生物人教版必修2學(xué)案例題與探究第三章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

典題精講例1如下圖所示，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的A、B、C、D四支試管中，分別加入從S型細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查發(fā)現(xiàn)有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的是（）思路解析：肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，蛋白質(zhì)和多糖都不是遺傳物質(zhì)。將R型無毒細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型有毒細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA。用DNA酶處理DNA，就會(huì)使DNA分解，失去轉(zhuǎn)化功能。答案：A綠色通道：首先要弄明白試管中所加物質(zhì)的作用，如第二支試管中DNA酶可以使DNA發(fā)生水解，就相當(dāng)于沒加入這種轉(zhuǎn)化的物質(zhì)；其次要弄明白促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)到底是什么。弄清了以上兩點(diǎn)，問題就迎刃而解了。變式訓(xùn)練1將分離后的S型有莢膜的肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)外殼與R型無莢膜的肺炎雙球菌混合注入小鼠體內(nèi)，小白鼠不死亡，從其體內(nèi)分離出來的仍是R型肺炎雙球菌，將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡并從體內(nèi)分離出了S型有莢膜的肺炎雙球菌，以上實(shí)驗(yàn)說明（）A.S型與R型肺炎雙球菌可以相互轉(zhuǎn)化B.S型的蛋白質(zhì)外殼可以誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型C.S型的DNA可以誘導(dǎo)R型轉(zhuǎn)化為S型，說明DNA為遺傳物質(zhì)D.S型的DNA可以使小鼠死亡思路解析：DNA是遺傳物質(zhì)，指導(dǎo)了蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案：C例2用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素是（）A.可以在外殼中找到15N和35SB.可在DNA中找到15N、32PC.可在外殼中找到15ND.可在DNA中找到15N、32P、35S思路解析：噬菌體是由DNA和蛋白質(zhì)兩種成分組成的，DNA含有磷酸基和含氮堿基，能夠標(biāo)記上15N和32P，而蛋白質(zhì)含有氨基和甲硫氨基，能標(biāo)記上15N和35S。在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有DNA進(jìn)入，并利用細(xì)菌的原料來合成自身的蛋白質(zhì)外殼和子代DNA，由于有些原料沒作放射性元素標(biāo)記，所以在子代中，只能在2個(gè)噬菌體中找到原來侵入的兩條單鏈，其上含有15N和32P。答案：B黑色陷阱：解答此題時(shí)，如果對(duì)噬菌體的結(jié)構(gòu)組成及噬菌體侵染細(xì)菌的過程不理解，就很可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)選。變式訓(xùn)練2下圖表示同位素32P、35S分別標(biāo)記噬菌體DNA和大腸桿菌氨基酸，然后進(jìn)行“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體和母噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA分子與蛋白質(zhì)分子應(yīng)含有的標(biāo)記元素是（）A.31P、32P、32SB.31P、32P、35SC.31P、32P、32S、35SD.32P、32S、35S思路解析：合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，所需物質(zhì)除模板DNA外，其他全由細(xì)菌提供。細(xì)菌體內(nèi)含普通的31P和35S標(biāo)記的氨基酸。答案：B例3關(guān)于遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是（）①肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要遺傳物質(zhì)②大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是RNA③核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)④病毒的遺傳物質(zhì)是DNA和RNA⑤水稻的遺傳物質(zhì)是DNAA.①②④B.③⑤C.③④⑤D.①③⑤思路解析：首先牢記以下內(nèi)容：核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，它包括兩類，即核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是主要遺傳物質(zhì)；水稻是真核生物，它的細(xì)胞中既有DNA又有RNA，兩者同時(shí)存在時(shí)，DNA是遺傳物質(zhì)；大腸桿菌是原核生物，它的細(xì)胞中也有DNA和RNA，所以，大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA。在病毒中，大部分噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，大部分植物病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。對(duì)所有生物而言，因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。答案：B黑色陷阱：解答此題時(shí)，一些同學(xué)易錯(cuò)選C或D項(xiàng)。錯(cuò)選C項(xiàng)，原因是把病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，錯(cuò)誤地理解為“DNA和RNA”；錯(cuò)選D項(xiàng)，是由于對(duì)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基本結(jié)論不清楚。變式訓(xùn)練3(2006江蘇高考)赫爾希通過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)包括4個(gè)步驟：①培養(yǎng)噬菌體，②用35S和32P標(biāo)記噬菌體，③放射性檢測(cè)，④離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)椋ǎ〢.①②④③B.④②①③C.②①④③D.②①③④思路解析：T2噬菌體專營活細(xì)胞寄生，進(jìn)行標(biāo)記過程是用35S和32P的培養(yǎng)基，培養(yǎng)大腸桿菌，然后用35S和32P侵染大腸桿菌，35S和32P標(biāo)記噬菌體，進(jìn)行培養(yǎng)噬菌體。離心分離，檢測(cè)上清液和沉淀的放射性。答案：C問題探究問題：1944年美國科學(xué)家艾弗里，從S型活細(xì)菌中分別提取出DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)，然后將它們分別加入已培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA,R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,因此得出結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變異的物質(zhì)。對(duì)此，有人提出異議，質(zhì)疑提取出DNA中可能含有蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，不能說明一定是DNA的作用，鑒于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)條件，也確實(shí)存在著提取出來的DNA不純的問題。對(duì)此，可以采用什么方法以進(jìn)一步確認(rèn)一定是DNA的作用？導(dǎo)思：科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，要注意對(duì)照思想，對(duì)照的設(shè)置能夠排除非實(shí)驗(yàn)變量的干擾，為實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲得提供有力的佐證。對(duì)照實(shí)驗(yàn)主要有四種類型：空白對(duì)照：保證科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，不含實(shí)驗(yàn)變量在內(nèi)的，無關(guān)變量實(shí)驗(yàn)組；相互對(duì)照：同一實(shí)驗(yàn)變量條件與不同的組別的實(shí)驗(yàn)組間形成對(duì)照；自身對(duì)照：實(shí)驗(yàn)材料本身在實(shí)驗(yàn)時(shí)或?qū)嶒?yàn)前后形成對(duì)照；條件對(duì)照：對(duì)一實(shí)驗(yàn)變量設(shè)置不同條件組，比較各組間的差異。探究：設(shè)置一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，用DNA酶處理從S型活細(xì)菌中提取出來的DNA,使DNA分解，觀察R型細(xì)菌是否能發(fā)