的细菌,经短时间的保温培养、充分搅拌和离心处理后,下列预期的实验结果中,错误的是
A.用含3H标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,上清液和沉淀物中均有放
射性
B用未标记的噬菌体侵染14C标记的细菌,上清液和沉淀物中均有放射性
C.用含32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,上清液和沉淀物中均有放射性
D.用含35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌,上清液和沉淀物中均有放射性
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解析 用未标记的噬菌体侵染14C标记的细菌,实验过程中要求短时间保温,子代噬菌体并未裂解释放,所以上清液中不含放射性,B错误。
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16.(2019·江西吉安高二上联考)下列有关探究遗传物质的实验方法的叙述不正确的是
A.肺炎链球菌的体外转化实验中自变量的控制利用了减法原理
B.噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术
C.烟草花叶病毒侵染烟草的实验利用了放射性同位素标记技术
D.噬菌体侵染细菌的实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开,单独观
察它们的遗传特点
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解析 烟草花叶病毒感染烟草的实验利用了直接分离法,C项错误。
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17.科学家从T2噬菌体分离出甲、乙两个不同品系,并进行了4组相关实验,实验过程和结果如下表所示。
实验编号 实验过程 实验结果
① 甲品系T2噬菌体侵染大肠杆菌 分离出甲品系T2噬菌体
② 乙品系T2噬菌体侵染大肠杆菌 分离出乙品系T2噬菌体
③ 甲品系T2噬菌体的DNA+乙品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌 分离出甲品系T2噬菌体
④ 乙品系T2噬菌体的DNA+甲品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌 分离出乙品系T2噬菌体
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分析回答下列问题:
(1)该实验的设计思路是__________________________________________
___________。整个实验能够证明__________________________。
(2)若用14C、32P、35S同时标记T2噬菌体后,让其侵染未被标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够检测到的放射性元素有__________。T2噬菌体不能独立生活的原因可能是______________________________
_________________________(答1点即可)。
(3)若用烟草细胞替代大肠杆菌细胞进行上述实验_____(“能”或“不能”)得到上述实验结果,依据是_______________________________________
_____________________。
将噬菌体的DNA和蛋白质分离,单独研究它们
各自的功能
T2噬菌体的遗传物质是DNA
14C、32P
没有细胞结构、缺乏相应的酶、
不能通过细胞呼吸产生能量
不能
T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,
不能寄生在烟草细胞中
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18.结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:
(1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌的转化实验中,实验成功的最关键的设计思路是_____________________________________________________
___________________。
(2)上述实验证明了_______________________________________。
(3)后来,赫尔希和蔡斯用__________________技术,进一步表明______才是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤:①噬菌体与大肠杆菌混合培养;②35S和32P分别标记噬菌体;③放射性检测;④离心分离。该实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
运用“减法原理”,每个实验组特异性地去除了一种物质后,
观察实验结果的变化
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
放射性同位素标记
DNA
②①④③
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(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质存在于________(填“上清液”或“沉淀物”)中。
解析 用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,由于标记的是DNA,DNA进入细菌内,所以离心后,发现放射性物质存在于沉淀物中。
沉淀物
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(5)在上述实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,____(填“会”或“不会”)导致实验误差。简述理由:_______________
_________________________________________________________。
解析 在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体,离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性,导致实验误差。
会
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没有侵染到大肠
杆菌内的噬菌体,离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性