生物第三單元 基因的本質(zhì) 第1講 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 新人教版必修2

1.人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程()2DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)()3基因的概念()4DNA分子的復(fù)制()5遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯()6基因與性狀的關(guān)系()1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程分析及應(yīng)用2DNA分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制特點(diǎn)及堿基計(jì)算3基因與DNA、染色體的關(guān)系4轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的區(qū)別和聯(lián)系5基因表達(dá)過程中有關(guān)堿基和氨基酸數(shù)量關(guān)系的計(jì)算6基因與蛋白質(zhì)及性狀的關(guān)系7中心法則及其應(yīng)用認(rèn)知考綱認(rèn)知考綱第第1講講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)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S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面光滑表面_有無莢膜_無有無毒性有_知識(shí)梳理知識(shí)梳理2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程無毒R型活細(xì)菌 小鼠 小鼠_無毒S型活細(xì)菌 小鼠 小鼠_加熱殺死S型細(xì)菌 小鼠 _(2)結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的_。3體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)方法：將S型細(xì)菌的_和蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，分別加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。(2)結(jié)果：只有加入S型細(xì)菌的_，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(3)結(jié)論：_才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。3結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)。三、證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)1煙草花葉病毒組成：_和蛋白質(zhì)。2實(shí)驗(yàn)過程3結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)。四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是_，所以說_是主要的遺傳物質(zhì)。自主核對(duì)：一、1.粗糙有無2不死亡死亡小鼠不死亡小鼠死亡轉(zhuǎn)化因子3DNADNADNA二、1.DNA蛋白質(zhì)寄生235S和32P高低低高3DNA三、1.RNA2.RNA蛋白質(zhì)3.RNA四、DNADNA1在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，如何標(biāo)記噬菌體？2為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？考點(diǎn)1肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲思艾弗里及同事培養(yǎng)細(xì)菌小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱后殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌S型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則和單一變量原則考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破應(yīng)用指南1格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只提出“S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子”，并沒有具體證明哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。最終證明DNA是遺傳物質(zhì)的是艾弗里。2格里菲思實(shí)驗(yàn)第4組小鼠體內(nèi)分離出的細(xì)菌和艾弗里DNAR型活菌培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌都是R型和S型都有，但是R型多。3DNADNA水解酶R型活菌 只有R型細(xì)菌，該實(shí)驗(yàn)是從另一個(gè)角度進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是為了證明DNA的水解產(chǎn)物脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，盡管此實(shí)驗(yàn)可以證明該問題，但不是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?轉(zhuǎn)化作用的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌的DNA之間實(shí)現(xiàn)了重組，因此，從變異類型看，該過程屬于基因重組。例1格里菲思(F.Griffith)用肺炎雙球菌在小鼠身上進(jìn)行了著名的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果()A證明了DNA是遺傳物質(zhì)B證明了RNA是遺傳物質(zhì)C證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)D沒有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)答案D對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能的是下圖中的哪個(gè)選項(xiàng)()解析：隨著R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，S型細(xì)菌的數(shù)量變化呈現(xiàn)S型曲線的變化。開始時(shí)大部分R型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)會(huì)被免疫系統(tǒng)逐漸消滅，隨著小鼠免疫系統(tǒng)的破壞，R型細(xì)菌數(shù)量又開始增加。答案：B對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2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與蛋白質(zhì)分開，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解析：艾弗里從S型肺炎雙球菌中提取出了DNA、蛋白質(zhì)，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；赫爾希和蔡斯用同位素標(biāo)記法將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去研究它們的作用。答案：C3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，上清液中含放射性的原因：保溫時(shí)間過短，有一部分噬菌體還沒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。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。應(yīng)用指南1必須分兩組分別標(biāo)記進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能同時(shí)對(duì)噬菌體既標(biāo)記35S又標(biāo)記32P。2該實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素。3該實(shí)驗(yàn)不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)外殼留在外面，其作用不能證明。4該實(shí)驗(yàn)可同時(shí)證明：DNA分子具有相對(duì)穩(wěn)定性。DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。但不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異。5兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)原則對(duì)照原則是相同的，但所用技術(shù)手段(物質(zhì)提純與分離技術(shù)和同位素標(biāo)記技術(shù))、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(能否證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)方面)都是不相同的。例2下面是關(guān)于35S標(biāo)記噬菌體侵染無標(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)基中再釋放出來的C采用攪拌和離心等手段，是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開再分別檢測(cè)其放射性D新形成的噬菌體中沒有檢測(cè)到35S，說明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是解析噬菌體不能在普通培養(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)沒有參與新噬菌體的繁殖過程，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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3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的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的()A1/4和1B3/4和0C1/4和0 D3/4和1解析：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)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考點(diǎn)3DNA是主要的遺傳物質(zhì)1RNA也可作為遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)應(yīng)用指南1一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA或RNA)。2凡細(xì)胞生物(不論是真核生物還是原核生物)，其遺傳物質(zhì)都是DNA，其細(xì)胞中的RNA只是遺傳信息表達(dá)的媒介。3DNA病毒(如噬菌體)的遺傳物質(zhì)是DNA；只有極少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。4只要有DNA，DNA為遺傳物質(zhì)；沒有DNA，只有RNA，RNA為遺傳物質(zhì)。例3甲、乙為兩種不同的病毒，經(jīng)病毒重建形成“雜種病毒”丙，用丙病毒侵染植物細(xì)胞，在植物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的新一代病毒可表示為()解析在病毒中遺傳物質(zhì)應(yīng)為核酸，重組病毒產(chǎn)生的后代應(yīng)與提供核酸的病毒相同。答案D對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練4科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個(gè)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(shí)驗(yàn)(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(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(shí)驗(yàn) B實(shí)驗(yàn)C實(shí)驗(yàn) D實(shí)驗(yàn)解析：煙草花葉病毒是RNA病毒，遺傳特性是由RNA決定的，實(shí)驗(yàn)組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型TMV的RNA，所以分離出的病毒類型應(yīng)該是b型。答案：C考點(diǎn)4實(shí)驗(yàn)面面觀：探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1探究性實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng)。2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)用指南探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比較探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶剿餮芯繉?duì)象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證研究對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想出一種或幾種可能性的答案、解釋因結(jié)論是已知的，因此不存在假設(shè)問題實(shí)驗(yàn)原理 因探究?jī)?nèi)容而異因驗(yàn)證內(nèi)容而異實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)際上并未完成，因探究?jī)?nèi)容而異應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)步驟，可以是曾經(jīng)做過或尚未做過的，因驗(yàn)證內(nèi)容而異實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未知，可以不描述已知，應(yīng)準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)假設(shè)，分類討論。一般需討論“如果出現(xiàn)結(jié)果會(huì)怎樣，如果出現(xiàn)結(jié)果或又會(huì)怎樣”。但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)“預(yù)測(cè)最可能的結(jié)果”的問題，此種情況應(yīng)根據(jù)已有知識(shí)推測(cè)最合理的結(jié)果結(jié)果已知，不用預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有相應(yīng)的不同結(jié)論對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖龀隹隙ńY(jié)論例4自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡(jiǎn)稱禽流感病毒)，我國(guó)就參與了抗擊禽流感的國(guó)際性合作，并已經(jīng)研制出預(yù)防禽流感的疫苗。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是_。(2)利用特定的顏色反應(yīng)來鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是：RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色；_；_。(3)實(shí)驗(yàn)分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是_。(4)請(qǐng)你預(yù)測(cè)用禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分別感染活雞胚存在的幾種可能性：蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應(yīng)，說明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)；_，說明：_；_，說明：_；_，說明：_。解析本題是教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的延伸。著重考查化學(xué)成分的鑒定原理、證明遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路以及探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論分析。(1)病毒營(yíng)寄生生活，只有在活細(xì)胞內(nèi)才能生存。(2)DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色。(3)證明某生物的遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵思路是設(shè)法把該生物的各種成分分離開來，單獨(dú)地直接地觀察每種成分的作用。(4)進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)與結(jié)論分析時(shí)要考慮各種可能的情況。 答案(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細(xì)胞中進(jìn)行(2)蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用顯紫色DNA與二苯胺試劑共熱顯藍(lán)色(與的順序可互換)(3)設(shè)法將禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分開，單獨(dú)地、直接地去觀察它們各自的作用(4)RNA有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)沒有遺傳效應(yīng)RNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)RNA沒有遺傳效應(yīng)，而蛋白質(zhì)有遺傳效應(yīng)RNA不是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)RNA和蛋白質(zhì)都沒有遺傳效應(yīng)RNA和蛋白質(zhì)都不是遺傳物質(zhì)例1下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的說法，錯(cuò)誤的是()A生物的遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸B生物的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸C病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAD控制細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)都是DNA錯(cuò)因分析對(duì)核酸及其分類模糊不清，對(duì)遺傳物質(zhì)、主要遺傳物質(zhì)模糊不清。解析具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，無論是真核生物還是原核生物，其遺傳物質(zhì)一定是DNA；病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，但生物的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸，即DNA。答案A例2用放射性同位素分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，并用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，經(jīng)過一段時(shí)間的保溫、攪拌、離心，觀察放射性同位素的分布情況。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，不正確的是()AS型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的B在轉(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到了R型細(xì)菌中C噬菌體侵染細(xì)菌并經(jīng)離心后，含32P的放射性同位素主要分布在離心管上清液中D肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)都能夠證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成錯(cuò)因分析一是對(duì)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程不熟悉，導(dǎo)致在分析問題時(shí)無從入手；二是不能認(rèn)識(shí)到肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；三是不能靈活分析與這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)，如肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和生物變異之間的聯(lián)系，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)與DNA分子的復(fù)制和基因表達(dá)之間的聯(lián)系等。解析R型細(xì)菌能夠轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是因?yàn)镾型細(xì)菌的DNA進(jìn)入到了R型細(xì)菌中。含32P的放射性同位素存在于DNA中，含35S的放射性同位素存在于蛋白質(zhì)中，噬菌體侵染細(xì)菌并經(jīng)離心后，噬菌體蛋白質(zhì)主要分布在上清液中，DNA主要分布在離心管的沉淀物中。由于DNA的作用，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，合成S型細(xì)菌特有的蛋白質(zhì)；由于噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌中，最終合成了噬菌體的蛋白質(zhì)，因此兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均可證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成。答案C典例1(2010江蘇生物)探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長(zhǎng)的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括()A不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異B蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)C蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制D蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息考查角度對(duì)遺傳物質(zhì)的整體認(rèn)識(shí)解析作為遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上存在差異，其基本單位不同的排列組合可以貯存大量遺傳信息，與生物性狀密切相關(guān)，具有較高的穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制。選項(xiàng)C應(yīng)為DNA比蛋白質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制。答案C點(diǎn)評(píng)本題考查遺傳物質(zhì)特點(diǎn)的相關(guān)知識(shí)。難度適中。解題關(guān)鍵在于區(qū)分DNA與蛋白質(zhì)的不同。典例2若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體()A一定有35S，可能有32PB只有35SC一定有32P，可能有35SD只有32P考查角度噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)解析噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入的是DNA，在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，利用大腸桿菌的脫氧核苷酸為原料合成子代DNA，利用大腸桿菌的氨基酸為原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制。32P標(biāo)記的是親代噬菌體的DNA,35S標(biāo)記的是大腸桿菌的蛋白質(zhì)或氨基酸。裂解后的所有噬菌體中，其蛋白質(zhì)外殼一定有35S，只有兩個(gè)子代噬菌體的DNA有32P。答案A點(diǎn)評(píng)本題考查噬菌體侵染大腸桿菌的過程及同位素標(biāo)記的有關(guān)知識(shí)。在大腸桿菌內(nèi)進(jìn)行的DNA的復(fù)制是以噬菌體的DNA為模板，并按半保留方式進(jìn)行復(fù)制，合成的蛋白質(zhì)是以大腸桿菌的氨基酸為原料，這是解題的關(guān)鍵。典例3某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對(duì)子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測(cè)，見表。其中預(yù)測(cè)正確的是()A.1、3 B1、4C2、3 D2、4考查角度噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)應(yīng)用“雜合”噬菌體的組成實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果預(yù)期結(jié)果序號(hào)子代表現(xiàn)型甲的DNA乙的蛋白質(zhì)1與甲種一致2與乙種一致乙的DNA甲的蛋白質(zhì)3與甲種一致4與乙種一致解析本題考查利用噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。以DNA為遺傳物質(zhì)的噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌體外，DNA注入細(xì)菌中，指導(dǎo)合成相應(yīng)噬菌體的蛋白質(zhì)。因此當(dāng)甲種DNA乙種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染細(xì)菌，其子代表現(xiàn)為甲種噬菌體的性狀；當(dāng)乙種DNA甲種蛋白質(zhì)重組的噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，其子代應(yīng)表現(xiàn)為乙的性狀。答案B1某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，對(duì)噬菌體的DNA用32P標(biāo)記，讓其中一個(gè)已標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，最后釋放出100個(gè)噬菌體，則下列說法正確的是()A噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)B最后釋放出的100個(gè)噬菌體中，有98個(gè)噬菌體的DNA含32PC標(biāo)記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體D標(biāo)記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體隨堂過關(guān)隨堂過關(guān)解析：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)只可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知，最后釋放出的100個(gè)噬菌體中，只有2個(gè)噬菌體的DNA含32P。由于噬菌體只能營(yíng)寄生生活，因此不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，而必需用活的細(xì)菌來培養(yǎng)噬菌體。答案：D2用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)過一段時(shí)間的保溫、攪拌、離心后發(fā)現(xiàn)放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，對(duì)于沉淀物中還含有少量的放射性的最可能的解釋是()A攪拌不充分，有少量含有35S的T2噬菌體仍吸附在大腸桿菌上B離心速度太快，有較重的T2噬菌體沉淀了CT2噬菌體的DNA分子上含有少量的35SD少量含有放射性35S的蛋白質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)解析：噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，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，上清波中僅含T2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。如果攪拌、離心后，仍有少量含有35S的T2噬菌體吸附在大腸桿菌上，則會(huì)導(dǎo)致放射性主要分布在上清液中，而沉淀物中有少量的放射性。答案：A3R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)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_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_型菌導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡。這說明_得到了表達(dá)。(5)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了，通過DNA可以實(shí)現(xiàn)細(xì)菌間_的轉(zhuǎn)移。(6)以后科學(xué)家在不同物種之間的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，說明生物界基因基本機(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_和_的過程。解析：由圖可看出經(jīng)過處理后得到了雙鏈DNA分子，故是將S型細(xì)菌殺死的過程。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，DNA連接可以使基因重組，在這個(gè)過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。基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯來控制生物性狀。答案：(1)(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)錄翻譯肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的比較1實(shí)驗(yàn)過程與方法(1)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：R型活細(xì)菌 小鼠不死亡，S型活細(xì)菌 小鼠死亡，加熱殺死的S型細(xì)菌 小鼠不死亡。2實(shí)驗(yàn)變量的分析及結(jié)論(1)實(shí)驗(yàn)變量分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化：實(shí)驗(yàn)變量(單一變量)是注射的活R型菌是否與加熱殺死的S型菌混合。體外轉(zhuǎn)化：實(shí)驗(yàn)變量(單一變量)是R型菌與組成S型菌的各組分混合培養(yǎng)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)變量(單一變量)是進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的不同物質(zhì)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論兩實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)還能證明DNA控制蛋白質(zhì)合成，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。3實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用證明煙草花葉病毒的RNA是遺傳物質(zhì)s【例題】1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法，完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：培養(yǎng)噬菌體，35S和32P分別標(biāo)記噬菌體，放射性檢測(cè)，離心分離。(1)該實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是()ABC D(2)下圖中錐形瓶?jī)?nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)_的，其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中能否含有32P？_。(3)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是()A用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體B用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體C用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體D用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體(4)用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在，這些放射性物質(zhì)的來源可能是_。(5)連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則含親代噬菌體DNA的個(gè)體應(yīng)占總數(shù)的_?！窘馕觥?1)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)包括標(biāo)記噬菌體、侵染細(xì)菌(或培養(yǎng)噬菌體)、離心分離和放射性檢測(cè)四個(gè)基本步驟。(2)培養(yǎng)液用來培養(yǎng)大腸桿菌，其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分不能含標(biāo)記元素。(3)由于放射性主要分布在上清液中，因此判斷標(biāo)記的是蛋白質(zhì)外殼，由于病毒營(yíng)寄生生活，故需先培養(yǎng)被標(biāo)記的宿主細(xì)胞，再用其培養(yǎng)病毒。 (4)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，理論上講放射性全分布在沉淀物中，但由于有些噬菌體未侵染大腸桿菌或侵染大腸桿菌時(shí)間過長(zhǎng)而釋放出子代噬菌體也可導(dǎo)致上清液有放射性。(5)連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則產(chǎn)生2n倍子代，但含親代噬菌體DNA的個(gè)數(shù)是2倍，因此，其占總數(shù)的比例為2/2n1/2n1?！敬鸢浮?1)C(2)大腸桿菌不能(3)C(4)沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體(5)1/2n1