新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)第6單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件

這是一份新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)第6單元基因的本質(zhì)與表達(dá)第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件，共60頁。PPT課件主要包含了課標(biāo)要求，備考指導(dǎo)，內(nèi)容索引，實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，BCD，整合構(gòu)建，ABC等內(nèi)容，歡迎下載使用。
通過實(shí)驗(yàn)分析DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
運(yùn)用對(duì)照法比較肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。
第一環(huán)節(jié)　必備知識(shí)落實(shí)
第二環(huán)節(jié)　關(guān)鍵能力形成
第三環(huán)節(jié)　核心素養(yǎng)提升
知識(shí)篩查1.兩種肺炎鏈球菌的比較
2.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
3.艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)(體外)(1)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果
(2)結(jié)論:DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。(3)減法原理:在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素稱為“減法原理”。例如,在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì),從而鑒定出DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
4.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的比較
易錯(cuò)易混(1)轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,而只是少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。(2)由于DNA的熱穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)高,所以加熱殺死S型細(xì)菌的過程中,蛋白質(zhì)永久變性失活,但其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。(3)艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組都通過添加特定的酶特異性地去除了一種物質(zhì),從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì),這利用了自變量控制中的“減法原理”。(4)格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種轉(zhuǎn)化因子,但并沒有證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì);艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)則證明了轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌的DNA。
知識(shí)落實(shí)1.下圖表示格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是(　　)A.實(shí)驗(yàn)遵循了對(duì)照原則和單一變量原則B.a、d兩組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果C.從d組死亡小鼠身上分離得到的S型細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的D.從變異的角度看,細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因突變
題圖中a與b、a與c、c與d相互對(duì)照,各對(duì)照組間只有一個(gè)變量不同,A項(xiàng)正確。四組小鼠均有免疫功能,B項(xiàng)錯(cuò)誤。從d組死亡小鼠身上分離得到的S型細(xì)菌是由R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的,C項(xiàng)錯(cuò)誤。從變異的角度看,細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因重組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.艾弗里完成證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)后,持反對(duì)觀點(diǎn)者認(rèn)為DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用形成莢膜,而不是起遺傳作用。已知S型肺炎鏈球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路能反駁上述觀點(diǎn)的是(　　)A.R型細(xì)菌+抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細(xì)菌B.R型細(xì)菌+抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌C.R型細(xì)菌+S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型細(xì)菌D.R型細(xì)菌+S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型細(xì)菌
R型細(xì)菌+抗青霉素的S型細(xì)菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型細(xì)菌,該實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌的一些與莢膜形成無關(guān)的性狀也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化,從而反駁了題述觀點(diǎn)。
知識(shí)篩查1.實(shí)驗(yàn)材料:T2噬菌體和大腸桿菌(1)T2噬菌體的結(jié)構(gòu)(2)T2噬菌體的生活方式:寄生在大腸桿菌體內(nèi)。
(3)T2噬菌體的增殖
2.實(shí)驗(yàn)方法同位素標(biāo)記法,用35S、32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。
5.結(jié)論子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。
6.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的比較
知識(shí)落實(shí)1.下列關(guān)于赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的說法,正確的是(　　)A.選用T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其僅由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成B.標(biāo)記噬菌體的方法是分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體C.噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制所利用的原料是自身的脫氧核苷酸D.若噬菌體DNA復(fù)制了3次,則含有35S的子代噬菌體數(shù)占總數(shù)的1/2
赫爾希和蔡斯選用T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)門2噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成,可排除其他物質(zhì)的影響,A項(xiàng)正確。標(biāo)記噬菌體的方法是先標(biāo)記細(xì)菌,然后用細(xì)菌標(biāo)記噬菌體,B項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制所利用的原料是細(xì)菌的脫氧核苷酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤。35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,子代噬菌體不含35S ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.某生物興趣小組模擬了赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),如下圖所示。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　)A.理論上,沉淀物b中不應(yīng)具有放射性B.沉淀物b中放射性的高低與過程②攪拌是否充分有關(guān)C.若沉淀物b中有放射性,則說明過程①培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)D.上述實(shí)驗(yàn)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)
35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌,經(jīng)過離心后分布在上清液中,因此理論上,沉淀物b中不應(yīng)具有放射性,A項(xiàng)正確。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離,若攪拌不充分,則會(huì)導(dǎo)致沉淀物b中的放射性增強(qiáng),因此沉淀物b中放射性的高低與過程②攪拌是否充分有關(guān),與過程①培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短無關(guān),B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。題述實(shí)驗(yàn)過程只能證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌,僅憑該實(shí)驗(yàn)還不能證明DNA是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)正確。
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)子代噬菌體的表型作出預(yù)測(cè),如下表所示。其中預(yù)測(cè)正確的是( 　)A.1、3　　　　B.1、4C.2、3D.2、4
DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。組成成分為甲的DNA和乙的蛋白質(zhì)的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后,得到的子代噬菌體的表型與甲一致;組成成分為乙的DNA和甲的蛋白質(zhì)的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后,得到的子代噬菌體的表型與乙一致。
知識(shí)篩查1.證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)(1)過程及結(jié)果(2)結(jié)論:在RNA病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。
2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)
絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
知識(shí)落實(shí)1.下頁左上圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)過程。由此可以判斷,下列說法正確的是(　　)A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.TMV的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入煙草細(xì)胞中C.侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程D.RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)
分析題圖可知,TMV放入水和苯酚中振蕩后,RNA和蛋白質(zhì)分離,A項(xiàng)正確。通過接種的方式,TMV的蛋白質(zhì)可以進(jìn)入煙草細(xì)胞中,B項(xiàng)錯(cuò)誤。通過該實(shí)驗(yàn)不能看出TMV的RNA在煙草細(xì)胞中是否進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)說明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,正確的是(　　)A.氨基酸多種多樣的排列順序蘊(yùn)含著遺傳信息,蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)B.原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是RNAC.具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNAD.細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA
生物體的遺傳物質(zhì)是核酸,而不是蛋白質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤。原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,而病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,B項(xiàng)錯(cuò)誤。具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物是原核生物和真核生物,含有DNA和RNA兩種核酸,但都以DNA為遺傳物質(zhì),C項(xiàng)正確。細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(不定項(xiàng)選擇題)下列哪項(xiàng)事實(shí)不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)?(　 　)A.人們確認(rèn)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA之后,發(fā)現(xiàn)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNAB.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明DNA在親子代噬菌體之間起“橋梁”作用C.艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)表明,只有加入S型細(xì)菌的DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌D.人們得出染色體與生物的遺傳有關(guān)的結(jié)論之后,發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明DNA在親子代噬菌體之間起橋梁作用,這說明DNA是遺傳物質(zhì),但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),B項(xiàng)符合題意。艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)表明,只有S型細(xì)菌的DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,這說明DNA是遺傳物質(zhì),但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),C項(xiàng)符合題意。人們得出染色體與生物的遺傳有關(guān)的結(jié)論之后,發(fā)現(xiàn)染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì),這不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),D項(xiàng)符合題意。
典型例題下列有關(guān)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)A.格里菲思和艾弗里所做的分別是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)B.格里菲思的實(shí)驗(yàn)只能證明S型細(xì)菌含有能讓R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)C.艾弗里將S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物、RNA酶與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),R型細(xì)菌不能發(fā)生轉(zhuǎn)化D.艾弗里的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA的水解產(chǎn)物不是遺傳物質(zhì)
艾弗里將S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物、RNA酶與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),S型細(xì)菌的DNA能使部分R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。
訓(xùn)練突破1.利用兩種類型的肺炎鏈球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎鏈球菌先進(jìn)行下圖所示處理,再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.通過e、f對(duì)照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎鏈球菌C.f組產(chǎn)生S型肺炎鏈球菌可能是基因重組的結(jié)果D.能導(dǎo)致小鼠死亡的是a、b、c、d四組
a組中的S型細(xì)菌經(jīng)煮沸后死亡,d和e組都只含R型細(xì)菌,所以,a、d、e三組均不能導(dǎo)致小鼠死亡。
2.R型肺炎鏈球菌無莢膜,菌落表面粗糙,對(duì)青霉素敏感;S型肺炎鏈球菌有莢膜,菌落表面光滑,對(duì)青霉素敏感。在培養(yǎng)多代的S型細(xì)菌中分離出一種抗青霉素的S型突變菌株(記為PenrS型)?，F(xiàn)用S型細(xì)菌、PenrS型細(xì)菌與R型細(xì)菌進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè),錯(cuò)誤的是(　　)A.甲組　　　B.乙組　　　C.丙組　　　D.丁組
從題干中可知,R型和S型兩種細(xì)菌對(duì)青霉素都敏感,因此在添加青霉素的培養(yǎng)基上,R型細(xì)菌和S型細(xì)菌都不能存活,故甲組預(yù)測(cè)錯(cuò)誤。由于PenrS型細(xì)菌的DNA可促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為PenrS型細(xì)菌,故乙組預(yù)測(cè)正確。R型細(xì)菌在添加青霉素的培養(yǎng)基上不能成活,也不能發(fā)生轉(zhuǎn)化,故丙組預(yù)測(cè)正確。DNA酶會(huì)分解PenrS型細(xì)菌的DNA,故丁組預(yù)測(cè)正確。
3.某科研人員為了驗(yàn)證格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了4次注射實(shí)驗(yàn),如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)A.活菌甲是有莢膜的R型細(xì)菌,而活菌乙是無莢膜的S型細(xì)菌B.由②和④的結(jié)果可知,活的或死的S型細(xì)菌都能使小鼠死亡C.在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙,后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來D.死菌乙未導(dǎo)致鼠3死亡,由此說明鼠3體內(nèi)未發(fā)生特異性免疫
R型細(xì)菌沒有莢膜、無致病性;S型細(xì)菌有莢膜、有致病性。題圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,將活菌甲注射到鼠1體內(nèi),鼠1不死亡,而將活菌乙注射到鼠4體內(nèi),鼠4死亡,說明活菌甲是無莢膜的R型細(xì)菌,而活菌乙是有莢膜的S型細(xì)菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤。②是將活菌甲與死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi),結(jié)果從死亡的鼠2體內(nèi)分離出活菌乙;④是將分離出的活菌乙注射到鼠4體內(nèi),結(jié)果鼠4死亡,說明死菌乙的體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”,促進(jìn)活菌甲轉(zhuǎn)化為活菌乙,進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)鼠死亡,B項(xiàng)錯(cuò)誤。死菌乙對(duì)于鼠3而言屬于抗原,進(jìn)入鼠3體內(nèi)會(huì)引起特異性免疫,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
典型例題為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。下圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記,a、c中有陰影部分代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒、細(xì)菌的敘述,正確的是(　　)A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽B.若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對(duì)照C.噬菌體的遺傳不遵循基因的分離定律,而大腸桿菌的遺傳遵循基因的分離定律D.若本組實(shí)驗(yàn)b(上清液)中出現(xiàn)放射性,原因一定是實(shí)驗(yàn)保溫時(shí)間過長(zhǎng),部分大腸桿菌裂解
由題干信息可知,題圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記,則錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記。要證明DNA是遺傳物質(zhì),還應(yīng)設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組為相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。噬菌體是病毒,大腸桿菌是原核生物,它們的遺傳都不遵循基因分離定律。若本組實(shí)驗(yàn)b(上清液)中出現(xiàn)放射性,可能是保溫時(shí)間過長(zhǎng),部分大腸桿菌裂解死亡,釋放出子代噬菌體導(dǎo)致的;也可能是因?yàn)楸貢r(shí)間過短,部分噬菌體的DNA未侵入大腸桿菌,經(jīng)攪拌后離心到上清液中。
整合構(gòu)建1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,上清液中出現(xiàn)放射性的原因如下。①保溫時(shí)間過短→部分噬菌體還未吸附、侵染大腸桿菌→離心后未侵染大腸桿菌的噬菌體分布在上清液中→32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組上清液中有放射性。②保溫時(shí)間過長(zhǎng)→噬菌體在大腸桿菌內(nèi)大量繁殖→大腸桿菌裂解死亡,釋放出子代噬菌體→離心后部分子代噬菌體分布在上清液中→32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組上清液中有放射性。③攪拌過于劇烈→大腸桿菌細(xì)胞被破壞→釋放出其中的噬菌體→32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組上清液中有放射性。
(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,沉淀物中出現(xiàn)放射性的原因:攪拌不充分等→吸附在大腸桿菌細(xì)胞表面的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼隨大腸桿菌離心到沉淀物中→35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組沉淀物中有放射性。2.“兩看法”解答子代噬菌體的標(biāo)記情況
訓(xùn)練突破1.(2022浙江卷)下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述,正確的是(　　)A.需用同時(shí)含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌B.攪拌是為了使大腸桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來C.離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌D.該實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
若用同時(shí)含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物和上清液均含有較強(qiáng)的放射性,無法判斷是哪種物質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),應(yīng)該用分別含有32P和含有35S的噬菌體侵染大腸桿菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤。攪拌是為了使大腸桿菌與吸附在細(xì)菌表面的噬菌體殘留部分分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2022湖南卷)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中,下列哪一項(xiàng)不會(huì)發(fā)生?(　　)A.新的噬菌體DNA合成B.新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C.噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNAD.合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合
當(dāng)噬菌體侵入大腸桿菌細(xì)胞中時(shí),以自身DNA為模板,利用大腸桿菌細(xì)胞中的脫氧核苷酸為原料合成子代噬菌體的DNA,A項(xiàng)不符合題意。子代噬菌體的DNA合成后,再利用大腸桿菌細(xì)胞中的氨基酸合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,B項(xiàng)不符合題意。噬菌體先形成DNA,再轉(zhuǎn)錄形成mRNA,轉(zhuǎn)錄過程需要的RNA聚合酶是由宿主細(xì)胞提供的,C項(xiàng)符合題意。噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由自身DNA轉(zhuǎn)錄形成的RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合,經(jīng)過翻譯過程形成的,D項(xiàng)不符合題意。
3.(不定項(xiàng)選擇題)用DNA雙鏈均被32P標(biāo)記的一個(gè)T2噬菌體侵染被35S標(biāo)記的大腸桿菌,一段時(shí)間后釋放出了M個(gè)子代T2噬菌體。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.用32P標(biāo)記T2噬菌體的方法與用35S標(biāo)記大腸桿菌的方法相同B.這M個(gè)子代T2噬菌體中,含32P的T2噬菌體所占的比例為2/MC.若子代T2噬菌體均同時(shí)含32P和35S,則該T2噬菌體只繁殖了一代D.經(jīng)過培養(yǎng),得到的M個(gè)子代T2噬菌體中有3/4含有35S
T2噬菌體是病毒,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng),而大腸桿菌屬于原核生物,能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。M個(gè)子代T2噬菌體中,含32P的T2噬菌體所占的比例為2/M,B項(xiàng)正確。由于DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制,若子代T2噬菌體均同時(shí)含32P和35S,則該T2噬菌體只繁殖了一代,C項(xiàng)正確。培養(yǎng)過程中原料都來自大腸桿菌,所以得到的M個(gè)子代T2噬菌體中都有35S,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
典型例題(不定項(xiàng)選擇題)煙草花葉病毒(TMV)和車前草花葉病毒(HRV)均為能感染煙葉而使之出現(xiàn)感染斑的RNA病毒,用苯酚處理能使蛋白質(zhì)外殼去掉而只留下RNA,由于兩者的親緣關(guān)系較近,一種病毒的RNA可以與另一種病毒的蛋白質(zhì)重組形成類似“雜種”的新品系病毒,進(jìn)而感染煙葉,如下圖所示。
注a為TMV的蛋白質(zhì)感染,b為TMV的RNA感染,c為HRV的蛋白質(zhì)感染,d為HRV的RNA感染,e為HRV的蛋白質(zhì)與TMV的RNA雜交感染,f為TMV的蛋白質(zhì)與HRV的RNA雜交感染。下列分析正確的是(　 　)A.b與d的結(jié)果不同,說明不同的RNA控制合成不同的蛋白質(zhì),表現(xiàn)出不同的性狀B.e中的雜交病毒在繁殖子代病毒的過程中,合成蛋白質(zhì)的模板是TMV的RNAC.f中的雜交病毒繁殖出來的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白質(zhì)D.a與b、c與d的結(jié)果不同,說明RNA是遺傳物質(zhì),從而證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
兩種病毒均為RNA病毒,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,RNA是其遺傳物質(zhì),但該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
整合構(gòu)建1.探究思路(1)若要探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設(shè)法將物質(zhì)分開,單獨(dú)看作用。(2)若要探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。2.探究方法(1)同位素標(biāo)記法:分別標(biāo)記不同化學(xué)物質(zhì)的特有元素;將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開,單獨(dú)、直接地觀察它們各自的作用。(2)病毒重組法:將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合,得到雜種病毒,用雜種病毒去感染宿主細(xì)胞。(3)酶解法:利用酶的專一性,如加入DNA 水解酶,將 DNA 水解,觀察起控制作用的物質(zhì)是否還有控制作用;若還有控制作用,則其遺傳物質(zhì)不是DNA;若不再有控制作用,則其遺傳物質(zhì)可能是DNA。
訓(xùn)練突破下面是某興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA還是 RNA設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?略。(2)材料用具:顯微注射器,該流感病毒的核酸提取液,牛胚胎干細(xì)胞, DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)實(shí)驗(yàn)步驟第一步,把該流感病毒的核酸提取液均分成A、B、C三組,? 　。?第二步,取等量的牛胚胎干細(xì)胞分成三組,用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過的核酸提取液注射到三組牛胚胎干細(xì)胞中。第三步,將三組牛胚胎干細(xì)胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間,然后從培養(yǎng)好的牛胚胎干細(xì)胞中抽取樣品,檢測(cè)是否有該流感病毒產(chǎn)生。
(4)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論①?　 ;?②? 　;?③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒,則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是 DNA也不是RNA。
答案:(3)分別用等量的相同濃度的 DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液,C組不做處理(4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒,B組沒有出現(xiàn),則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)該流感病毒,A組沒有出現(xiàn),則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA解析:病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的,核酸是遺傳物質(zhì),核酸為DNA或RNA中的一種,根據(jù)題目要求探究的問題及給予的材料、試劑分析可知,實(shí)驗(yàn)中分別利用DNA水解酶、RNA 水解酶處理該病毒核酸提取液,然后再注射到牛胚胎干細(xì)胞中培養(yǎng)。由于酶具有專一性,可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測(cè)到該流感病毒來判斷其核酸類型。
高考真題剖析【例題】 (2017全國(guó)Ⅰ卷)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡(jiǎn)要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析:本題以“病毒”為載體,重點(diǎn)考查了與病毒有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),較好地考查了“科學(xué)探究”這一學(xué)科素養(yǎng)。
答案:(1)實(shí)驗(yàn)思路甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。
解析:DNA與RNA在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別體現(xiàn)在堿基的種類、五碳糖的種類以及空間結(jié)構(gòu)的不同。本題應(yīng)通過測(cè)定新病毒所含堿基的種類確定其類型。DNA特有的堿基為胸腺嘧啶,RNA特有的堿基為尿嘧啶,故應(yīng)分別用含有放射性標(biāo)記尿嘧啶和胸腺嘧啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。根據(jù)收集到的病毒的放射性可知其所含堿基的種類(T或U),進(jìn)而判斷出其類型。
典題訓(xùn)練1.下列實(shí)驗(yàn)及結(jié)果中,能作為直接證據(jù)證明“核糖核酸是遺傳物質(zhì)”的是(　　)A.紅花植株與白花植株雜交,F1為紅花,F2中紅花∶白花=3∶1B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲C.加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活細(xì)菌D.用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,在子代噬菌體中檢測(cè)不到放射性
紅花植株與白花植株雜交,F1為紅花,F2中紅花∶白花=3∶1,這屬于性狀分離現(xiàn)象,不能證明核糖核酸是遺傳物質(zhì),A項(xiàng)不符合題意。病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲,說明病毒甲的RNA(核糖核酸)是遺傳物質(zhì),B項(xiàng)符合題意。加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活細(xì)菌,只能說明加熱致死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子,不能證明核糖核酸是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)不符合題意。用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,在子代噬菌體中檢測(cè)不到放射性,說明蛋白質(zhì)未進(jìn)入大腸桿菌,不能證明核糖核酸是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)不符合題意。
2.(2021全國(guó)乙卷)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,無致病性的R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),從小鼠體內(nèi)分離出了有致病性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中,不合理的是(　　)A.與R型細(xì)菌相比,S型細(xì)菌的致病性可能與多糖類的莢膜有關(guān)B.S型細(xì)菌的DNA能夠進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C.加熱致死的S型細(xì)菌其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細(xì)菌混合,可以得到S型細(xì)菌