新課改地區(qū)2023-2023學(xué)年高中生物第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案新人教版必修2

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)引核心素養(yǎng)對(duì)接關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)1.闡明人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。2.說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。1.生命觀念——認(rèn)同遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能觀；2.科學(xué)思維——運(yùn)用歸納與概括的方法，認(rèn)同DNA是主要的遺傳物質(zhì)；3.科學(xué)探究——分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法。遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)化|預(yù)知概念|一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1）兩種類型的肺炎雙球菌：S型細(xì)菌的菌落表面光滑，可使人患肺炎或小鼠患敗血病。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一組：給小鼠注射R型活菌，結(jié)果是小鼠不死亡。第二組：給小鼠注射S型活菌，結(jié)果是小鼠死亡，且從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌。第三組：注射加熱殺死后的S型活菌，結(jié)果是小鼠不死亡。第四組：將R型活菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射，結(jié)果是小鼠死亡，且從小鼠體內(nèi)分離出S型活菌。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S型細(xì)菌含有促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子。2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型菌＋S型菌的DNA→出現(xiàn)R型菌和S型菌。R型菌＋S型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖→只長(zhǎng)R型菌。R型菌＋S型菌的DNA＋DNA酶→只長(zhǎng)R型菌。二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.噬菌體的結(jié)構(gòu)和成分2.該實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)分組，請(qǐng)完善下圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程圖3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)一樣，都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)由于大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。|過(guò)程評(píng)價(jià)|1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)（）2.高溫處理過(guò)的S型細(xì)菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)（）3.35S和32P分別標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)（）4.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，放射性都出現(xiàn)在上清液中（）5.DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA（）答案1.×2.×3.×4.×5.√|聯(lián)想·質(zhì)疑|★作為遺傳物質(zhì)，應(yīng)具備的特點(diǎn)：1.分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，貯存遺傳信息；2.分子可以自我復(fù)制，傳遞遺傳信息；3.能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，表達(dá)遺傳信息；4.能夠產(chǎn)生可遺傳的變異。S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作用?！锸删w侵染細(xì)菌時(shí)，子代噬菌體放射性的分析要看被放射性標(biāo)記的對(duì)象是噬菌體的DNA，蛋白質(zhì)還是細(xì)菌。先培養(yǎng)含32P的細(xì)菌，再用這些細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，獲得32P標(biāo)記的噬菌體。細(xì)胞中的核酸有幾種？其中遺傳物質(zhì)是哪種？病毒呢？提示：細(xì)胞中的核酸有DNA和RNA兩種，其中只有DNA是遺傳物質(zhì)。病毒中的核酸只有一種——DNA或RNA，所具有的核酸就是病毒的遺傳物質(zhì)?？茖W(xué)探究1肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)根據(jù)教材P43圖3－2回答下列問(wèn)題：（1）第一組和第二組實(shí)驗(yàn)對(duì)照能得到什么結(jié)論？提示：R型細(xì)菌無(wú)毒性，S型細(xì)菌有毒性。（2）第二組和第三組實(shí)驗(yàn)對(duì)照能得到什么結(jié)論？提示：加熱能使S型細(xì)菌失去毒性。（3）從第四組的死亡小鼠中能分離出兩種細(xì)菌嗎？提示：從死亡小鼠中分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌。（4）四組實(shí)驗(yàn)中哪一組發(fā)生了細(xì)菌轉(zhuǎn)化？對(duì)比之后，你能否得出DNA就是轉(zhuǎn)化因子（遺傳物質(zhì)）的結(jié)論？提示：第四組。不能，只能得出“S型細(xì)菌含有能讓R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化因子”。2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)請(qǐng)根據(jù)教材P44圖3－3思考下列問(wèn)題：（1）哪一組發(fā)生了R型菌的轉(zhuǎn)化？該培養(yǎng)基中哪種細(xì)菌更多？發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因是什么？提示：第一組，R型菌；R型菌得到了S型菌的遺傳物質(zhì)。（2）第三組和第一組相對(duì)照，為什么能更有力地說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)？提示：第三組中的DNA酶將DNA水解，與第一組對(duì)照，能說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，而DNA的基本單位——脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)。（3）請(qǐng)分析格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。提示：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)包括格里菲思和艾弗里的實(shí)驗(yàn)，其中格里菲思的實(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(méi)有證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。艾弗里的實(shí)驗(yàn)則證明了轉(zhuǎn)化因子是S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA?！咎骄繎?yīng)用】肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無(wú)莢膜的R型菌無(wú)毒性。下圖為所做的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.丙組為空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為小鼠不死亡B.能導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組C.戊組實(shí)驗(yàn)表明，加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長(zhǎng)出的還是無(wú)毒性的R型菌D.丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代解析含有莢膜的肺炎雙球菌是甲、乙、丁三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有甲、丁兩組能導(dǎo)致小鼠死亡。戊組加S型菌的蛋白質(zhì)后試管中長(zhǎng)出的還是無(wú)毒性的R型菌，而丁組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，可以遺傳給后代。答案D【一題多變】（1）將S型細(xì)菌的DNA和DNA酶一同加入試管丁，培養(yǎng)后將所得細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)，小鼠是否死亡？提示：不死亡。（2）R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌后，該S型細(xì)菌培養(yǎng)的后代是什么細(xì)菌？提示：S型細(xì)菌。1.肺炎雙球菌體內(nèi)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較項(xiàng)目體內(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其同事細(xì)菌培養(yǎng)在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照S型細(xì)菌各成分的作用對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為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)巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用聯(lián)系①所用材料相同；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸；③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則2.實(shí)驗(yàn)拓展分析（1）在加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(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。（2）轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌的性狀可以遺傳下去，說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)?？茖W(xué)探究2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分析請(qǐng)你根據(jù)教材P45圖3－6回答下列問(wèn)題：1.處理方法分析（1）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分組中，為什么要分別用35S和32P標(biāo)記噬菌體？為什么不能用14C或18O或3H進(jìn)行標(biāo)記？提示：35S和32P可以分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，用不同的放射性同位素標(biāo)記噬菌體，可以探究是何種成分侵染大腸桿菌。因?yàn)槭删w的蛋白質(zhì)和DNA中都含有C、H、O，所以不能標(biāo)記這三種元素。（2）攪拌和離心的目的分別是什么？提示：攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（1）兩個(gè)分組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，對(duì)放射性分布的描述是放射性“有、無(wú)”還是“高、低”？提示：高、低。（2）如果用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組攪拌不充分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有怎樣的異?，F(xiàn)象？提示：沉淀物中的放射性會(huì)升高，上清液中的放射性會(huì)降低。（3）在32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的一組中，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，會(huì)出現(xiàn)怎樣的異常現(xiàn)象？其原因分別是什么？提示：保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或保溫時(shí)間過(guò)短，都會(huì)導(dǎo)致上清液放射性升高，沉淀物中放射性降低。保溫時(shí)間過(guò)久，侵染大腸桿菌的噬菌體增殖使大腸桿菌細(xì)胞裂解，釋放出的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中；保溫時(shí)間過(guò)短，一些被標(biāo)記的噬菌體未侵染入大腸桿菌，經(jīng)離心后也分布于上清液中?！咎骄繎?yīng)用】某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實(shí)驗(yàn)，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是（）A.35S標(biāo)記的是噬菌體的DNAB.沉淀物b中含放射性的高低，與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān)C.上清液a中放射性較強(qiáng)D.上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)解析35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，DNA不含有S元素，A錯(cuò)誤；若攪拌不充分，一部分蛋白質(zhì)外殼不能與大腸桿菌分離，會(huì)隨大腸桿菌進(jìn)入沉淀中，使沉淀物b中放射性增強(qiáng)，該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有標(biāo)記DNA，不能說(shuō)明DNA的作用，故不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B、D正確；充分?jǐn)嚢桦x心后，含放射性的蛋白質(zhì)外殼進(jìn)入上清液，使上清液a中放射性較強(qiáng)，C正確。答案A【一題多變】（1）如何將噬菌體用35S標(biāo)記？提示：先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體侵染被標(biāo)記的大腸桿菌，在大腸桿菌中繁殖出的子代噬菌體就被35S所標(biāo)記。（2）為什么圖中的攪拌不充分或沒(méi)有攪拌，會(huì)導(dǎo)致沉淀物中的放射性增強(qiáng)？提示：攪拌不充分或沒(méi)有攪拌，一些附著于大腸桿菌表面上的被35S標(biāo)記的噬菌體隨著大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中，從而使沉淀物中的放射性增強(qiáng)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)組別一二設(shè)計(jì)思路S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接地、單獨(dú)地觀察它們的作用標(biāo)記大腸桿菌含35S的培養(yǎng)基＋無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→含35S的大腸桿菌含32P的培養(yǎng)基＋無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→含32P的大腸桿菌標(biāo)記噬菌體無(wú)標(biāo)記的噬菌體→侵染含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體無(wú)標(biāo)記的噬菌體→侵染含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體＋無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心）含32P的噬菌體＋無(wú)標(biāo)記的大腸桿菌→混合培養(yǎng)（攪拌后離心）實(shí)驗(yàn)結(jié)果上清液放射性很高，沉淀物放射性很低上清液放射性很低，沉淀物放射性很高實(shí)驗(yàn)分析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，含32P的噬菌體DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)，而含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)結(jié)論DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)科學(xué)探究3DNA是“主要的”遺傳物質(zhì)1.病毒中有幾種核酸、核苷酸、五碳糖和堿基？病毒的遺傳物質(zhì)是否都是RNA?提示：一種、四種、一種和四種；不一定，如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。2.細(xì)胞中含有幾種核酸、核苷酸、五碳糖及堿基？細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA，那么細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA?提示：兩種、八種、兩種和五種；細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA。3.為什么說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)？提示：因?yàn)榇蟛糠稚锏倪z傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。【探究應(yīng)用】下列關(guān)于核酸和遺傳物質(zhì)的敘述中，正確的是（）A.原核細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是RNA，真核細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNAB.病毒中的遺傳物質(zhì)是RNA，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNAC.由于大部分細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.病毒中所含有的核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)解析無(wú)論是哪種細(xì)胞，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)一定是DNA，A錯(cuò)誤；有的病毒遺傳物質(zhì)是RNA，有的是DNA，B錯(cuò)誤；全部的細(xì)胞中遺傳物質(zhì)都是DNA，因?yàn)榇蟛糠稚锏倪z傳物質(zhì)是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；病毒中的核酸是DNA或RNA，含有哪種核酸，哪種核酸就是遺傳物質(zhì)，D正確。答案D【一題多變】（1）小麥根尖細(xì)胞中的“核酸”和“遺傳物質(zhì)”是否含義相同？為什么？提示：否，因?yàn)樾←湼饧?xì)胞中有DNA和RNA兩種核酸，但遺傳物質(zhì)僅指DNA。（2）HIV和噬菌體中的堿基種類有何區(qū)別？提示：HIV中含尿嘧啶（U）不含胸腺嘧啶（T），而噬菌體中含胸腺嘧啶（T）不含尿嘧啶（U）。1.不同生物的遺傳物質(zhì)生物細(xì)胞生物非細(xì)胞生物類型真核生物原核生物多數(shù)病毒少數(shù)病毒實(shí)例真菌、原生生物、所有動(dòng)植物細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌等噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒等核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質(zhì)DNADNADNARNA結(jié)果：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA結(jié)論：DNA是主要的遺傳物質(zhì)2.生物的遺傳物質(zhì)總結(jié)（1）生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，即生物的遺傳物質(zhì)是核酸。（2）既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA。（3）只含RNA的病毒中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。（4）由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)?！具\(yùn)用概念】1.艾弗里細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，為了弄明白什么是遺傳物質(zhì)，他設(shè)計(jì)了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列選項(xiàng)所列的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)基中有光滑菌落產(chǎn)生的是（）A.S型菌的蛋白質(zhì)＋R型菌B.S型菌的多糖＋R型菌C.S型菌的DNA＋R型菌D.S型菌的多糖＋S型菌的蛋白質(zhì)＋R型菌解析表面光滑的是S型菌落，表面粗糙的是R型菌落。在A、B、D中所利用的蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)，菌落中只有R型菌落，C項(xiàng)中加入了S型菌的DNA，所以可以使R型菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型菌落。答案C2.1944年，科學(xué)家從S型活細(xì)菌中提取出DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，將S型細(xì)菌的DNA加入到培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中的部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌；而加入蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象不能說(shuō)明的是（）A.S型細(xì)菌的性狀是由其DNA決定的B.在轉(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C.DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.DNA是遺傳物質(zhì)解析題干所述實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。DNA是主要的遺傳物質(zhì)的結(jié)論的得出是基于絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)。答案C3.若用3H標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，則對(duì)于子代噬菌體的敘述，正確的是（）A.外殼可能含有3HB.DNA可能含有3HC.外殼和DNA都可能含有3HD.外殼和DNA都不可能含有3H解析用3H標(biāo)記噬菌體標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA注入細(xì)菌，而外殼留在外面；然后利用細(xì)菌的脫氧核苷酸合成DNA，細(xì)菌的氨基酸合成蛋白質(zhì)，所以子代噬菌體外殼一定不含有3H，DNA可能含有3H。答案B【科學(xué)思維】4.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究方法可能有：①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng)，②放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.兩者都運(yùn)用了①和②B.前者運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了②C.前者只運(yùn)用了②，后者運(yùn)用了①和②D.前者只運(yùn)用了①，后者運(yùn)用了①和②解析艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng)，而赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)也是把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng)，并且還運(yùn)用了放射性同位素標(biāo)記法。答案D5.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說(shuō)法，哪項(xiàng)中的組合全都是錯(cuò)誤的（）①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA③細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA④細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAA.①②③ B.②③④C.②④⑤ D.③④⑤解析真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA；細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA。答案C課時(shí)提升訓(xùn)練（時(shí)間：30分鐘滿分：50分）【運(yùn)用概念】1.下列關(guān)于格里菲思的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.證明了DNA是遺傳物質(zhì)B.將S型菌殺死后與R型菌混合注入小鼠體內(nèi)仍然會(huì)出現(xiàn)S型菌C.加熱殺死S型菌注入小鼠體內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡D.注射活的或死亡的R型菌都不會(huì)引起小鼠死亡解析格里菲思的實(shí)驗(yàn)只能證明S型菌含有轉(zhuǎn)化因子，但不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。答案A2.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的l、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)、多糖、DNA和DNA酶，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌的是（）A.2和3 B.1、2和3C.2、3和4 D.1、2、3和4解析四支試管中都培養(yǎng)有R型細(xì)菌，加入S型細(xì)菌DNA的1號(hào)試管中有部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，即1號(hào)試管中有R型細(xì)菌和S型細(xì)菌，其余三支試管中都只有R型細(xì)菌。答案D3.人類探索遺傳物質(zhì)的過(guò)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儲(chǔ)存大量遺傳信息解析蛋白質(zhì)不具備熱穩(wěn)定性，也不能復(fù)制，故選C項(xiàng)；其他選項(xiàng)所述的蛋白質(zhì)的特點(diǎn)，與遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征一致，可作為判斷的理由。答案C4.如圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過(guò)程。能充分說(shuō)明“DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是（）A.①②④ B.①②③C.①③④ D.①②③④解析實(shí)驗(yàn)①中活的R型細(xì)菌在S型細(xì)菌的DNA作用下，轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA肯定進(jìn)入了R型細(xì)菌中，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)其性狀的控制，證明DNA是遺傳物質(zhì)。為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性，還要設(shè)計(jì)一系列對(duì)照實(shí)驗(yàn)，題中的②③④均分別與①構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖莢膜等都不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，即證明了蛋白質(zhì)和多糖莢膜等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案D5.如圖表示用同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(zhì)（氨基酸），然后進(jìn)行“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體（10～1000個(gè)）與親代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)分子肯定不含有的標(biāo)記元素是（）A.31P B.32PC.32S D.35S解析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的只有DNA，蛋白質(zhì)外殼保留在外面，因此在子代噬菌體中不可能含有32S。答案C6.針對(duì)耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注，下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是（）A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解解析噬菌體侵入宿主后，利用宿主細(xì)菌的原料（氨基酸和核苷酸），合成噬菌體的蛋白質(zhì)、DNA，A正確；子代噬菌體的DNA是以噬菌體的DNA為模板來(lái)復(fù)制的，B錯(cuò)誤；噬菌體消耗細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，C錯(cuò)誤；噬菌體沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能以二分裂方式增殖，而是在宿主菌體內(nèi)合成各個(gè)部件后，組裝，釋放，使細(xì)菌裂解，D錯(cuò)誤。答案A7.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)無(wú)毒R型細(xì)菌和被加熱殺死的有毒S型細(xì)菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪些類型的細(xì)菌（）①有毒R型②無(wú)毒R型③有毒S型④無(wú)毒S型A.①② B.③④C.②③ D.②④解析R型菌部分轉(zhuǎn)化為S型菌，R型菌無(wú)毒，S型菌有毒。答案C8.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DNAB.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種脫氧核苷酸解析豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。答案B9.如圖表示科研人員驗(yàn)證煙草花葉病毒（TMV）遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，由此推斷正確的是（）A.煙草細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是RNAB.煙草細(xì)胞的細(xì)胞膜上有RNA的載體C.被感染的煙草細(xì)胞中能合成TMV的蛋白質(zhì)D.接種的RNA在煙草細(xì)胞中進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄解析從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質(zhì)卻不能使煙草感染病毒，這說(shuō)明RNA是遺傳物質(zhì)，可在煙草細(xì)胞內(nèi)合成TMV的蛋白質(zhì)。答案C10.在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，在下圖中標(biāo)記元素所在部位依次是（）A.①、④ B.②、④C.①、⑤ D.③、⑤解析赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白質(zhì)中S元素應(yīng)存在于R基上，也就是圖中的④。答案A【科學(xué)思維】11.在肺炎雙球菌的轉(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是下圖哪個(gè)選項(xiàng)（）解析將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，S型細(xì)菌的DNA分子進(jìn)入部分R型細(xì)菌，并整合到R型細(xì)菌的DNA分子上，并且新形成的S型細(xì)菌不斷增殖，從而使重組的S型細(xì)菌數(shù)量不斷增加，A、B圖符合；另一部分未發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌則通過(guò)增殖，產(chǎn)生大量的R型細(xì)菌，B圖符合。答案B12.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：①用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；②用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；③用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細(xì)菌；④用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后離心，檢測(cè)到放射性的主要部位分別是（）A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析用噬菌體侵染細(xì)菌一段時(shí)間后離心，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物是細(xì)菌（其中含有噬菌體的DNA）。用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，上清液是沒(méi)有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P標(biāo)記的噬菌體浸染未標(biāo)記的細(xì)菌，放射性主要出現(xiàn)在DNA即沉淀物中；用3H標(biāo)記細(xì)菌，放射性主要在沉淀物中；而用15N標(biāo)記的噬菌體，含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。答案D13.下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的基本步驟，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.①②都要加熱處理B.③要將所有提取物與R菌共同培養(yǎng)C.④的結(jié)果是只有S或R一種菌落D.①④的結(jié)果可能會(huì)有S、R兩種菌落解析①過(guò)程是將加熱殺死的S菌和R菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基上，經(jīng)④過(guò)程后，可以培養(yǎng)出S、R兩種菌落，②過(guò)程是分離出S菌的DNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，經(jīng)③過(guò)程分別和R菌混合培養(yǎng)，接種到固體培養(yǎng)基，經(jīng)④過(guò)程后，可以培養(yǎng)出S、R兩種菌落或R一種菌落。答案D14.（原創(chuàng)）如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）標(biāo)記噬菌體的方法是先用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)，然后再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌。之所以不能直接用培養(yǎng)基標(biāo)記噬菌體的原因是。（2）如果圖中的攪拌過(guò)程不充分，則會(huì)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象是________________________________________________________________________。（3）本實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)另一小組實(shí)驗(yàn)作為對(duì)照，另一小組實(shí)驗(yàn)如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)導(dǎo)致異?，F(xiàn)象發(fā)生，請(qǐng)說(shuō)明理由：。解析（1）由于噬菌體屬于病毒，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以不能用含放射性的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)病毒，應(yīng)先標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞——大腸桿菌（或細(xì)菌），再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細(xì)菌。（2）如果圖中的實(shí)驗(yàn)攪拌不充分，則沒(méi)有侵入細(xì)菌的蛋白質(zhì)外殼會(huì)附著在大腸桿菌的表面，再經(jīng)過(guò)離心會(huì)使得沉淀物中的放射性增強(qiáng)。（3）另一組實(shí)驗(yàn)是用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，正常情況下該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是沉淀物中的放射性較高而上清液中的放射性很低。如果保溫時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)均會(huì)使上清液中的放射性增強(qiáng)，而沉淀物中的放射性減弱，原因見(jiàn)答案。答案（1）大腸桿菌（或細(xì)菌）噬菌體無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有在宿主細(xì)胞中才能增殖（其他合理答案也可）（2）沉淀物中的放射性增強(qiáng)（3）如果保溫時(shí)間過(guò)短，一些被標(biāo)記的噬菌體未來(lái)得及侵入細(xì)菌；如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，細(xì)菌裂解釋放出帶有放射性的噬菌體，兩種情況都導(dǎo)致沉淀物中放射性降低而上清液中放射性增強(qiáng)15.（科學(xué)探究