第29讲 DNA是主要的遗传物质
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题每题2分。
1.(噬菌体侵染细菌的实验|2024·泉州月考)利用放射性同位素标记技术,赫尔希和蔡斯在1952年完成了噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的是( )
[A] T2噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使噬菌体的 DNA与蛋白质分离
[B] 若要大量制备用35S标记的噬菌体,可用含35S的培养基直接培养噬菌体
[C] 合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
[D] DNA中含有C、H、O、N、P元素,该实验中常用15N和32P来标记噬菌体的DNA
2.(DNA是主要的遗传物质综合|2024·广州三模)在遗传物质的探究过程中,科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是( )
[A] 格里菲思的重要贡献是提出了转化因子的概念
[B] 艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了“减法原理”控制自变量
[C] 肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点
[D] DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础
3.(肺炎链球菌的转化实验|2024·厦门模拟)艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,对加热致死的S型细菌的细胞提取物进行不同的处理后,再加入有R型活细菌的培养基中,处理方法及培养结果如下表所示。由表可知( )
实验组号 处理方法 培养基中长菌情况
① 不处理 R型、S型细菌
② 加入蛋白酶 R型、S型细菌
③ 加入酯酶 R型、S型细菌
④ 加入RNA酶 R型、S型细菌
⑤ 加入DNA酶 R型细菌
[A] 本实验的自变量控制利用了“加法原理”和“减法原理”
[B] 实验表明R型细菌的DNA是“转化因子”
[C] DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性
[D] 实验①~⑤证明了DNA是主要的遗传物质
4. (RNA是遗传物质的实验证据|2024·钦州模拟)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如图所示。下列说法错误的是( )
[A] a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染
作用
[B] b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
[C] c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
[D] 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
5.(DNA是主要的遗传物质综合|2024·湛江模拟)丙型肝炎由一种 RNA 病毒——丙型肝炎病毒感染引起,主要通过血液传播。下列有关丙型肝炎病毒的叙述,正确的是( )
[A] 丙型肝炎病毒和SARS病毒一样,遗传物质主要是 RNA
[B] 丙型肝炎病毒和乙型肝炎病毒一样,遗传物质都是 DNA
[C] 由于酒精可以杀死病毒,所以经常饮酒可以预防丙型肝炎
[D] 丙型肝炎除了主要通过血液传播外,还可能通过性传播
6.(噬菌体侵染细菌的实验|2024·濮阳模拟)根据噬菌体和宿主的关系,可将噬菌体分为两类:一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖,产生许多子代噬菌体,并最终使宿主细胞破裂,这类噬菌体被称为烈性噬菌体;另一类噬菌体感染宿主后不立即增殖,而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中,随宿主核酸的复制而复制,这类噬菌体被称作温和噬菌体。下列叙述错误的是( )
[A] T2噬菌体属于烈性噬菌体,侵染宿主后会使宿主细胞裂解
[B] 烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成,受自身DNA的控制
[C] 温和噬菌体的DNA插入宿主细胞拟核DNA中发生了基因重组
[D] 35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长或过短,都会使上清液的放射性增强
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(肺炎链球菌的转化实验|2024·宜春模拟)艾弗里在体外重复格里菲思肺炎链球菌的转化实验,起初R型活菌与加热杀死的S型菌混合培养时,总是无法获得S型菌落。研究发现,在体外培养状态下,S型菌在与R型菌竞争中处于劣势。后来他对实验进行改进,最终完成了肺炎链球菌的体外转化实验,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别 实验处理 实验结果
1 R型活菌 R型菌落
2 R型活菌+加热杀死的S型菌 R型菌落
3 R型活菌+抗R型菌血清 R型菌落 (较小)
4 R型活菌+加热杀死的S型菌+抗R型菌血清 R型菌落和S型菌落
[A] 组别2中可能存在S型菌,但无法快速增殖形成菌落
[B] 抗R型菌血清中可能存在某种物质能抑制R型菌的快速增殖
[C] 抗R型菌血清中存在某种物质能使R型菌转化为S型菌
[D] S型菌的出现说明部分R型活菌完成了遗传物质的重组
8.(肺炎链球菌的转化实验|2024·长治期中)研究表明,各种代谢因素通过操纵子comCDE调控肺炎链球菌转化。基因comC的表达产物为感受态刺激因子(CSP),基因comD的表达产物为CSP的受体,两者结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化。下列相关叙述错误的是( )
[A] 磷酸化comE蛋白与comX的编码区结合,促进σ因子合成
[B] 用Ca2+处理肺炎链球菌,可以促进comCDE相关基因表达
[C] 用高浓度CSP处理comD基因缺失的肺炎链球菌,该菌不能发生转化
[D] 用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化
9.(噬藻体侵染细菌的实验|2024·成都模拟)噬藻体是一种寄生在蓝细菌中的DNA病毒,其增殖过程与T2噬菌体类似。某兴趣小组做了噬藻体侵染蓝细菌的实验,操作如下:①检测放射性;②搅拌、离心;③用32P标记噬藻体;④标记的噬藻体与未被标记的蓝细菌混合培养。下列有关叙述错误的是( )
[A] 步骤③的具体做法是先在含32P的培养基中培养蓝细菌,再用该蓝细菌培养噬藻体
[B] 实验中用到了噬藻体培养技术、同位素标记技术等
[C] 步骤②中搅拌的目的是使噬藻体与蓝细菌分离,此次离心的结果是沉淀物中的放射性较高
[D] 实验操作的正确顺序是③④②①,该实验可证明噬藻体的遗传物质就是DNA
10.(12分)(验证性与探究性实验|2024·武汉期末)为检测某种感染家禽的病毒Q的化学组成成分以及其遗传物质,某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题。
(1)若要研究病毒Q,则应该将病毒Q培养在活细胞培养基中,原因是
。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定病毒Q的化学成分,原理:
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;
②DNA与二苯胺试剂共热显蓝色;
③蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
实验结果发现该病毒 ,说明其化学成分为RNA和蛋白质。
(3)在此基础上,该兴趣小组继续利用实验材料病毒Q、蛋白酶、活鸡胚培养基等完成相关实验设计。
①实验设计思路:设置两组实验,甲组将病毒Q接种到活鸡胚培养基上,乙组将
接种到活鸡胚培养基上。在适宜条件下培养一段时间后,分别检测两组活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。
②预期实验结果和结论:
a.若只在甲组活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是 。
b.若 ,则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。
③该实验证明病毒Q遗传物质成分的最关键的实验设计思路是
。
第29讲 DNA是主要的遗传物质
1.C T2噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离;噬菌体是病毒,只有寄生在活细胞中才能生存和繁殖,因此不能用不含活细胞的培养基直接培养,应先使用含35S的培养基培养大肠杆菌,再利用含35S的大肠杆菌的培养基培养噬菌体;新的噬菌体是在细菌内合成的,合成其蛋白质外壳要以噬菌体的DNA为模板,先进行转录再进行翻译合成,在此过程中需要噬菌体的DNA以及细菌提供的氨基酸;DNA含有C、H、O、N、P元素,蛋白质中含有C、H、O、N、S元素,该实验中常用32P来标记噬菌体的DNA,不能用15N标记DNA,因为DNA和蛋白质都含有N。
2.C 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实已加热致死的S型细菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子;艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了“减法原理”控制自变量;噬菌体为病毒,不具有细胞结构;DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础。
3.C 蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶能分别分解S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、脂质、RNA和DNA,本实验的自变量控制利用了“减法原理”;S型细菌的DNA是导致R型细菌发生转化的“转化因子”;加入DNA酶后,不能发生转化,说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性;本实验证明了S型细菌的“转化因子”是DNA,即遗传物质是DNA,不能证明DNA是主要的遗传物质。
4.D 该实验证明车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。
5.D 由题意可知,丙型肝炎病毒和SARS病毒一样,遗传物质是RNA;经常饮酒会伤害肝脏,可见经常饮酒不可以预防丙型肝炎;由题干信息可知,丙型肝炎主要通过血液传播,所以丙型肝炎病毒可存在于体液中,据此推测还可能通过性传播。
6.D 分析题意,一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖,产生许多子代噬菌体,并最终使宿主细胞破裂,这类噬菌体被称为烈性噬菌体,T2噬菌体侵染大肠杆菌后会导致大肠杆菌裂解死亡,属于烈性噬菌体;烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成,受烈性噬菌体自身遗传物质DNA的控制;温和噬菌体侵染宿主后不立即增殖,而是将其DNA整合到宿主拟核DNA中,此过程发生了基因重组;35S标记的是噬菌体的蛋白质分子,在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA分子进入大肠杆菌,蛋白质外壳没有进入,所以不管侵染大肠杆菌的时间过长或过短,离心后都处于上清液中。
7.C 组别2中是R型活菌+加热杀死的S型菌,其中加热杀死的S型菌可能让R型菌发生转化产生S型菌,但由于初始数量较少,无法快速增殖形成菌落;对比组别1和组别3可知, 两者的区别在于抗R型菌血清的有无,第3组中加入抗R型菌血清,导致R型菌落较小,说明抗R型菌血清中可能存在某种物质能抑制R型菌的快速增殖;对比组别3和组别4可知,两者的自变量是加热杀死的S型菌的有无,实验结果是组别4中出现了S型菌落,说明加热杀死的S型菌中存在某种物质能使R型菌转化为S型菌;S型菌的出现说明部分R型活菌完成了遗传物质的重组,即有部分R型菌转化为S型菌。
8.A 调控基因表达是在基因的非编码区,不是编码区;Ca2+处理可使肺炎链球菌处于感受态,故可以诱导细菌转化,进而促进comCDE相关基因表达;题意显示,CSP与其受体结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,使细菌形成感受态而发生转化,而高浓度CSP处理后,由于comD基因缺失,因而没有CSP受体产生,进而无法产生有活性的σ因子调控相关的基因表达,无法实现该菌的转化;题意显示,有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化,据此推测,用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化。
9.D 噬藻体是一种病毒,只能营寄生生活,所以不能直接标记,实验操作步骤③的具体做法是先在含有32P的培养基中培养蓝细菌,再用该蓝细菌培养噬藻体;实验中用到了噬藻体培养技术(蓝细菌培养噬藻体)、同位素标记技术(32P标记噬藻体)等;搅拌的目的是使噬藻体与蓝细菌分离,32P标记的是噬藻体的DNA,DNA会进入蓝细菌体内,分布到沉淀物中,所以离心的结果是沉淀物中的放射性较高,而上清液中的放射性较低;该实验操作的正确顺序是③④②①,但实验缺少对照组,所以不能证明噬藻体的遗传物质就是DNA。
10.【答案】 (每空2分)
(1)病毒无细胞结构,只能寄生在活细胞中
(2)在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色,且能与双缩脲试剂反应呈紫色
(3)①用蛋白酶处理后的病毒Q ②蛋白质 在甲组和乙组的活鸡胚培养基中均检测到病毒Q ③利用酶的专一性,将病毒Q的蛋白质与RNA分开
【解析】 (1)病毒没有细胞结构,由核酸和蛋白质组成,不能独立地进行生命活动,只能寄生在活细胞中。(2)结合题中原理,若该病毒化学成分为RNA和蛋白质,则其应在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色,且能与双缩脲试剂反应呈紫色。(3)①实验设计思路:设置两组实验,甲组将病毒Q接种到活鸡胚培养基上,乙组将用蛋白酶处理后的病毒Q接种到活鸡胚培养基上。在适宜条件下培养一段时间后,分别检测两组活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。②预期实验结果和结论:若只在甲组活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是蛋白质;若在甲组和乙组的活鸡胚培养基中均检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。③在探究遗传物质的成分时,通常需要把待检测的物质彼此分离开,然后单独地去观察它们的作用,据此得出相应的结论。第29讲 DNA是主要的遗传物质
[课标要求]
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
考点一 肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)过程与现象。
(2)结果分析。
实验①②对比说明 。实验②③对比说明
。实验②③④对比说明 。
(3)结论: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.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验方法:依次用 处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性。
(2)过程与现象。
(3)结果分析。
第①组是对照组,第②~⑤组是实验组,控制自变量时采用“ 原理”。
第①组实验表明 。第②③④组实验表明 。第⑤组实验表明 。
(4)结论: 。
1.判断正误
(1)(必修2 P43相关信息延伸)S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化。( )
(2)(必修2 P43正文、图32)将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌。( )
(3)(必修2 P43正文、图32)格里菲思通过实验推断,加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌。( )
(4)(必修2 P46科学方法)在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自变量控制中的加法原理。( )
(5) (必修2 P44、46正文)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )
2.规范表达
(1)(必修2 P43正文)DNA分子在加热到90 ℃以上时,会发生变性,当温度降低时则可以恢复。据此分析加热后的S型菌仍有转化能力的原因是什么
(2)(必修2 P44正文)艾弗里的体外转化实验中,设置“S型细菌的细胞提取物中加DNA酶”实验组的作用是什么
能力1 通过肺炎链球菌转化实验的分析,考查科学思维和科学探究能力
1.(2024·广东东莞模拟)肺炎链球菌有R型和S型两种类型,S型细菌有荚膜,R型细菌无荚膜。如图是肺炎链球菌的转化实验,下列有关叙述错误的是( )
[A] 该实验可证明DNA是主要的遗传物质
[B] 该实验运用了自变量控制中的“减法原理”
[C] 甲、乙两组的培养产物中既有R型细菌也有S型细菌
[D] 艾弗里的体外转化实验包含甲、乙、丙
2.(2024·重庆模拟)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
[A] 步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
[B] 步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
[C] 步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
[D] 步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
考点二 噬菌体侵染细菌实验
1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌
(1)T2噬菌体的结构及生活方式。
(2)T2噬菌体的增殖。
[思考] DNA与蛋白质的特征性元素是什么
2.实验方法
放射性 法。
提醒 该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA,不用14C 和18O,也不能用35S、32P标记同一噬菌体。
3.实验过程
(1)标记噬菌体。
[思考] T2噬菌体不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌,为什么
(2)噬菌体侵染细菌: 对比实验(相互对照)。
提醒 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离;离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
4.实验结论
(1)直接证明: 。
(2)间接证明:DNA能够 ,使生物体前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性;DNA能够控制 的合成,从而控制生物体的代谢和性状。
1.判断正误
(1)(必修2 P45正文)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体,可得到被标记的噬菌体。( )
(2)(必修2 P45正文)在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。( )
(3)(必修2 P45正文)用35S和32P同时标记噬菌体,可使实验更具说服力。( )
(4)(必修2 P45正文)在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。( )
(5)(必修2 P45正文)用1个含32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,裂解释放的子代噬菌体中只有2个含32P。( )
(6)(必修2 P45正文)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。( )
2.规范表达
(必修2 P45正文拓展)某科研小组在利用噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,经搅拌、离心后的实验数据如图所示。请思考并回答下列问题。
(1)在上述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记,而不用14C和18O标记的原因是 。
(2)图中被侵染的大肠杆菌的存活率基本保持在100%,本组数据意义是
。细胞外的32P含量约有30%,原因是
。上清液中的35S含量先增大后保持在80%左右,原因是 。
1.噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌。
2.艾弗里肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
项目 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染 细菌实验
实验 思路 设法将DNA与其他物质分开,单独、直接地研究它们各自不同的作用
设计 原则 对照原则和单一变量原则
处理 方式 的区别 减法原理:分别用蛋白酶、RNA酶、DNA酶和酯酶处理S型细菌的细胞提取物,之后与R型活细菌混合培养 放射性同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)
实验 结论 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 DNA是遗传物质
能力2 结合噬菌体侵染细菌实验,考查实验探究能力
3.(2024·四川遂宁模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验,下列说法错误的是( )
[A] 搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小
[B] 改用14C标记噬菌体,可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
[C] 细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记
[D] 该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响
4.(2024·广东广州模拟)某研究人员分别进行了如下三组实验:①35S标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌;②32P标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌;③14C标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌。下列相关分析正确的是( )
[A] T2噬菌体在含35S、32P和14C的培养基中培养可获取含放射性标记的T2噬菌体
[B] 若第②组保温时间过短或过长,则离心后上清液中放射性均偏高
[C] 若第③组进行充分搅拌,则离心后沉淀物中没有放射性
[D] 比较第①组与第②组的实验结果,说明DNA是主要的遗传物质
考点三 烟草花叶病毒感染实验及DNA是主要的遗传物质
1.烟草花叶病毒感染烟草的实验
(1)实验过程及结果。
(2)实验结论: 是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2.DNA是主要的遗传物质
生物界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RNA,因而 。就生物个体而言,其遗传物质是唯一的。
3.不同生物的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核 酸种类 DNA和 RNA
体内碱 基种类 种 种 种
体内核苷 酸种类 种 种 种
遗传物质
实例 T2噬菌体、 烟草花叶病毒 乳酸菌、 蓝细菌 玉米、小 麦、人
1.判断正误
(1)(必修2 P46正文)在真核生物中,DNA是主要的遗传物质。( )
(2)(必修2 P46正文)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA。( )
(3)(必修2 P46正文)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )
(4)(必修2 P46正文)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )
2.规范表达
(必修2 P46正文)为利用放射性同位素标记法探究某新型病毒的遗传物质是DNA还是RNA,请简述该实验的设计思路: 。
探究遗传物质的方法
能力3 围绕RNA是遗传物质的实验探究,考查科学思维能力
5.(2024·山东济宁模拟)为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质,某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
[A] 实验1为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度
[B] 根据实验1、2、3的实验现象可得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质
[C] 实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论
[D] 该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用
能力4 围绕探索遗传物质的思路和方法,考查科学探究能力
6.(2024·四川成都模拟)某科研机构发现了一种新型病毒,并对该病毒的遗传物质做了进一步研究。请思考并回答下列相关问题。
(1)据研究人员介绍,该病毒的遗传物质比HIV的遗传物质更加稳定。据此可初步推测,该病毒的遗传物质是 ,理由是 。
(2)通过化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究,分析其五碳糖或碱基种类均可做出判断,如果 ,则为DNA;如果 ,则为RNA。
(3)也可以用放射性同位素标记技术研究其遗传物质种类,将宿主细胞置于含有放射性标记核苷酸的培养基中培养,再用病毒感染宿主细胞,一段时间后收集病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸是否都需要标记 ,理由是
。
考向 从科学探究角度,考查探究DNA是主要遗传物质的实验
1.(2024·甘肃卷,5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
[A] 肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
[B] 肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
[C] 噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
[D] 烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
2.(2022·湖南卷,2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生( )
[A] 新的噬菌体DNA合成
[B] 新的噬菌体蛋白质外壳合成
[C] 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
[D] 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
3.(2022·浙江6月选考,22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
[A] 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
[B] 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
[C] 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
[D] 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
4.(2022·海南卷,13)某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、第二组实验分别是( )
材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
[A] ①和④ [B] ②和③
[C] ②和④ [D] ④和③
第29讲 DNA是主要的遗传物质
考点一 肺炎链球菌的转化实验
必备知识·梳理
1.(1)死亡 不死亡 死亡 (2)R型细菌无致病性,S型细菌有致病性 被加热致死的S型细菌无致病性 R型细菌能转化为S型细菌 (3)转化因子
2.(1)不同酶 (2)蛋白酶 DNA酶 R型、S型 (3)减法 S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后仍然具有转化活性 S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 (4)DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
深挖教材
1.(1)× S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是两者的遗传物质有差异。
(2)× 从死亡的小鼠体内分离得到的既有S型活细菌,也有R型活细菌,且R型活细菌占多数。
(3)× 格里菲思通过实验得出加热致死的S型细菌中存在某种“转化因子”促使R型活细菌转化为S型活细菌。
(4)× 在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自变量控制中的减法原理。
(5)× 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
2.(1)对S型菌加热处理后,其DNA会发生变性(解旋),但在缓慢降温后其单链重新聚合,恢复双螺旋结构,因此仍具有转化能力。
(2)起对照作用,说明DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化,进一步证明DNA才是使R型细菌转化的物质。
关键能力·提升
能力1
1.A 该实验证明了DNA是遗传物质,没有证明DNA是主要的遗传物质。该实验设计思路是把DNA与其他物质分开,单独直接地研究各物质的遗传功能,即该实验的自变量控制利用了“减法原理”。S型细菌的细胞提取物中含有转化因子DNA,转化因子DNA会将部分R型细菌转化为S型细菌,因此甲组培养产物中既有R型细菌也有S型细菌;S型细菌的细胞提取物中含有转化因子DNA,蛋白酶不能水解DNA,转化因子DNA会将部分R型细菌转化为S型细菌,因此乙组培养产物中既有R型细菌也有S型细菌。在艾弗里体外转化实验中,甲是对照组,乙、丙是其中两个实验组。
2.D 步骤①中,酶处理时间要足够长,保证底物完全水解;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同且适宜,否则会影响实验结果;步骤④中,液体培养基更有利于菌体与外界物质的交换,因此液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化;S型细菌有荚膜,菌落表面光滑,R型细菌无荚膜,菌落表面粗糙。故步骤⑤中,可通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,以判断是否出现S型细菌。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
必备知识·梳理
1.(1)DNA 蛋白质 寄生
[思考] 仅蛋白质中含有硫,磷几乎都存在于DNA中,故二者的特征性元素分别是P、S。
2.同位素标记
3.[思考] T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,不能在培养基中增殖。
(2)高 低 低 高
4.(1)DNA是噬菌体的遗传物质 (2)自我复制 蛋白质
深挖教材
1.(1)× 病毒营胞内寄生生活,不能直接用培养基培养,需要在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养噬菌体。
(2)× 在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体与被侵染的大肠杆菌分开。
(3)× 用35S、32P同时标记噬菌体将无法区分DNA与蛋白质,无法得出实验结论。分别用35S和32P标记噬菌体,可使实验更具说服力。
(4)√ (5)√
(6)× T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,所以不可以在肺炎链球菌中复制和增殖。
2.(1)S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素。若用14C和18O进行标记,由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O,且18O不具有放射性,是稳定同位素,因此无法确认被标记的是何种物质
(2)作为参考数据,以证明大肠杆菌未裂解 有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染大肠杆菌 有约20%的噬菌体没有与大肠杆菌脱离
关键能力·提升
能力2
3.B 搅拌不充分,35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上,存在于沉淀物中,会导致上清液的放射性强度减小;DNA和蛋白质都含有C,若用14C标记噬菌体,离心后上清液和沉淀物中都有放射性,不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌;35S标记的噬菌体的蛋白质外壳不进入子代噬菌体,子代噬菌体以32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA,因此子代噬菌体都带有放射性32P;正常情况下,上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质外壳,若保温时间过短,未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液,几乎不会影响上清液放射性强度。
4.B T2噬菌体是病毒,病毒只能在宿主细胞中增殖,在普通培养基中无法培养和标记;若第②组保温时间过短或过长,T2噬菌体没有完全侵染细菌或子代T2噬菌体从细菌细胞中释放出来,经离心后会造成上清液中放射性偏高;14C可标记DNA和蛋白质,无论第③组是否充分搅拌,离心后上清液和沉淀物中均有放射性;对比两组实验,只能说明DNA是遗传物质。
考点三 烟草花叶病毒感染实验
及DNA是主要的遗传物质
必备知识·梳理
1.(1)蛋白质 RNA (2)RNA 蛋白质
2.DNA DNA是主要的遗传物质
3.DNA或RNA DNA和RNA 4 5 5 4 8 8 DNA或RNA DNA DNA
深挖教材
1.(1)× 真核生物的遗传物质只能是DNA。
(2)× 细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA。
(3)× 乳酸菌是原核生物,没有染色体,其遗传物质DNA主要位于拟核中。
(4)× 病毒没有细胞结构,但病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。
2.用含放射性同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸为原料分别培养活细胞,再用上述标记的两种活细胞培养该病毒,一段时间后分别检测子代病毒中是否出现放射性
关键能力·提升
能力3
5.D 没有做处理的为空白对照,实验2为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度;实验1、2、3的实验现象显示TMV的RNA能引起烟草花叶病,蛋白质不能,因而能得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论,得出RNA是遗传物质的结论;该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用。
能力4
6.【答案】 (1)DNA DNA是双链而RNA一般是单链,DNA的结构比RNA更稳定
(2)五碳糖是脱氧核糖或含碱基T 五碳糖是核糖或含碱基U
(3)不是 如果对各种核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA,在病毒中均能检测到放射性
【解析】 (1)HIV的遗传物质是RNA,易发生变异,而题中病毒的遗传物质比HIV的遗传物质稳定,说明其遗传物质是DNA,DNA具有独特的双螺旋结构,不易发生变异。
(2)两种核酸中,DNA特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶,RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶。
(3)如果对各种核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA,在病毒中均能检测到放射性,因此培养基中的核苷酸不能都标记。
研练真题·感悟高考
考向
1.D 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,S型菌的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性;在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质;噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主原料和酶完成自我复制;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状。
2.C T2噬菌体侵染大肠杆菌后,其DNA会在大肠杆菌体内复制,合成新的噬菌体DNA;T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,只有DNA进入大肠杆菌,T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳;噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA;合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合,合成蛋白质。
3.C 32P、35S均具有放射性,若用同时含有32P、35S的噬菌体侵染大肠杆菌,则无法判断子代噬菌体中放射性的来源;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离;离心是为了使噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌(其中含有噬菌体DNA)分层,即沉淀培养液中的大肠杆菌;该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
4.C 噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入,为了区分DNA和蛋白质,可用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,说明亲代噬菌体的DNA被32P标记,根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中,说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记。(共87张PPT)
第29讲
DNA是主要的遗传物质
[课标要求]
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
肺炎链球菌的转化实验
考点一
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)过程与现象。
死亡
不死亡
死亡
(2)结果分析。
实验①②对比说明 。实验②③对比说明 。实验②③④对比说明
。
(3)结论: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.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验方法:依次用 处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性。
R型细菌无致病性,S型细菌有致病性
被加热致死的S型细菌无致病性
R型细菌能转化为S型细菌
转化因子
不同酶
(2)过程与现象。
蛋白酶
DNA酶
R型、S型
(3)结果分析。
第①组是对照组,第②～⑤组是实验组,控制自变量时采用“ 原理”。
第①组实验表明 。第②③④组实验表明
。第⑤组实验表明
。
(4)结论: 。
减法
S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理
后仍然具有转化活性
S型细菌的细胞提取物经DNA
酶处理后失去转化活性
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修2 P43相关信息延伸)S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化。( )
×
【提示】 S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是两者的遗传物质有差异。
(2)(必修2 P43正文、图3-2)将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠,从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌。( )
×
【提示】 从死亡的小鼠体内分离得到的既有S型活细菌,也有R型活细菌,且R型活细菌占多数。
(3)(必修2 P43正文、图3-2)格里菲思通过实验推断,加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌。( )
×
【提示】 格里菲思通过实验得出加热致死的S型细菌中存在某种“转化因子”促使R型活细菌转化为S型活细菌。
(4)(必修2 P46科学方法)在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自变量控制中的加法原理。( )
×
【提示】 在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自变量控制中的减法原理。
(5) (必修2 P44、46正文)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )
×
【提示】 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质。
2.规范表达
(1)(必修2 P43正文)DNA分子在加热到90 ℃以上时,会发生变性,当温度降低时则可以恢复。据此分析加热后的S型菌仍有转化能力的原因是什么
【提示】 对S型菌加热处理后,其DNA会发生变性(解旋),但在缓慢降温后其单链重新聚合,恢复双螺旋结构,因此仍具有转化能力。
(2)(必修2 P44正文)艾弗里的体外转化实验中,设置“S型细菌的细胞提取物中加DNA酶”实验组的作用是什么
【提示】 起对照作用,说明DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化,进一步证明DNA才是使R型细菌转化的物质。
能力1 通过肺炎链球菌转化实验的分析,考查科学思维和科学探究能力
1.(2024·广东东莞模拟)肺炎链球菌有R型和S型两种类型,S型细菌有荚膜,R型细菌无荚膜。如图是肺炎链球菌的转化实验,下列有关叙述错误的是( )
[A] 该实验可证明DNA是主要的遗传物质
[B] 该实验运用了自变量控制中的“减法原理”
[C] 甲、乙两组的培养产物中既有R型细菌也有S型细菌
[D] 艾弗里的体外转化实验包含甲、乙、丙
A
【解析】 该实验证明了DNA是遗传物质,没有证明DNA是主要的遗传物质。该实验设计思路是把DNA与其他物质分开,单独直接地研究各物质的遗传功能,即该实验的自变量控制利用了“减法原理”。S型细菌的细胞提取物中含有转化因子DNA,转化因子DNA会将部分R型细菌转化为S型细菌,因此甲组培养产物中既有R型细菌也有S型细菌;S型细菌的细胞提取物中含有转化因子DNA,蛋白酶不能水解DNA,转化因子DNA会将部分R型细菌转化为S型细菌,因此乙组培养产物中既有R型细菌也有S型细菌。在艾弗里体外转化实验中,甲是对照组,乙、丙是其中两个实验组。
2.(2024·重庆模拟)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
[A] 步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解
[B] 步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果
[C] 步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
[D] 步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
D
【解析】 步骤①中,酶处理时间要足够长,保证底物完全水解;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同且适宜,否则会影响实验结果;步骤④中,液体培养基更有利于菌体与外界物质的交换,因此液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化;S型细菌有荚膜,菌落表面光滑,R型细菌无荚膜,菌落表面粗糙。故步骤⑤中,可通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,以判断是否出现S型细菌。
噬菌体侵染细菌实验
考点二
1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌
(1)T2噬菌体的结构及生活方式。
DNA
蛋白质
寄生
(2)T2噬菌体的增殖。
[思考] DNA与蛋白质的特征性元素是什么
【提示】 仅蛋白质中含有硫,磷几乎都存在于DNA中,故二者的特征性元素分别是P、S。
2.实验方法
放射性 法。
提醒 该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA,不用14C 和18O,也不能用35S、32P标记同一噬菌体。
同位素标记
3.实验过程
(1)标记噬菌体。
[思考] T2噬菌体不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌,为什么
【提示】 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,不能在培养基中增殖。
(2)噬菌体侵染细菌: 对比实验(相互对照)。
高
低
低
高
提醒 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离;离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
4.实验结论
(1)直接证明: 。
(2)间接证明:DNA能够 ,使生物体前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性;DNA能够控制 的合成,从而控制生物体的代谢和性状。
DNA是噬菌体的遗传物质
自我复制
蛋白质
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修2 P45正文)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体,可得到被标记的噬菌体。( )
×
【提示】 病毒营胞内寄生生活,不能直接用培养基培养,需要在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养噬菌体。
(2)(必修2 P45正文)在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。( )
×
【提示】 在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体与被侵染的大肠杆菌分开。
(3)(必修2 P45正文)用35S和32P同时标记噬菌体,可使实验更具说服力。( )
×
【提示】 用35S、32P同时标记噬菌体将无法区分DNA与蛋白质,无法得出实验结论。分别用35S和32P标记噬菌体,可使实验更具说服力。
(4)(必修2 P45正文)在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。( )
√
(5)(必修2 P45正文)用1个含32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,裂解释放的子代噬菌体中只有2个含32P。( )
√
【提示】 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,所以不可以在肺炎链球菌中复制和增殖。
(6)(必修2 P45正文)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。( )
×
2.规范表达
(必修2 P45正文拓展)某科研小组在利用噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,经搅拌、离心后的实验数据如图所示。请思考并回答下列问题。
(1)在上述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记,而不用14C和18O标记的原因是
。
S是蛋白质的特征元素,P是DNA的
特征元素。若用14C和18O进行标记,由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O,且18O不具有放射性,是稳定同位素,因此无法确认被标记的是何种物质
(2)图中被侵染的大肠杆菌的存活率基本保持在100%,本组数据意义是
。细胞外的32P含量约有30%,原因是 。上清液中的35S含量先增大后保持在80%左右,原因是 。
作为参考数据,以证明大肠杆菌未裂解
有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染大肠杆菌
有约20%的噬菌体没有与大肠杆菌脱离
1.噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌。
2.艾弗里肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
项目 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
实验 思路 设法将DNA与其他物质分开,单独、直接地研究它们各自不同的作用
设计 原则 对照原则和单一变量原则
处理 方式 的区别 减法原理:分别用蛋白酶、RNA酶、DNA酶和酯酶处理S型细菌的细胞提取物,之后与R型活细菌混合培养 放射性同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)
实验 结论 DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 DNA是遗传物质
能力2 结合噬菌体侵染细菌实验,考查实验探究能力
3.(2024·四川遂宁模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验,下列说法错误的是( )
[A] 搅拌不充分会导致上清液的放射性强度减小
[B] 改用14C标记噬菌体,可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
[C] 细菌裂解后得到的所有子代噬菌体都带有32P标记
[D] 该实验保温时间过短对上清液放射性强度的大小几乎无影响
B
【解析】 搅拌不充分,35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上,存在于沉淀物中,会导致上清液的放射性强度减小;DNA和蛋白质都含有C,若用14C标记噬菌体,离心后上清液和沉淀物中都有放射性,不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌;35S标记的噬菌体的蛋白质外壳不进入子代噬菌体,子代噬菌体以32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA,因此子代噬菌体都带有放射性32P;正常情况下,上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质外壳,若保温时间过短,未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液,几乎不会影响上清液放射性强度。
4.(2024·广东广州模拟)某研究人员分别进行了如下三组实验:①35S标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌;②32P标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌;③14C标记的T2噬菌体+不含放射性的细菌。下列相关分析正确的是( )
[A] T2噬菌体在含35S、32P和14C的培养基中培养可获取含放射性标记的T2噬菌体
[B] 若第②组保温时间过短或过长,则离心后上清液中放射性均偏高
[C] 若第③组进行充分搅拌,则离心后沉淀物中没有放射性
[D] 比较第①组与第②组的实验结果,说明DNA是主要的遗传物质
B
【解析】 T2噬菌体是病毒,病毒只能在宿主细胞中增殖,在普通培养基中无法培养和标记;若第②组保温时间过短或过长,T2噬菌体没有完全侵染细菌或子代T2噬菌体从细菌细胞中释放出来,经离心后会造成上清液中放射性偏高;14C可标记DNA和蛋白质,无论第③组是否充分搅拌,离心后上清液和沉淀物中均有放射性;对比两组实验,只能说明DNA是遗传物质。
烟草花叶病毒感染实验及DNA是主要的遗传物质
考点三
1.烟草花叶病毒感染烟草的实验
(1)实验过程及结果。
蛋白质
RNA
(2)实验结论: 是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2.DNA是主要的遗传物质
生物界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RNA,因而 。就生物个体而言,其遗传物质是唯一的。
RNA
蛋白质
DNA
DNA是主要的遗传物质
3.不同生物的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA和RNA
体内碱基种类 种 种 种
体内核苷酸种类 种 种 种
遗传物质
实例 T2噬菌体、 烟草花叶病毒 乳酸菌、 蓝细菌 玉米、小
麦、人
DNA或RNA
DNA和RNA
4
5
5
4
8
8
DNA或RNA
DNA
DNA
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修2 P46正文)在真核生物中,DNA是主要的遗传物质。( )
×
【提示】 真核生物的遗传物质只能是DNA。
(2)(必修2 P46正文)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA。
( )
×
【提示】 细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA。
(3)(必修2 P46正文)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )
×
【提示】 乳酸菌是原核生物,没有染色体,其遗传物质DNA主要位于拟核中。
(4)(必修2 P46正文)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )
×
【提示】 病毒没有细胞结构,但病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。
2.规范表达
(必修2 P46正文)为利用放射性同位素标记法探究某新型病毒的遗传物质是DNA还是RNA,请简述该实验的设计思路:
。
用含放射性同位素标记的胸腺嘧啶
脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸为原料分别培养活细胞,再用上述标记的两种活细胞培养该病毒,一段时间后分别检测子代病毒中是否出现放射性
探究遗传物质的方法
能力3 围绕RNA是遗传物质的实验探究,考查科学思维能力
5.(2024·山东济宁模拟)为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质,某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
[A] 实验1为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度
[B] 根据实验1、2、3的实验现象可得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质
[C] 实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论
[D] 该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用
D
【解析】 没有做处理的为空白对照,实验2为空白对照组,以消除无关变量对实验结果的影响,增强实验的可信度;实验1、2、3的实验现象显示TMV的RNA能引起烟草花叶病,蛋白质不能,因而能得出结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组,可以进一步验证实验结论,得出RNA是遗传物质的结论;该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用。
能力4 围绕探索遗传物质的思路和方法,考查科学探究能力
6.(2024·四川成都模拟)某科研机构发现了一种新型病毒,并对该病毒的遗传物质做了进一步研究。请思考并回答下列相关问题。
(1)据研究人员介绍,该病毒的遗传物质比HIV的遗传物质更加稳定。据此可初步推测,该病毒的遗传物质是 ,理由是
。
DNA
DNA是双链而RNA一般是
单链,DNA的结构比RNA更稳定
【解析】 (1)HIV的遗传物质是RNA,易发生变异,而题中病毒的遗传物质比HIV的遗传物质稳定,说明其遗传物质是DNA,DNA具有独特的双螺旋结构,不易发生变异。
(2)通过化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究,分析其五碳糖或碱基种类均可做出判断,如果 ,则为DNA;如果 ,则为RNA。
五碳糖是脱氧核糖或含碱基T
五碳糖是核糖或含碱基U
【解析】 (2)两种核酸中,DNA特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶,RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶。
(3)也可以用放射性同位素标记技术研究其遗传物质种类,将宿主细胞置于含有放射性标记核苷酸的培养基中培养,再用病毒感染宿主细胞,一段时间后收集病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸是否都需要标记 ,
理由是
。
不是
如果对各种核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA,在病毒中均能检测到放射性
【解析】 (3)如果对各种核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA,在病毒中均能检测到放射性,因此培养基中的核苷酸不能都标记。
考向 从科学探究角度,考查探究DNA是主要遗传物质的实验
1.(2024·甘肃卷,5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
[A] 肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
[B] 肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
[C] 噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
[D] 烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
研练真题·感悟高考
D
【解析】 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,S型菌的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性;在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质;噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主原料和酶完成自我复制;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状。
2.(2022·湖南卷,2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生
( )
[A] 新的噬菌体DNA合成
[B] 新的噬菌体蛋白质外壳合成
[C] 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
[D] 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C
【解析】 T2噬菌体侵染大肠杆菌后,其DNA会在大肠杆菌体内复制,合成新的噬菌体DNA;T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,只有DNA进入大肠杆菌,T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳;噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA;合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合,合成蛋白质。
3.(2022·浙江6月选考,22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
[A] 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
[B] 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
[C] 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
[D] 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
C
【解析】 32P、35S均具有放射性,若用同时含有32P、35S的噬菌体侵染大肠杆菌,则无法判断子代噬菌体中放射性的来源;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离;离心是为了使噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌(其中含有噬菌体DNA)分层,即沉淀培养液中的大肠杆菌;该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
4.(2022·海南卷,13)某团队从下表①～④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、第二组实验分别是( )
材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
[A] ①和④ [B] ②和③
[C] ②和④ [D] ④和③
C
【解析】 噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入,为了区分DNA和蛋白质,可用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,说明亲代噬菌体的DNA被32P标记,根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中,说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记。
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(噬菌体侵染细菌的实验|2024·泉州月考)利用放射性同位素标记技术,赫尔希和蔡斯在1952年完成了噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的是( )
[A] T2噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使噬菌体的 DNA与蛋白质分离
[B] 若要大量制备用35S标记的噬菌体,可用含35S的培养基直接培养噬菌体
[C] 合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
[D] DNA中含有C、H、O、N、P元素,该实验中常用15N和32P来标记噬菌体的DNA
C
【解析】 T2噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离;噬菌体是病毒,只有寄生在活细胞中才能生存和繁殖,因此不能用不含活细胞的培养基直接培养,应先使用含35S的培养基培养大肠杆菌,再利用含35S的大肠杆菌的培养基培养噬菌体;新的噬菌体是在细菌内合成的,合成其蛋白质外壳要以噬菌体的DNA为模板,先进行转录再进行翻译合成,在此过程中需要噬菌体的DNA以及细菌提供的氨基酸;DNA含有C、H、O、N、P元素,蛋白质中含有C、H、O、N、S元素,该实验中常用32P来标记噬菌体的DNA,不能用15N标记DNA,因为DNA和蛋白质都含有N。
2.(DNA是主要的遗传物质综合|2024·广州三模)在遗传物质的探究过程中,科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是( )
[A] 格里菲思的重要贡献是提出了转化因子的概念
[B] 艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了“减法原理”控制自变量
[C] 肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点
[D] DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础
C
【解析】 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实已加热致死的S型细菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子;艾弗里的肺炎链球菌的转化实验使用了“减法原理”控制自变量;噬菌体为病毒,不具有细胞结构;DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础。
3.(肺炎链球菌的转化实验|2024·厦门模拟)艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,对加热致死的S型细菌的细胞提取物进行不同的处理后,再加入有R型活细菌的培养基中,处理方法及培养结果如下表所示。由表可知( )
C
实验组号 处理方法 培养基中长菌情况
① 不处理 R型、S型细菌
② 加入蛋白酶 R型、S型细菌
③ 加入酯酶 R型、S型细菌
④ 加入RNA酶 R型、S型细菌
⑤ 加入DNA酶 R型细菌
[A] 本实验的自变量控制利用了“加法原理”和“减法原理”
[B] 实验表明R型细菌的DNA是“转化因子”
[C] DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性
[D] 实验①～⑤证明了DNA是主要的遗传物质
【解析】 蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶能分别分解S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、脂质、RNA和DNA,本实验的自变量控制利用了“减法原理”;S型细菌的DNA是导致R型细菌发生转化的“转化因子”;加入DNA酶后,不能发生转化,说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性;本实验证明了S型细菌的“转化因子”是DNA,即遗传物质是DNA,不能证明DNA是主要的遗传物质。
4. (RNA是遗传物质的实验证据|2024·钦州模拟)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如图所示。下列说法错误的是( )
[A] a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
[B] b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
[C] c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的
“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现
病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
[D] 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳
和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
D
【解析】 该实验证明车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。
5.(DNA是主要的遗传物质综合|2024·湛江模拟)丙型肝炎由一种 RNA 病毒——丙型肝炎病毒感染引起,主要通过血液传播。下列有关丙型肝炎病毒的叙述,正确的是( )
[A] 丙型肝炎病毒和SARS病毒一样,遗传物质主要是 RNA
[B] 丙型肝炎病毒和乙型肝炎病毒一样,遗传物质都是 DNA
[C] 由于酒精可以杀死病毒,所以经常饮酒可以预防丙型肝炎
[D] 丙型肝炎除了主要通过血液传播外,还可能通过性传播
D
【解析】 由题意可知,丙型肝炎病毒和SARS病毒一样,遗传物质是RNA;经常饮酒会伤害肝脏,可见经常饮酒不可以预防丙型肝炎;由题干信息可知,丙型肝炎主要通过血液传播,所以丙型肝炎病毒可存在于体液中,据此推测还可能通过性传播。
6.(噬菌体侵染细菌的实验|2024·濮阳模拟)根据噬菌体和宿主的关系,可将噬菌体分为两类:一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖,产生许多子代噬菌体,并最终使宿主细胞破裂,这类噬菌体被称为烈性噬菌体;另一类噬菌体感染宿主后不立即增殖,而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中,随宿主核酸的复制而复制,这类噬菌体被称作温和噬菌体。下列叙述错误的是( )
[A] T2噬菌体属于烈性噬菌体,侵染宿主后会使宿主细胞裂解
[B] 烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成,受自身DNA的控制
[C] 温和噬菌体的DNA插入宿主细胞拟核DNA中发生了基因重组
[D] 35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长或过短,都会使上清液的放射性增强
D
【解析】 分析题意,一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖,产生许多子代噬菌体,并最终使宿主细胞破裂,这类噬菌体被称为烈性噬菌体,T2噬菌体侵染大肠杆菌后会导致大肠杆菌裂解死亡,属于烈性噬菌体;烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成,受烈性噬菌体自身遗传物质DNA的控制;温和噬菌体侵染宿主后不立即增殖,而是将其DNA整合到宿主拟核DNA中,此过程发生了基因重组;35S标记的是噬菌体的蛋白质分子,在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA分子进入大肠杆菌,蛋白质外壳没有进入,所以不管侵染大肠杆菌的时间过长或过短,离心后都处于上清液中。
选择题:7～9题,每题4分。
7.(肺炎链球菌的转化实验|2024·宜春模拟)艾弗里在体外重复格里菲思肺炎链球菌的转化实验,起初R型活菌与加热杀死的S型菌混合培养时,总是无法获得S型菌落。研究发现,在体外培养状态下,S型菌在与R型菌竞争中处于劣势。后来他对实验进行改进,最终完成了肺炎链球菌的体外转化实验,结果如下表。
能力提升练
组别 实验处理 实验结果
1 R型活菌 R型菌落
2 R型活菌+加热杀死的S型菌 R型菌落
3 R型活菌+抗R型菌血清 R型菌落(较小)
4 R型活菌+加热杀死的S型菌+抗R型菌血清 R型菌落和S型菌落
下列叙述错误的是( )
[A] 组别2中可能存在S型菌,但无法快速增殖形成菌落
[B] 抗R型菌血清中可能存在某种物质能抑制R型菌的快速增殖
[C] 抗R型菌血清中存在某种物质能使R型菌转化为S型菌
[D] S型菌的出现说明部分R型活菌完成了遗传物质的重组
C
【解析】 组别2中是R型活菌+加热杀死的S型菌,其中加热杀死的S型菌可能让R型菌发生转化产生S型菌,但由于初始数量较少,无法快速增殖形成菌落;对比组别1和组别3可知, 两者的区别在于抗R型菌血清的有无,第3组中加入抗R型菌血清,导致R型菌落较小,说明抗R型菌血清中可能存在某种物质能抑制R型菌的快速增殖;对比组别3和组别4可知,两者的自变量是加热杀死的S型菌的有无,实验结果是组别4中出现了S型菌落,说明加热杀死的S型菌中存在某种物质能使R型菌转化为S型菌;S型菌的出现说明部分R型活菌完成了遗传物质的重组,即有部分R型菌转化为S型菌。
8.(肺炎链球菌的转化实验|2024·长治期中)研究表明,各种代谢因素通过操纵子comCDE调控肺炎链球菌转化。基因comC的表达产物为感受态刺激因子(CSP),基因comD的表达产物为CSP的受体,两者结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化。下列相关叙述错误的是( )
[A] 磷酸化comE蛋白与comX的编码区结合,促进σ因子合成
[B] 用Ca2+处理肺炎链球菌,可以促进comCDE相关基因表达
[C] 用高浓度CSP处理comD基因缺失的肺炎链球菌,该菌不能发生转化
[D] 用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化
A
【解析】 调控基因表达是在基因的非编码区,不是编码区;Ca2+处理可使肺炎链球菌处于感受态,故可以诱导细菌转化,进而促进comCDE相关基因表达;题意显示,CSP与其受体结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,使细菌形成感受态而发生转化,而高浓度CSP处理后,由于comD基因缺失,因而没有CSP受体产生,进而无法产生有活性的σ因子调控相关的基因表达,无法实现该菌的转化;题意显示,有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化,据此推测,用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化。
9.(噬藻体侵染细菌的实验|2024·成都模拟)噬藻体是一种寄生在蓝细菌中的DNA病毒,其增殖过程与T2噬菌体类似。某兴趣小组做了噬藻体侵染蓝细菌的实验,操作如下:①检测放射性;②搅拌、离心;③用32P标记噬藻体;④标记的噬藻体与未被标记的蓝细菌混合培养。下列有关叙述错误的是( )
[A] 步骤③的具体做法是先在含32P的培养基中培养蓝细菌,再用该蓝细菌培养噬藻体
[B] 实验中用到了噬藻体培养技术、同位素标记技术等
[C] 步骤②中搅拌的目的是使噬藻体与蓝细菌分离,此次离心的结果是沉淀物中的放射性较高
[D] 实验操作的正确顺序是③④②①,该实验可证明噬藻体的遗传物质就是DNA
D
【解析】 噬藻体是一种病毒,只能营寄生生活,所以不能直接标记,实验操作步骤③的具体做法是先在含有32P的培养基中培养蓝细菌,再用该蓝细菌培养噬藻体;实验中用到了噬藻体培养技术(蓝细菌培养噬藻体)、同位素标记技术(32P标记噬藻体)等;搅拌的目的是使噬藻体与蓝细菌分离,32P标记的是噬藻体的DNA,DNA会进入蓝细菌体内,分布到沉淀物中,所以离心的结果是沉淀物中的放射性较高,而上清液中的放射性较低;该实验操作的正确顺序是③④②①,但实验缺少对照组,所以不能证明噬藻体的遗传物质就是DNA。
10.(12分)(验证性与探究性实验|2024·武汉期末)为检测某种感染家禽的病毒Q的化学组成成分以及其遗传物质,某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题。
(1)若要研究病毒Q,则应该将病毒Q培养在活细胞培养基中,原因是
。
病毒无细胞结构,只能寄生在活细胞中
【解析】 (1)病毒没有细胞结构,由核酸和蛋白质组成,不能独立地进行生命活动,只能寄生在活细胞中。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定病毒Q的化学成分,原理:
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;
②DNA与二苯胺试剂共热显蓝色;
③蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
实验结果发现该病毒
,说明其化学成分为RNA和蛋白质。
在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色,且能与双缩
【解析】 (2)结合题中原理,若该病毒化学成分为RNA和蛋白质,则其应在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色,且能与双缩脲试剂反应呈紫色。
脲试剂反应呈紫色
(3)在此基础上,该兴趣小组继续利用实验材料病毒Q、蛋白酶、活鸡胚培养基等完成相关实验设计。
①实验设计思路:设置两组实验,甲组将病毒Q接种到活鸡胚培养基上,乙组将 接种到活鸡胚培养基上。在适宜条件下培养一段时间后,分别检测两组活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。
用蛋白酶处理后的病毒Q
【解析】 (3)①实验设计思路:设置两组实验,甲组将病毒Q接种到活鸡胚培养基上,乙组将用蛋白酶处理后的病毒Q接种到活鸡胚培养基上。在适宜条件下培养一段时间后,分别检测两组活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。
②预期实验结果和结论:
a.若只在甲组活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是 。
b.若 ,则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。
蛋白质
【解析】 ②预期实验结果和结论:若只在甲组活鸡胚培养基中检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是蛋白质;若在甲组和乙组的活鸡胚培养基中均检测到病毒Q,则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。
在甲组和乙组的活鸡胚培养基中均检测到病毒Q
③该实验证明病毒Q遗传物质成分的最关键的实验设计思路是
。
利用酶的专一性,将病毒Q的蛋白质与RNA分开
【解析】 ③在探究遗传物质的成分时,通常需要把待检测的物质彼此分离开,然后单独地去观察它们的作用,据此得出相应的结论。
