2017版高考生物一轮复习 第五单元 遗传的分子基础 第18讲 核酸是遗传物质的证据讲义 浙科版

1、第十八次核酸是遗传物质的证据测试标准知识内容必考要求加以考试要求核酸是遗传物质的证据(1)噬菌体感染细菌的实验(2)肺炎奈瑟氏菌转化实验(3)烟草花叶细小病毒的感染与重建实验乙乙a乙乙a噬菌体感染细菌的实验1 .实验方法同位素标识牌法分别用35S、32P标识牌噬菌体蛋白质和DNA。2 .实验材料： T2噬菌体和大肠菌群(1)噬菌体的结构(2)噬菌体的生活方式：原始细胞球寄生现象。3 .实验过程(1)标识牌噬菌体(2)感染细菌4 .实验结果分析分组结果结果分析孔托拉斯实验(彼此)核对)含有32P噬菌体细菌的上清液中几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞球内32PDNA进入宿主细胞球内的包括35

2、S噬菌体细菌宿主细胞球内没有35S，35S主要分布在上清液中35S蛋白质壳不进入宿主细胞球，而留在体外5 .结论DNA是一种遗传物质。诊断和思考1 .判断下述正误(1)可以在分别含有放射性同位素元素体35S和放射性同位素元素体32P的培养基中培养噬菌体()(2)噬菌体的增殖需要细菌提供铸造模型、原料、酶催化剂等()(3)32P，35S标记的噬菌体感染细菌实验显示，DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质()在噬菌体感染细菌实验中，子噬菌体中的蛋白质合成原料和位置及DNA合成的铸造模型和原料分别是什么？(1)暗示蛋白质合成(2)DNA合成3.35s被标识牌的噬菌体感染细菌，理论上沉淀物不含有放射性，

3、但实际含有少量放射性的原因是什么由于搅拌不足、离心时间过短、转速过低等原因，含有少量35S的噬菌体壳吸附在细菌表面，随着细菌离心沉淀物，沉淀物中可能出现少量放射性。4.32p标识牌的噬菌体感染细菌，上清液中含有高放射性的理由是什么？(1)保温时间太短，部分噬菌体不侵入细菌细胞球内，离心分离后分布在上清液中，提示上清液中出现放射性。(2)从噬菌体和细菌的混合培养到用离心分离机分离的保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后放出的子被离心分离后分布在上清液中，上清液的放射性也上升。问题组1噬菌体感染过程及标识牌元素体去向分析1 .噬菌体感染细菌实验的部分实验程序的示意图，关于该实验的记述正确()a .本实

4、验中使用的被标识牌的噬菌体接种到含有35S的培养基中b .本实验选择噬菌体作为实验材料的理由之一是其结构组成只有蛋白质和DNAc .实验中使用搅拌和离心分离等手段是为了分离DNA和蛋白质检测各自的放射性d .在新形成的噬菌体内未检测到35S，表明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质答案b解析细小病毒繁殖离不开活的细胞球，标识牌噬菌体，必须首先标识牌培养噬菌体的细菌细胞球。 在实验中采用搅拌等手段，是为了分离细菌和噬菌体的蛋白质壳。 新形成的噬菌体未检测出35S，不能解释蛋白质不是噬菌体的遗传物质。2 .用15N、32P、35S标识牌噬菌体后，感染细菌时，在所产生的子噬菌体的组成成分中发现的放射

5、性元素是()a .机箱有15N和35Sb .在DNA中发现15N和32Pc .机箱上有15Nd.dna有15N、32P和35S答案b分析依据噬菌体的组成，其蛋白质含有s，p极少，其DNA含有p，不含s，两者都含有n。 但是，噬菌体在感染时其蛋白质残留在细菌外不能发挥作用，而DNA进入细菌体内进行复制，复制时以细菌细胞球中的物质为原料进行，因此在子噬菌体的DNA中发现了15N，32P。问题组2噬菌体感染细菌实验结果分析3.32p标识牌的噬菌体感染大肠菌群，检测培养、搅拌、离心、上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。 上清液带有放射性的原因可能是()a .离心时间过长，上清液中析出了重大

6、肠菌群b .不一盏茶搅拌，大肠菌群上吸附的噬菌体未从细菌中分离出来c .噬菌体感染大肠菌群后，大肠菌群分解释放出子噬菌体D.32P标识牌噬菌体蛋白的外壳，离心分离后存在于上清中答案c当噬菌体感染大肠菌群时，经过搅拌、离心分离，上清液是较轻的噬菌体壳，沉淀物是感染的大肠菌群，a项不一盏茶错误搅拌，噬菌体与细菌不分离，放射性必须出现在沉淀物中， b项错误32P标记是噬菌体的DNA，当噬菌体感染大肠菌群时注入自己的DNA，子噬菌体的DNA包含32P，上清液是放射性的原因是噬菌体感染大肠菌群后，大肠菌群分解释放出子噬菌体4 .为了证明蛋白质和DNA哪个是遗传物质，科学家进行了“噬菌体感染细菌”的实验(

7、T2噬菌体专门寄生现象到细菌体内)。 下图中的母噬菌体已经以32P标识牌，a，c中的子摇滾乐表示大肠菌群。 关于本实验和细小病毒细菌的以下记述中，正确的是()a .图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠菌群，在其中的营养成分中加入32P标识牌的无机盐b .为达到实验目的，在35S下再修订一组标识牌噬菌体的实验，两组均为实验组噬菌体的遗传不遵循基因分离法则，而大肠菌群的遗传遵循基因分离法则d .若本组实验b (上清液)中出现放射性，则无法证明DNA为遗传物质答案b解析图中锥形瓶中培养液内的营养成分必须建立和修订35S标识牌的噬菌体感染实验，以便证明没有放射性标识牌，DNA是遗传物质，两组相互对照，都是

8、实验组。 大肠菌群为原核生物，其遗传在不服从基因分离规律的本组实验b (上清液)中出现放射性时，可能是实验时间长、细菌分裂所致，或保温时间过短，部分噬菌体未能进入细胞球体内，可能离心分布在上清液中。1 .“二视角”判断子噬菌体标记的状况2 .噬菌体感染细菌实验的2点注意(1)培养含有放射性标识牌的噬菌体不能直接在培养基中培养。 细小病毒必须寄生现象活的细胞球内，先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)检测放射性时只能检测部位，不能确定哪个元素体的放射性，因此35S和32P无法向云同步标识牌一组噬菌体，对应两组不同的标识牌。试验点2肺炎奈瑟氏菌转化实验1 .肺炎奈瑟氏菌类型特征类型蚁群荚膜毒性s型

9、血光滑有的有的r型血粗糙的无无2 .生物细菌转化实验(一)程序及结果；(2)结论：加热死亡的s型菌中，含有某种促进r型菌向s型菌转化的“转化因子”。3 .离体细菌转化实验(1)方法直接分离s型菌的DNA、荚膜物质、蛋白质等，分别与r型菌混合培养，研究各自的遗传功能。(2)过程和结果(3)结论DNA是使r型菌产生稳定遗传变异的物质，DNA是“感受态因子”，是遗传物质。诊断和思考1 .判断下述正误(1)生物细菌转化实验直接证明了DNA为遗传物质()(2)在生物细菌转化实验中，r型菌的大部分转化为s型菌()(3)加热死亡后s型菌的DNA全部被切断，失去活性()(4)在离体细菌的感受态实验中，DNA酶

10、催化剂将s型菌的DNA分解为脱氧核苷酸，而不能使r型菌感受态()(5)生物细菌转化实验中，加热死亡后s型菌的DNA未进入r型活菌的细胞球()(6)生物细菌转化实验中加热死亡的s型菌也能使小鼠的体细胞球转化()。2 .用表比较两个肺炎奈瑟氏菌转化实验的差异项目生物细菌转化实验体外细菌转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照r型菌与s型菌的毒性对照对照s型菌各组成成分的作用巧妙地构思将加热死亡的s型菌注射到小鼠体内作为对照实验，明确了确实发生了感受态纯化分离物质后，直接单独观察了某种物质在实验中的作用实验的结论加热杀死的s型菌有“感受态因子”s型菌的DNA是遗传物质3 .谈两个转换实验的共同点

11、和联系。提示(1)相同点：使用的材料相同。两个实验都遵循对照原则、单一变量原则。(2)相关：生物细菌转化实验是离体细菌转化实验的基础，离体细菌转化实验是生物细菌转化实验的延长。4 .加热杀死的s型菌的蛋白质和DNA是否永久失去活性？提示不是。 在加热灭绝s型菌的过程中，蛋白质变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随着温度的恢复逐渐恢复活性。5 .肺炎奈瑟氏菌转化的本质是什么？肺炎奈瑟氏菌转化实验中s型菌的DNA片段整合到r型菌的DNA中，提示接纳体细胞球得到了新的遗传信息，即发生了基因重组。6 .离体细菌转化实验和噬菌体感染细菌实验的设定修订构想的比较实验名称体外细菌转化实验噬菌体感染细菌实验

12、实验性的思维方法将DNA从其他物质中分离出来，各自独立地研究不同的作用设计原则将策略与单变量策略进行比较处理方式的不同直接分离法：分离s型菌的DNA、蛋白质、荚膜等，分别与r型活菌混合培养同位素标识牌：分别标识牌DNA和蛋白质的特征元素体(32P和35S )实验的结论DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质问题组1、2个细菌转化实验分析1.1928年，英吉利的细菌学家格里菲斯以小鼠为实验材料进行了如下实验第一组第二组第三组第四组实验处理注射活r型菌注射活的s型菌注射加热杀死死了的s型菌注射活的r型菌和加热杀死的s型菌实验结果老鼠不会死小鼠死亡，从小鼠分离

13、为s型活菌老鼠不会死小鼠死亡，从小鼠分离为s型活菌关于这个实验的以下分析不正确的是()a .实验的重要现象是第四组小鼠死亡，分离成s型活细菌b .第四组实验的分析应参考第一三组实验c .本实验说明r型肺炎奈瑟氏菌引起某些感受态d .本实验的结论是“DNA是将r型菌转化为s型菌的转化因子”答案d解析本实验只能得到感受态因子，而感受态因子的化学本质需要通过离体细菌感受态实验得到，d是错误的。在离体细菌转化实验中，在培养r型肺炎奈瑟氏菌的培养基中加入s型菌的DNA，得到了s型肺炎奈瑟氏菌A.R型菌转化为s型菌，表明该变异取向从B.R型菌到s型菌的转化是转基因c .肺炎奈瑟氏菌的遗传物质不能证明是DN

14、A将d.s型菌的DNA注射到小鼠也能产生s型菌答案b解析离体细菌的感受态实验，提取了s型菌中荚膜物质、蛋白质和DNA等，分别加入培养r型菌的培养基中，结果表明只有加入了s型菌DNA，才能将r型菌感受态s型菌，肺炎奈瑟氏菌的遗传物质为DNA、c错误。 本实验的生物变异是转基因，生物变异均无方向性，a错误，b是将正确的s型菌DNA注射到小鼠后不能转化肺炎奈瑟氏菌，造成d错误。3 .一位研究者模拟肺炎奈瑟氏菌的转化实验，进行了以下4个实验S型菌的DNA DNA酶催化剂加入r型菌加入小鼠R型菌的DNA DNA酶催化剂s型菌进入小鼠进入R型菌DNA酶催化剂高温加热后蒸发制冷加入s型菌的DNA小鼠注入S型

15、菌DNA酶催化剂高温加热后蒸发制冷加入r型菌的DNA小鼠注入以上4个实验中老鼠依次存活()a .生存、生存、生存、死亡b .生存、死亡、生存、死亡c .死亡、死亡、生存、生存d .生存、死亡、生存、生存答案d在解析中使老鼠死亡的是活的s型菌。 DNA酶催化剂水解作用s型菌的DNA，失去转化作用，r型菌不转化，小鼠生存。 虽然存在DNA酶催化剂，但由于加入了s型菌，小鼠死亡。 其中无r型活菌，s型菌的DNA不起作用，小鼠生存。 高温加热使s型菌的蛋白质和DNA酶催化剂变性，虽然s型菌的DNA还存在，但由于后来加入r型菌的DNA，不发生感受态作用，小鼠生存。问题组二离体细菌转化实验与噬菌体感染细菌

16、实验对比分析4 .离体细菌转化实验和噬菌体感染细菌实验证明DNA是遗传物质。 这两个实验在修订设想上的共同点是()a .重组DNA片段，研究其表型效应b .诱发DNA突然变异，研究其表型效应c .分离DNA和蛋白质，研究各自的效果d .应用同位素示踪剂技术研究DNA在父母和子女之间的传递答案c为了解析解本问题，有必要了解离体细菌转化实验和噬菌体感染细菌实验的过程以及两者在修订上的异同。 两个实验修订构想上的共同点是将DNA和蛋白质分离，研究各自的效果。 不同之处在于，离体细菌转化实验没有采用同位素示踪剂技术，噬菌体感染细菌实验利用了同位素示踪剂技术，全过程两个实验都没有诱发突然变异。5 .关于

17、离体细菌转化实验和噬菌体感染细菌实验的以下记述，正确为()a .两者都使用了放射性同位素元素体标识牌法b .两者都使用微生物作为实验材料c .两者都证明了DNA是遗传物质，而RNA等不是遗传物质d .两者的实验构想都是将DNA和RNA分离，试图单独观察它们的作用答案b生物细菌转化实验的两点注意(1)并非所有的r型菌都能感受态由于感受态受DNA纯度、两种细菌亲缘关系、接纳体状态等因素的影响，在感受态过程中并非所有r型菌都能转化为s型菌，只有一小部分r型菌能转化为s型菌。(2)肺炎奈瑟氏菌的生物细菌转化实验，不能简单地说s型菌的DNA会使小鼠死亡s型菌和r型菌混合培养时，s型菌的DNA进入r型菌体内。 结果表明，在s型菌的DNA调控下，利用r型菌体内的化学成分合成s型菌的DNA