高考一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第19讲 DNA是主要的遗传物质(课件+同步练习)

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名称 高考一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第19讲 DNA是主要的遗传物质(课件+同步练习)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2018-08-15 19:26:09

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(共45张PPT)
第六单元 遗传的分子基础 
第19讲 DNA是主要的遗传物质 
生物人教版 必修2
考纲要求 全国卷近五年考题统计
人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ) 2017·卷ⅠT29,2017·卷ⅡT2,2016·卷ⅢT2,2015·卷ⅠT5,2013·卷ⅡT5
一、对遗传物质的早期推测
认为蛋白质是遗传物质的观点占主导地位
解答指导:遗传物质须具有以下特点:1稳定,能储存大量的信息,2.遗传信息能准确复制,传递给下一代
考点1 肺炎双球菌转化实验
【问题思考】:你觉得作为遗传物质应具备什么特点呢?
种类
比较项目 S型细菌 R型细菌
菌落 光滑 粗糙
菌体 多糖类荚膜 多糖类荚膜
毒性 有毒性,使小鼠患败血症死亡


无毒性
二、肺炎双球菌的转化实验
1.肺炎双球菌类型
2.格里菲思的体内转化实验
(1)实验过程及结论
(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有“转化”因子,可将无毒的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。
说明DNA的基本成分不能实现转化
3.艾弗里的体外转化实验
(1)设计思路:直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等,将它们分别与R型细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能。
(2)实验过程及结果
(3)结论:S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质;而蛋白质、多糖及、DNA的水解产物不是。
【深入探究】
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的_____形成对照 S型细菌______________形成对照
1.填表比较两个转化实验。
毒性
各成分的作用
巧妙构思 用__________________注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
实验结论 S型细菌体内有“________” S型细菌的_________________
加热杀死的S型细菌
转化因子
DNA是遗传物质
联系 ①所用材料相同;
②体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸;
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
转化的实质:S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组
【深入探究】
2.加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA是否都永久丧失了活性?
提示:不是。加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
3.肺炎双球菌转化的实质是什么?
【典例训练】1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A.存活、存活、存活、存活B.存活、死亡、死亡、存活
C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活
D
肺炎双球菌“转化”的两个易错点
1.转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。
2.并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。
【方法归纳】
一、噬菌体侵染细菌实验
考点2 噬菌体侵染细菌实验
元素:C、H、O、N、S
元素:C、H、O、N、P
1.噬菌体简介
(1)所属生物:病毒
(2)生活方式:细胞内寄生,不能独立进行新陈代谢。(3)结构成分:
蛋白质构成其头、尾两部分的外壳;
DNA被包在头部的外壳内
(4)繁殖方式:复制
(吸附→注入→合成→组装→释放)
2.噬菌体的复制式增殖
(1)模板:噬菌体DNA。
(2)合成DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成蛋白质
原料:大肠杆菌的氨基酸
场所:大肠杆菌核糖体
3.实验过程
2.实验方法:
同位素标记法
仅蛋白质中含有S,
而P则几乎存在于DNA中
不能用DNA和蛋白质都含有的C 、H、O、N作为标记元素
用35S标记一部分噬菌体的蛋白质
用32P标记另一部分噬菌体的DNA
⑴标记大肠杆菌
⑵标记噬菌体
细菌+含35S的培养基→含35S细菌
细菌+含32P的培养基→含32P细菌
噬菌体+含35S的细菌→含35S噬菌体
噬菌体+含32P的细菌→含32P噬菌体
子代噬菌体中检测: 35S
⑶噬菌体侵染细菌
子代噬菌体中检测: 32P


(含无进入细菌体内的噬菌体成分)
(含有进入细菌体内的噬菌体成分和细菌)




实验表明
(1)噬菌体侵染细菌时, 进入细菌细胞中,而
留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代 来遗传的。
DNA
蛋白质外壳
DNA
结论: 是遗传物质
DNA
①保温时间过短,有一部分噬菌体还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,子代噬菌体被释放出来,经离心后分布于上清液。
4.上清液和沉淀物放射性分析
由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因:
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:
【典例训练】2.用噬菌体侵染细菌过程来研究噬菌体的遗传物质,你认为选择同位素标记的最佳方法是
A.用14C和3H标记噬菌体
B.用18O和15N标记的噬菌体去侵染细菌
C.用32P和35S同时标记的一组噬菌体去侵染细菌
D.用32P和35S分别标记的两组噬菌体分别去侵染细菌
【错因分析】知识掌握不准确。用噬菌体侵染细菌过程来研究噬菌体的遗传物质,用32P和35S分别标记的两组噬菌体分别去侵染细菌,通过区分两组噬菌体亲子代放射性分布的不同证明DNA是遗传物质;若用32P和35S同时标记的一组噬菌体去侵染细菌,无法区分亲子代放射性同位素的分布。
【正确解答】选D。
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
【方法归纳】
一、RNA是遗传物质的实验
1.烟草花叶病毒的组成:由蛋白质和RNA组成
考点3 生物的遗传物质
2.实验过程及结果
2.结论:RNA是遗传物质
3.人类的探索结论
DNA是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分生物的遗传物质是RNA。
二、生物体内核酸种类及遗传物质类型
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
有细胞结构的生物 真核生物 DNA和RNA ______ 玉米、小麦、人
原核生物 ______ 乳酸菌、蓝藻
无细胞结构的生物 DNA病毒 DNA ______ 噬菌体
RNA病毒 RNA ______ 烟草花叶病毒
DNA
DNA
DNA
RNA
【典例训练】3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知(  )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA(经DNA
酶处理) R型
C
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA(经DNA
酶处理) R型
【解题指导】①②组:R型+S型菌的蛋白质和荚膜多糖,只长出R型菌,说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。③组:R型+S型菌的DNA,结果既有R型菌又有S型菌,说明DNA可以使R型菌转化为S型菌;④组:用DNA酶将DNA水解,结果只长出R型菌,说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌,从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。
【答案】:C
【典例训练】4.如下图,甲图是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,乙图是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成的噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是(  )
A.甲图中ab时间段内,小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体
B.甲图中的S型细菌是由R型细菌转化来的
C.乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质,所以沉淀物中完全没有放射性
D.乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌,在上清液中放射性要减弱
【解题指导】甲图中ab段由于细菌刚进入小鼠体内,小鼠还没有产生相应的抗体,所以R型细菌会增多,该实验中部分R型菌转化成了S型菌。从理论上讲,乙图中的放射性只会出现在上清液中,但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。乙图中的实验如果没经过搅拌过程,则很多噬菌体会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强。
【答案】:C
【典例训练】5.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
【解题指导】:证明DNA是遗传物质的实验是肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验。
【答案】:C
【典例训练】6.关于T2噬菌体的叙述,正确的是
A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素
B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
【解题指导】:T2噬菌体由蛋白质和核酸构成,其中蛋白糊中含有S元素,而核酸不含,A错误;T2噬菌体是细菌病毒,其寄主细胞是细菌,而酵母菌是真菌,B错误;T2噬菌体是DNA病毒,不含RNA,其遗传物质是DNA,C错误;病毒可以以自身的遗传物质为模板利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖,D正确。
【答案】:D
同位素标记法的实验应用
1.概述。
用同位素标记化合物,让它们一起运动、迁移,再用探测仪器进行追踪,可以明白化学反应的详细过程的方法。
2.方法应用。
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
【方法归纳】
3.应用分析。
(1)标记某元素,追踪其转移过程。如在光合作用中,分别用18O标记HO和用14C标记14CO2,以追踪18O和14C的转移途径:
①14CO2―→14C3―→(14CH2O)
②HO―→18O2
(2)标记特征元素,探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验:
①32P—DNA,证明DNA是遗传物质。
②35S—蛋白质,证明蛋白质外壳未进入细菌体内,推测蛋白质不是遗传物质。
(3)标记特征化合物,探究详细生理过程。如:
①3H标记亮氨酸,探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。
②15N标记DNA,证明了DNA的半保留复制特点。
【典例训练】7.回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题:
(1)1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成了著名的噬菌体侵染细菌实验,如图是实验的部分步骤:
写出上述实验的部分操作过程:
第一步,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤:__________。
第二步:用35S标记的噬菌体与没有标记过的细菌混合。
第三步:一定时间后,搅拌,离心。
(2)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌,在理论上上清液不含有放射性,而实验最终结果显示,在离心液的上层,也有一定的放射性,而下层的放射性比理论值低。
先将细菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的细菌
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的方法是________________________________________________。
②从理论上讲,上清液的放射性应该为0,由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,因此对实验过程进行误差分析:
a. 在实验过程中,从噬菌体与细菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性增高,其原因是__________________________________________。
b. 在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到细菌中去,将会产生误差,理由是____________________________。
同位素标记法
噬菌体增殖后从细菌中释放出来
未侵染的噬菌体会使上清液中具有放射性
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要
( )
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)上述实验中,不能用15N来标记噬菌体DNA,理由是
________________________________________________。
DNA和蛋白质中均有N元素
C
【思路点拨】噬菌体的标记是实验的前奏,要注意标记噬菌体的方法。标记元素只有是物质特有的元素才能起到示踪的作用。
【解析】(1)因为噬菌体无法直接用培养基来培养,所以要先用放射性元素标记细菌,然后再侵染以得到含有放射性的噬菌体。
(2)如果培养时间过长,子代噬菌体从裂解的细菌内释放,离心后出现于上清液中。如果培养时间过短,部分噬菌体还没有侵染细菌,离心后会出现在上清液中。
(3)噬菌体的增殖过程是在细菌体内进行的,除了自身的DNA作为模板外,其余物质都是利用细菌体内的。
(4)放射性同位素标记法的原理是跟踪放射性元素的途径以追踪相关物质的去向。而标记元素必须是物质特有的元素,如果用DNA和蛋白质两者都含有的元素来作标记,则无法追踪两者的途径。
答案:(1)先将细菌置于含35S标记的培养基中进行培养,
再用噬菌体侵染已标记的细菌
(2)①放射性同位素标记法
②a.噬菌体增殖后从细菌中释放出来
b.未侵染的噬菌体会使上清液中具有放射性
(3)C (4)DNA和蛋白质中均有N元素
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第19讲 DNA是主要的遗传物质
单项选择题
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。当时人们作出判断的理由不包括(  )
A.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
D.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
2.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是 (  )
A.二者都应用同位素示踪技术
B.二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应
C.艾弗里的实验设置了对照,赫尔希与蔡斯的实验没有对照
D.二者都诱发了DNA突变
2.在肺炎双球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是 (  )
4.在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中,用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA之后与R型活菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型肺炎双球菌生长。设置本实验步骤的目的是(  )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.补充R型菌生长所需要的营养物质
C.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
D.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
5.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 (  )
A.存活、存活、存活、存活 B.存活、死亡、死亡、存活
C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活
6.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验的有关叙述正确的是
(  )
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
7.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染大肠杆菌,在产生 的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为 (  )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S
8.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是(  )
A.山柳菊的遗传物质是DNA
B.衣藻的遗传物质主要分布在拟核中
C.SARS病毒的遗传物质含有硫元素
D.艾滋病毒的遗传物质水解产生8种核苷酸
9.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是(  )
A.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
B.格里菲思对S型细菌进行加热处理,使蛋白质变性,而DNA相对稳定
C.在噬菌体侵染细菌的实验中,若32P标记组的上清液放射性较高,则可能原因是搅拌不充分
D.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
10.下图①~⑤表示噬菌体侵染细菌的过程,A是噬菌体的结构模式图。下列相关说法,不正确的是(  )
A.噬菌体侵染细菌的过程为②④①⑤③
B.该实验证明了细菌的DNA是遗传物质
C.图中B物质的合成场所是细菌的核糖体
D.噬菌体所含有的化学成分与染色体相似
非选择题
11.近几年,猪流感在全球范围内扩散,严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问:猪 流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质 设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)实验目的:_________________________________________________。
(2)材料用具:显微注射器,猪流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA酶和RNA酶等。
(3)实验步骤:第一步:把猪流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,_______________________________________________________________。
第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C 三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有猪流感病毒产生。
(4)预测结果及结论:①_____________________________________________
________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
③若A、B、C三组都出现猪流感病毒,则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
12.在研究生物遗传物质的过程中,人们做了很多的实验进行探究,包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下。请分析以下实验并回答问题:
A.将一部分S型细菌加热杀死;
B.制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注:“○”表示S型菌落,“●”表示R型菌落);
C.将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(如图)。
①制备符合实验要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整pH。
②本实验中的对照组是____________。
③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使________________________________________________________________________。
④从你现有的知识分析,“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于______________,加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是________________________________________________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。
①实验设计方案:
第一步:从S型细菌中提取DNA。
第二步:制备符合要求的培养基,均分为三份,编号为A、B、C,分别作如下处理。
编号 A B C
处理 不加任何提取物 加入提取出的S型细菌的DNA ________
第三步:将________分别接种到三组培养基上。
第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。
②预测实验结果:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③得出实验结论:DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌,DNA结构要保持________________才能完成此转化过程。
13.赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验:分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合保温,一段时间后搅拌并离心,得到上清液和沉淀物并检测放射性。搅拌时间不同,上清液中的放射性强度不同,得表数据。
搅拌时间/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
被侵染细菌成活率/% 100 100 100 100 100
请分析回答下列问题:
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是__________________________________________。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌______(填“带有”或“不带有”)放射性。
(2)实验过程中,搅拌的目的是____________________。搅拌5 min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明___________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体有________个,出现该数目说明DNA的复制方式是____________。
第19讲 DNA是主要的遗传物质
参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6
A B B D D B
7 8 9 10
B A B B
1.解析:蛋白质的热稳定性没有DNA高,且不能自我复制。
答案:A
2.解析:肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开,研究各自的效应,都遵循对照原则,但二者都没有诱发DNA突变,其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。
答案:B
3.解析:随着R型细菌转化成S型细菌,S型细菌的数量变化呈现“S型”曲线。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加。
答案:B
4.解析:用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养就是与“以S型菌的DNA和R型菌混合培养”的实验形成对照。
答案:D
5.解析:①中DNA酶水解S型细菌的DNA,转化因子失活,小鼠存活。②最后加入的是有毒的S型细菌,小鼠患败血症死亡。④S型细菌和DNA酶经高温加热后死亡,仍含有有活性的S型细菌DNA,但最后加入R型细菌的DNA,S型细菌DNA不能转化R型细菌的DNA得到S型细菌,故小鼠存活。
答案 D
6.解析:噬菌体是病毒,是在活细胞中营寄生生活的生物,不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离;离心是一种分离混合物的方法,在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体蛋白质外壳的质量较小,在上层的上清液中。噬菌体侵染细菌的实验不能证明蛋白质不是遗传物质。
答案:B
7.解析:用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的核酸,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,核酸进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸,由于DNA复制的方式为半保留复制,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质。
答案:B
8.解析:山柳菊为细胞生物,其遗传物质为DNA。衣藻为真核生物,其遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上。SARS病毒为RNA病毒,遗传物质含有C、H、O、N、P五种元素,不含硫元素。艾滋病毒遗传物质为RNA,其水解产物为4种核糖核苷酸。
答案:A
9.解析:烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明其遗传物质是RNA,A错误;格里菲思对S型细菌进行加热处理,使蛋白质变性,而DNA相对稳定,仍能将R型细菌转化成S型细菌,B正确;在噬菌体侵染细菌的实验中,若32P标记组的上清液放射性较高,可能原因是培养时间过短或过长,C错误;孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律,但没有证实遗传因子的化学本质,D错误。
答案:B
10.解析:噬菌体侵染细菌的过程是:吸附②→注入DNA④→复制①→组装⑤→释放噬菌体③;该实验证明了噬菌体的DNA是遗传物质,并没有证明细菌的DNA是遗传物质;B物质是蛋白质,它是在宿主细胞的核糖体上合成的;噬菌体由蛋白质和DNA组成,染色体的主要成分也是蛋白质和DNA。
答案:B
二、非选择题
11.解析:本题的实验目的是探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。根据酶的专一性,利用给定的材料用具,设计不处理核酸提取液和分别用DNA酶、RNA酶处理核酸提取液的三组实验相互对照,根据实验结果便可得出结论。
答案 (1)探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)第一步:分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组,C组不处理。
(4)①若A、C两组出现猪流感病毒,B组没有出现,则猪流感病毒的遗传物质是RNA
②若B、C两组出现猪流感病毒,A组没有出现,则猪流感病毒的遗传物质是DNA
12.解析:(1)通过对比可知,加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起,可以产生活的S型细菌,说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2)①第二步中要形成对照,主要体现S型细菌的DNA能发生转化,而经过DNA酶使DNA水解却无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA,才能发生转化成S型活菌的过程,经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA因水解失去原有DNA的作用,而无法发生转化。③通过对照可知,只加入R型细菌不会产生S型细菌,只有加入S型细菌的DNA才能发生转化。而加入S型细菌DNA和DNA酶后,不能产生S型细菌,从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
答案:(1)②1、2、3组 ③R型细菌转化为S型细菌 ④基因重组 DNA热稳定性较高 (2)①加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
R型细菌 ②A、C组中未出现S型细菌,只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整
13.解析:(1)噬菌体是病毒,只能寄生在活的细胞中,不能用一般培养基培养,所以获得被32P或35S标记的噬菌体,就先用分别含32P或35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。(2)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,搅拌5 min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。(3)由于DNA的复制方式是半保留复制,最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子,所以100个子代噬菌体中,只有2个噬菌体带有32P标记。
答案:(1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得 不带有 (2)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体 (3)2 半保留复制
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