遺傳的分子基礎(chǔ)5

1、教 材 案,,,第一課時(shí)　DNA是主要的遺傳物質(zhì),一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),1.肺炎雙球菌,2.轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),1.實(shí)驗(yàn)材料:T2噬菌體、大腸桿菌。,2.實(shí)驗(yàn)方法:⑨放射性同位素標(biāo)記法(也叫示蹤法)。,3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:用? S或 32P分別標(biāo)記T2噬菌體→用? 未標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)標(biāo)記的T2噬菌體→攪拌、? 離心→放射性檢測(cè)。,4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,離心沉淀物中? 無(wú)放射性。用32

2、P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,離心沉淀物中? 有放射性。,5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:子代噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的DNA遺傳的,? DNA是遺傳物質(zhì)。,三、DNA是主要的遺傳物質(zhì),1.實(shí)驗(yàn)材料:煙草花葉病毒、煙草。,2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在無(wú)DNA情況下(如RNA病毒),? RNA是遺傳物質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是? DNA,只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是? RNA,所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,,一、肺炎雙

3、球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)遵循了對(duì)照原則,增強(qiáng)了結(jié)果的科學(xué)性和可信度。例如體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,前三組都是對(duì)照組,第四組為實(shí)驗(yàn)組;體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中各組互為對(duì)照。,2.實(shí)驗(yàn)證明,把DNA溶液加熱到沸點(diǎn),可使其氫鍵斷裂,雙螺旋解開(kāi),但如將其緩慢冷卻,分離的單鏈就可部分,地得以重聚,恢復(fù)其雙螺旋結(jié)構(gòu)。,3.艾弗里及其同事的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,“S型菌的DNA+DNA酶與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA的水解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化

4、因子”,其目的是從反面證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。,4.艾弗里及其同事的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)還可證明:①蛋白質(zhì)、多糖、RNA、脂質(zhì)、DNA水解產(chǎn)物等不是遺傳物質(zhì);②DNA能引起可遺傳的變異。,實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)階,1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)觀察它們的作用。,2.加熱殺死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,但DNA在加熱過(guò)程中,雙螺旋解開(kāi),氫鍵被打斷,但緩慢冷卻時(shí),其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。,3.轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R

5、型細(xì)菌的DNA中,即實(shí)驗(yàn)了基因重組。,4.體內(nèi)、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循了單一變量原則和對(duì)照原則,各實(shí)驗(yàn)相互為對(duì)照,增強(qiáng)了結(jié)論的說(shuō)服力。,典例1    某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):,①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠,②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠,③R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠,④S型菌+DNA酶

6、→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠,以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是?(　    ),A.存活、存活、存活、死亡,B.存活、死亡、存活、死亡,C.死亡、死亡、存活、存活,D.存活、死亡、存活、存活,【思路剖析】S型菌是有毒性的,但若將其DNA在DNA酶的作用下水解掉,則S型菌的DNA水解產(chǎn)物不能使RNA菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,故實(shí)驗(yàn)①中小鼠存活;實(shí)驗(yàn)②中不管是否用DNA酶將R型菌的DNA水解

7、,因后來(lái)又加入了有毒的S型菌,故小鼠都會(huì)死亡;③中加入DNA酶后用高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活、R型細(xì)菌死亡,故再加入S型菌的DNA也不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以小鼠存活;④中加入DNA酶后用高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活、S型細(xì)菌死亡,再加入R型菌的DNA而不是活的R型菌,故也不能使小鼠死亡。,【答案】D,典例2    (2011年廣東理綜)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果

8、如下表。從表可知?(　    ),A.①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子,B.②說(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性,C.③和④說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子,D.①~④說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì),【思路剖析】①、②組:R型菌+S型菌的蛋白質(zhì)/莢膜多糖,只長(zhǎng)出R型菌,說(shuō)明蛋白質(zhì)/莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子。③組:R型菌+S型菌的DNA,結(jié)果既有R型菌又有S型菌,說(shuō)明S型菌的DNA可以使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌

9、;④組:用DNA酶將DNA水解,結(jié)果只長(zhǎng)出R型菌,說(shuō)明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,該組實(shí)驗(yàn)從反面說(shuō)明了只有DNA才能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。,【答案】C,1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:DNA能自我復(fù)制,使前后代保持一定的連續(xù)性;DNA能夠控制蛋白質(zhì)的生物合成,2.噬菌體侵染細(xì)菌后,合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼所需的原料——氨基酸全部來(lái)自細(xì)菌,而組成子代噬菌體的DNA既有來(lái)自侵入細(xì)菌的親代噬菌體(起模板作用)的,也有利用細(xì)

10、菌體內(nèi)的原料——脫氧核苷酸新合成的。,3.上清液和沉淀物放射性分析,(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射,二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),性的原因:,①保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體還沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性;,②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離,這一段保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。,(2)用35S標(biāo)記的

11、噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體吸附,在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。,4.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較,,5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中排除干擾因素的常用方法,(1)將各種物質(zhì)分開(kāi)來(lái)分別實(shí)驗(yàn)。,(2)用同位素進(jìn)行示蹤(如在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中用32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì))。,(3)利用酶的專一性除去某些干擾物質(zhì)(如在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中選用DNA酶降解DNA作對(duì)照

12、實(shí)驗(yàn))。,實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)階,注意標(biāo)記對(duì)象是噬菌體還是細(xì)菌,標(biāo)記對(duì)象不同對(duì)應(yīng)結(jié)果不同,具體見(jiàn)下表:,典例3    (2009年廣東A卷)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)是?(　    ),A.重組DNA片段,研究其表型效應(yīng),B.誘發(fā)DNA突變,研究其表型效應(yīng),C.設(shè)法把DNA

13、與蛋白質(zhì)分開(kāi),研究各自的效應(yīng),D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù),研究DNA在親代與子代之間的傳遞,【思路剖析】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒(méi)有用到同位素示蹤技術(shù),兩實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有涉及突變和重組。,【答案】C,1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)——煙草花葉病毒(TMV)對(duì)煙草的感染與重建,煙草花葉病毒(簡(jiǎn)稱TMV),其基本成分是蛋白質(zhì)和RNA,體內(nèi)無(wú)DNA。為查明其遺傳物質(zhì),1957年格勒和施拉姆進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):,三、DNA是主要的遺傳物質(zhì),(1)實(shí)驗(yàn)一,結(jié)論

14、:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。,(2)實(shí)驗(yàn)二,規(guī)律精講精析,構(gòu)建的重組病毒,其遺傳性狀同提供核酸(DNA或RNA)的病毒完全一致,與提供外殼蛋白的病毒無(wú)關(guān),說(shuō)明DNA或RNA是遺傳物質(zhì)。,2.生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的判別,(1)DNA和RNA共同存在時(shí),DNA是遺傳物質(zhì),RNA是DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的,它不是遺傳物質(zhì)。只有在少數(shù)沒(méi)有DNA存在的病毒中,RNA才起遺傳物質(zhì)的作用。,(2)一切有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,遺傳物質(zhì)都是DNA。,(3)生

15、物的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA和RNA),DNA是主要的遺傳物質(zhì),是針對(duì)整個(gè)生物界而言。,規(guī)律精講精析,作為遺傳物質(zhì)必須具備的4個(gè)條件:,(1)在生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中,能夠精確地復(fù)制自己,使前后代具有一定的連續(xù)性。,(2)能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀和新陳代謝的過(guò)程。,(3)具有儲(chǔ)存大量遺傳信息的潛在能力。,(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,但在特殊情況下又能發(fā)生改變,而且,突變以后還能繼續(xù)復(fù)制,并遺傳給后代。,典例4 

16、0;  (2009年江蘇高考)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,【思路剖析】 A項(xiàng)中,豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA;B項(xiàng)中,酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上,在線粒體上也有少部分;C項(xiàng)中,T2噬菌體的遺

17、傳物質(zhì)是DNA,含C、H、O、N、P,不含S;D項(xiàng)中,HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,水解產(chǎn)生4種核糖核苷酸。,【答案】B,典例5    (2013年福州高三質(zhì)檢)下列有關(guān)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室研究的敘述中,錯(cuò)誤的是?(　    ),【思路剖析】噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)相對(duì)照才能證明DNA是遺傳物質(zhì),所以還應(yīng)增加一組“用含32P標(biāo)記的噬菌體去感染普通

18、的大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)。,【答案】B,,1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),在這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是?(　    ),A.要想辦法分離DNA和蛋白質(zhì),并單獨(dú)觀察它們各自的作用,B.要用同位素對(duì)DNA和蛋白質(zhì)分別進(jìn)行標(biāo)記,C.要分離提純DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),D.要得到噬菌體或肺炎雙球菌,【思路剖析】?jī)蓪?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是將DNA和蛋

19、白質(zhì)分離開(kāi),單獨(dú)觀察它們各自的作用。,【答案】A,2.下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,在細(xì)菌體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的正確敘述是?(　    ),A.原料、模板和酶來(lái)自細(xì)菌,B.模板和酶來(lái)自噬菌體,核糖體和氨基酸來(lái)自細(xì)菌,C.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來(lái)自細(xì)菌,核糖體、氨基酸原料和酶來(lái)自噬菌體,D.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來(lái)自噬菌體,核糖體、氨基酸原料和酶來(lái)自細(xì)菌,【思路剖析】噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌后,以噬菌

20、體的DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯從而控制蛋白質(zhì)的合成,所以指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來(lái)自噬菌體,而合成蛋白質(zhì)所需的場(chǎng)所、各種原料以及所需的能量和酶均來(lái)自于細(xì)菌。,【答案】D,3.下圖為遺傳學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答:,(1)該實(shí)驗(yàn)是　　　　　　　　　　    所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的圖解。,(2)依據(jù)上面圖解的實(shí)驗(yàn),可以作出　　　　　　　  

21、;  　　　　　    的假設(shè)。,(3)為驗(yàn)證上面的假設(shè),他們?cè)O(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn):在該實(shí)驗(yàn)中加入DNA酶,他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　    　　　　　　　　　　　　　　    。,(4)通過(guò)上面兩步實(shí)驗(yàn),仍然不能說(shuō)明　　　　　　    　　　　　　&#

22、160;   ,為此他們?cè)O(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn):,他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　    ,該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明　　　　　　　　    。,了S型菌的菌落。該實(shí)驗(yàn)是艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分,DNA將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,所以可作出DNA是遺傳物質(zhì)的假設(shè)。為驗(yàn)證這一假設(shè),艾弗里又設(shè)計(jì)了加入DNA酶的一組實(shí)

23、驗(yàn),結(jié)果只形成R型菌的菌落。由第(4)題圖可知該實(shí)驗(yàn)中分別將S型菌的蛋白質(zhì)或多糖與R型菌混合后培養(yǎng),其目的是為了證明蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)。,【思路剖析】圖中所示內(nèi)容為將R型菌和S型菌的DNA共同加入到R型菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果培養(yǎng)基出現(xiàn),物質(zhì)　培養(yǎng)基只長(zhǎng)R型菌　蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì),【答案】(1)艾弗里及其同事    (2)DNA是遺傳物質(zhì)   

24、0;(3)只形成 R型菌的菌落    (4)蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳,一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分),1.(基礎(chǔ)再現(xiàn))在肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確的是?(　    ),A.注射R型活細(xì)菌后,小鼠不死亡,B.注射S型活細(xì)菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型細(xì)菌,C.注射R型活細(xì)菌及熱處理的S型細(xì)菌后,小鼠死亡,從

25、小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型細(xì)菌,D.注射S型活細(xì)菌及熱處理的R型細(xì)菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型細(xì)菌,【思路剖析】該題對(duì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深化,不僅考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還考查了轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。R型活細(xì)菌及熱處理的S型活細(xì)菌注射后,S型細(xì)菌的DNA作為“轉(zhuǎn)化因子”將少數(shù)無(wú)毒的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌,使小鼠死亡,但多數(shù)的R型菌并沒(méi)有被轉(zhuǎn)化,所以小鼠內(nèi)能分離出R型和S型兩種細(xì)菌。,【答案】C,2.(基礎(chǔ)再現(xiàn))下面是關(guān)

26、于35S標(biāo)記噬菌體侵染無(wú)標(biāo)記細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述,其中正確的是?(　    ),A.與細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相同,都是根據(jù)遺傳物質(zhì)具有控制性狀的特性而設(shè)計(jì)的,B.所使用的噬菌體,必須是接種在含35S的大腸桿菌的培養(yǎng)基中再釋放出來(lái)的,C.采用攪拌和離心等手段,是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開(kāi)再分別檢測(cè)其放射性,D.新形成的噬菌體中沒(méi)有檢測(cè)到35S,說(shuō)明DNA是遺傳,物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是,【思路剖析】噬菌體不能在普通培

27、養(yǎng)基上生長(zhǎng),必須在細(xì)菌體內(nèi)才能進(jìn)行繁殖,因此必須使用無(wú)標(biāo)記的噬菌體去感染被35S 標(biāo)記的細(xì)菌,才能得到含35S的噬菌體;在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)有參與新噬菌體的繁殖過(guò)程,因此既不能證明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì),也不能證明其不是遺傳物質(zhì)。,【答案】B,3.(基礎(chǔ)再現(xiàn))用32P和35S分別標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)短時(shí)間保溫后,用攪拌機(jī)攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測(cè)上清液中32P和35S的放射性以及被侵染細(xì)菌

28、的存活率,得到如下圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說(shuō)法不正確的是?(　    ),A.攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離,B.攪拌時(shí)間小于1 min時(shí),沉淀物中的放射性降低,C.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若細(xì)菌沒(méi)有裂解,則沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái),D.若被侵染細(xì)菌的存活率下降,細(xì)胞外32P放射性會(huì)明顯增高,【思路剖析】噬菌體是吸附在細(xì)菌表面的,攪拌可以使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離;攪拌時(shí)間小于1 m

29、in時(shí),吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌沒(méi)有完全分離,一部分噬菌體就隨細(xì)菌留在了沉淀物中,所以沉淀物中的放射性增高;子代噬菌體只有在細(xì)菌裂解后才,會(huì)釋放出來(lái);若被侵染細(xì)菌的存活率下降,DNA釋放出來(lái),細(xì)胞外32P放射性會(huì)明顯增高。,【答案】B,4.(基礎(chǔ)再現(xiàn))下圖是某種高等植物的病原體的遺傳過(guò)程實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)表明這種病原體?(　    ),A.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過(guò)RNA遺傳,B.可單獨(dú)生存,通過(guò)蛋白

30、質(zhì)遺傳,C.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳,D.可單獨(dú)生存,通過(guò)RNA遺傳,【思路剖析】由圖分析知,這種病原體是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)為RNA。病毒均營(yíng)寄生生活,不能單獨(dú)生活。,【答案】A,5.(視角拓展)在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,如果細(xì)菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P和32S,噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P和35S,噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了三次,那么從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的

31、噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的?(　    ),A.1/4、1　　　 B.3/4、0　　　C.1/4、0　　 　D.3/4、1,入細(xì)菌體內(nèi),只有其DNA注入細(xì)菌,并作為模板合成子代DNA,并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。新的噬菌體的蛋白質(zhì)是以細(xì)菌的氨基酸為原料重新合成的,因此所有新的噬菌體中都不含35S。假如一個(gè)含有32P的噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)利用31P復(fù)制了三次,在復(fù)制后

32、的8個(gè)噬菌體中,只有2個(gè)含有32P,占所有噬菌體的1/4。,【答案】C,【思路剖析】噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有進(jìn),6.(視角拓展)1944年,美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他的同事,從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),然后分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中,R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中,R型細(xì)菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說(shuō)明了?(　  

33、0; ),①S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的?、谠谵D(zhuǎn)化過(guò)程中,S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到R型細(xì)菌細(xì)胞中?、跠NA是遺傳物質(zhì)?、躍型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),R型細(xì)菌,的DNA不是遺傳物質(zhì)　⑤蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)?、薜鞍踪|(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,起對(duì)照作用,A.①②③　　 B.①②③⑤,C.①②③⑤⑥　　D.①②③④⑤⑥,【思路剖析】題干描述了艾弗里實(shí)驗(yàn)過(guò)程,通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),控制其性

34、狀,而蛋白質(zhì)和多糖等不是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì),但其起到對(duì)照作用,本實(shí)驗(yàn)并未證明R型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么。,【答案】C,7.(視角拓展)赫爾希通過(guò)T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),實(shí)驗(yàn)主要包括4個(gè)步驟:,①將35S和32P標(biāo)記的噬菌體分別與細(xì)菌混合培養(yǎng)?、谟?5S和32P分別標(biāo)記噬菌體?、鄯派湫詸z測(cè)?、茈x心分離,實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)?(　    ),A.①②④③　　B.④②①③,C.②

35、①④③　　D.②①③④,然后與細(xì)菌混合培養(yǎng),再離心分離,進(jìn)行放射性檢測(cè)。,【答案】C,【思路剖析】實(shí)驗(yàn)過(guò)程是用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體,,8.(視角拓展)用噬菌體侵染被3H標(biāo)記的細(xì)菌,待細(xì)菌解體后,3H?(　    ),A.隨細(xì)菌解體而消失,B.發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼及DNA中,C.僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中,D.僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中,有3H的脫氧核苷酸及氨基酸。,【答案】B,【思路剖析】噬菌體

36、的外殼及DNA中都含有H,子代噬菌體合成DNA和蛋白質(zhì)外殼都利用了細(xì)菌體內(nèi)含,9.(基礎(chǔ)再現(xiàn),12分)R型肺炎雙球菌存在控制莢膜不能形成的基因,S型肺炎雙球菌存在控制莢膜合成的基因。將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后,注入小鼠體內(nèi),發(fā)生了R型菌向S型菌的轉(zhuǎn)化。并非任意兩株R型菌與S型菌之間的接觸都可發(fā)生轉(zhuǎn)化。據(jù)研究,凡能發(fā)生轉(zhuǎn)化的,其R型菌必須處于感受態(tài)。所謂感受態(tài)是指受體菌最易接受外源DNA片段,并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理

37、狀態(tài)。處于感受態(tài)細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列的變化:首先分泌感受態(tài)因子,該因子與細(xì)胞表面受體相互作用,誘導(dǎo)產(chǎn)生一些感受態(tài)特異蛋白,其中包括膜相關(guān),二、非選擇題(本題共4小題,共52分),DNA結(jié)合蛋白、細(xì)胞壁自溶素和幾種核酸酶。,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:,(1)步驟　　　    是將S型菌加熱殺死。,(2)S型菌的DNA雙鏈片段與A細(xì)胞膜表面的相關(guān)DNA結(jié)合蛋白結(jié)合,其中一條鏈在　　　 

38、0;  酶的作用下水解,另一條鏈與感受態(tài)特異蛋白結(jié)合進(jìn)入R型菌細(xì)胞內(nèi)。,(3)完成步驟④需要　　　　　    酶和　　　　　    酶,實(shí)現(xiàn)了　　　　　　　　    。,(4)C細(xì)胞經(jīng)DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂后,產(chǎn)生大量的　　      

39、;  型菌導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡。這說(shuō)明,得到了表達(dá)。,(5)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了,通過(guò)DNA可以實(shí)現(xiàn)細(xì)菌間　　　    的轉(zhuǎn)移。,(6)后來(lái)科學(xué)家在不同物種之間的相關(guān)實(shí)驗(yàn),說(shuō)明生物界基因表達(dá)基本機(jī)制是相同的,一種生物的基因表達(dá)系統(tǒng)能夠識(shí)別另一種生物所攜帶的遺傳信息,并可在適當(dāng)條件下加以表達(dá)。性狀的表達(dá)需經(jīng)過(guò)　　　　　    

40、和　　　　　    的過(guò)程。,DNA分子,故①是將S型細(xì)菌殺死的過(guò)程。S型細(xì)菌的DNA分子與R型細(xì)菌的感受態(tài)特異蛋白結(jié)合后進(jìn)入R型細(xì)菌。水解DNA的是核酸酶,不同的DNA連接可以實(shí)現(xiàn)基因重組,在這個(gè)過(guò)程中需要用到限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。導(dǎo)致小鼠患敗血癥的是S型細(xì)菌?；蚪?jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯來(lái)控制生物性狀。,【思路剖析】由圖可看出經(jīng)過(guò)①處理后得到了雙鏈,【答案】(1)① 

41、0;  (2)核酸    (3)限制性內(nèi)切　DNA連接　基因重組    (4)S　重組的S型基因(或DNA)(或重組的控制莢膜合成的基因)    (5)性狀    (6)(基因的)轉(zhuǎn)錄翻譯,10.(視角拓展,14分)某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí),用

42、放射性同位素標(biāo)記某個(gè)噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。,(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的　　　    和　    　    元素,各占　　　    個(gè)和　　　    

43、個(gè)。,(2)子代噬菌體中,只含32P的有　　　    個(gè);只含31P的有　　　    個(gè);同時(shí)含有32P、31P的有　　　    個(gè)。,(3)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒(méi)有　　　    元素,由此說(shuō)明　　　　　　　　　　　　　　　　　　   &#

44、160;　    ;子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有　　　    元素,這是因?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?#160;     。,【思路剖析】由于細(xì)菌細(xì)胞中核酸含31P,而噬菌體核酸中含32P,細(xì)菌氨基酸含35S,噬菌體蛋白質(zhì)含32S。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),其蛋白質(zhì)外殼留在外面,只有DNA侵入,

45、合成子代噬菌體所需的原料均來(lái)自寄主細(xì)胞,因此,每個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌所形成的子代噬菌體的DNA中,只有2個(gè)含親代噬菌體的DNA模板鏈,其余均為31P,而蛋白質(zhì)外殼全是由細(xì)菌提供的原料構(gòu)建的,即全是35S。,n-2　2    (3)32S　噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)    35S　子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是以細(xì)菌內(nèi)35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成

46、的,【答案】(1)31P    32P    n　2(或32P    31P　2    n)     (2)0,11.(高度提升,12分)研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)病毒(如煙草花葉病毒,簡(jiǎn)稱TMV)體內(nèi)僅有蛋白質(zhì)和RNA兩種化學(xué)成分,這類生物的性狀(

47、如TMV能感染正常的煙草葉片,使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑)的遺傳是受蛋白質(zhì)還是RNA控制?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究TMV的遺傳物質(zhì)。,實(shí)驗(yàn)原理:,(一)利用水—苯酚溶液可以將TMV分離,獲得TMV的蛋白質(zhì)和RNA。,(二),(三)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      

48、   。,實(shí)驗(yàn)材料:煙草花葉病毒、正常生長(zhǎng)的煙草、苯酚、試管、玻璃棒等必需的實(shí)驗(yàn)儀器。,主要實(shí)驗(yàn)步驟:,①利用水—苯酚溶液分離TMV,獲得純凈的TMV的蛋白質(zhì)和RNA。,②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　    。,③分別用　　　　

49、　　　　　　　　　　　　    感染A、B、C三片葉。,④正常培養(yǎng)煙草植株,并注意觀察相應(yīng)葉片的表現(xiàn)癥狀。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論:,。,②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　

50、     。,①,【思路剖析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄縏MV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA”及實(shí)驗(yàn)原理(一),可以確定本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路是:首先將煙草花葉病毒進(jìn)行分離,獲得病毒蛋白質(zhì)和RNA,再分別探究它們是否在遺傳中起作用。根據(jù)題干信息“煙草花葉病毒能感染正,常的煙草葉片,使之出現(xiàn)相應(yīng)病斑”,可以確定本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)是:能否

51、使正常煙草感染,出現(xiàn)相應(yīng)病斑。同時(shí)作為遺傳物質(zhì),還應(yīng)能使生物性狀如病毒的感染性,在傳種接代中保持連續(xù)和穩(wěn)定。根據(jù)上述分析,可確定實(shí)驗(yàn)中涉及的另兩個(gè)原理分別為:煙草花葉病毒能使正常生長(zhǎng)的煙草感染出現(xiàn)相應(yīng)病斑;遺傳物質(zhì)能使生物性狀保持相對(duì)穩(wěn)定。,【答案】(二)TMV能感染正常煙草使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑,(三)遺傳物質(zhì)能使生物性狀保持相對(duì)穩(wěn)定　主要實(shí)驗(yàn)步驟:②取正常生長(zhǎng)的煙草植株,選取生長(zhǎng)狀態(tài)基本相同的三片葉片,編號(hào)為A、B、C　

52、③完整的TMV、TMV的蛋白質(zhì)、TMV的RNA　實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論:①A、B葉出現(xiàn)病斑,C葉正常,并且用B葉病斑組織感染正常的煙草葉片,仍出現(xiàn)相同病斑。說(shuō)明:TMV中蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)?、贏、C葉出現(xiàn)病斑,B葉正常,并且用C葉病斑組織感染正常的煙草葉片,仍出現(xiàn)相同病斑。說(shuō)明:TMV中RNA是遺傳物質(zhì),12.(能力綜合,14分)請(qǐng)利用所給的含有大腸桿菌生長(zhǎng)所需各種營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標(biāo)記的核苷酸和35S標(biāo)記的氨基酸

53、)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明DNA是遺傳物質(zhì)。,實(shí)驗(yàn)過(guò)程:,步驟一:分別取等量含32P標(biāo)記核苷酸和含35S標(biāo)記氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個(gè)相同培養(yǎng)皿中,并編號(hào)為甲、乙。,步驟二:在兩個(gè)培養(yǎng)皿中接入　　　　　　　　    ,在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。,步驟三:放入　　　　　    ,培養(yǎng)一段時(shí)間,分別獲得   

54、60;　　　    和　　　　    的噬菌體。,步驟四:用上述噬菌體分別侵染　　　    的大腸桿菌,經(jīng)短時(shí)間保溫后,用攪拌器攪拌,放入離心管內(nèi)離心。,步驟五:檢測(cè)放射性同位素存在的主要位置。,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:,(1)在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如　   &

55、#160;圖。,(2)在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如　    圖。,【思路剖析】宿主細(xì)菌培養(yǎng)在分別含有35S和32P的培養(yǎng)基中,宿主細(xì)菌在生長(zhǎng)過(guò)程中,合成的蛋白質(zhì)含有35S,合成的DNA含有32P;用T2噬菌體分別去侵染被35S和32P標(biāo)記的細(xì)菌,噬菌體利用細(xì)菌的物質(zhì)合成自身成分,產(chǎn)生子代噬菌體。這些子代噬菌體分別含有35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼或含有32P標(biāo)記的D

56、NA。用標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,檢測(cè)是DNA還是蛋白質(zhì)侵入細(xì)菌。甲用放射性元素32P標(biāo)記一部分噬菌體的DNA,用被標(biāo)記的T2噬菌體去侵染細(xì)菌,使噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)大量增殖,對(duì)被標(biāo)記物質(zhì)進(jìn)行測(cè)試。由于噬,菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)部,故上清液(蛋白質(zhì)和噬菌體)放射性低,沉淀物(細(xì)菌)放射性高。乙用放射性元素35S標(biāo)記另一部分噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,用被標(biāo)記的T2噬菌體去侵染細(xì)菌,使噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)大量增殖,對(duì)被標(biāo)記