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期末復習——3.1DNA是主要的遺傳物質(知識點+練習)

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期末復習——3.1DNA是主要的遺傳物質(知識點+練習)

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必修2《遺傳與進化》復習提綱
第三章 基因的本質
第一節 DNA是主要的遺傳物質
知識點回顧:
格里菲思所做實驗的各稱叫 肺炎雙球菌轉化實驗 ;具有多糖莢膜的菌落表面_光滑_,叫做_S_型菌;不具有多糖莢膜的菌落表面粗糙_,叫做R 型菌。將活R型菌和加熱殺死的S型菌分別注入小鼠體內,小鼠 正常生活_。但混合后注入,小鼠__死亡__。由此格里菲思推斷,加熱殺死的S型菌中必然含有某種__轉化_因子,將無毒的R型活細菌轉化為有毒性的S型細菌_。
艾弗里實驗最重要的步驟是對S型細菌中的物質進行了 分離、提純和鑒定 并分別加入到培養了R型細菌的培養基中,結果得出了結論 DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質 。
赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗使用了放射性_同位素標記____技術和細菌培養技術等。若想獲得分別用35S標記蛋白質、32P標記DNA的2組噬菌體,應先分別標記_大腸桿菌_。實驗開始時,應用標記的噬菌體侵染_未標記_(標記/未標記)的大腸桿菌。保溫、攪拌和離心等步驟后,用35S標記蛋白質的組別放射性主要出現在離心管的__上清液__,用32P標記DNA的組別放射性主要出現在離心管的__沉淀物_。該實驗的結論是__DNA是遺傳物質__。本實驗不能用14C和18O標記的原因是_____這兩種元素在DNA和蛋白質中都有,無法區分兩個物質__。
4.噬菌體侵染細菌實驗的分析
(1)實驗方法
同位素標記法,用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。
(2)實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌
①噬菌體的結構
②噬菌體的生活方式:活細胞寄生。
(3)實驗過程
①標記噬菌體
②侵染細菌
(4)實驗結果分析
分組 結果 結果分析
對比實驗 (相互對照) 含32P噬菌體+細菌 上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內 32P—DNA進入了宿主細胞內
含35S噬菌體+細菌 宿主細胞內無35S,35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質外殼未進入宿主細胞,留在外面
5.絕大多數生物的遺傳物質是_DNA_,一切生物的遺傳物質是 核酸_。DNA是_主要_的遺傳物質。
好題精練:
艾弗里和同事用R型和S型肺炎鏈球菌進行實驗, 對加入培養基的S型細菌的細胞提取物進行不同處理后, 再接種R型細菌,處理方法及培養結果如下表所示。由表可知( )
實驗組號 處理方法 培養基長菌情況
① 不處理 R型、S型
② 加入蛋白酶 R型、S型
③ 加入酯酶 R型、S型
④ 加入RNA酶 R型、S型
⑤ 加入DNA酶 R型
A.本實驗的自變量控制利用了“加法原理”
B.實驗①和⑤說明DNA酶使S型細菌的細胞提取物失去 轉化活性
C.實驗①和⑤說明S型細菌的DNA是轉化因子
D.實驗① ⑤說明DNA是主要的遺傳物質
【答案】B
如果用15N、32P、35S標記噬菌體后,讓其侵染未標記的細菌,在產生的子代噬菌體的組成成分中,能夠找到的帶標記元素為( )
A.可在DNA中找到15N和32P B.可在外殼中找到15N和35S
C.可在DNA中找到15N和32P、35S D.可在外殼中找到15N
【答案】A
【分析】
噬菌體侵染細菌的過程:吸附→注入(注入噬菌體的DNA)→合成(控制者:噬菌體的DNA;原料:細菌的化學成分)→組裝→釋放。
【詳解】
A、由于15N在親代噬菌體DNA和蛋白質都有,32P只存在于親代噬菌體DNA,35S只存在親代噬菌體蛋白質;噬菌體侵染細菌,蛋白質外殼沒有進入細菌,其DNA進入細菌,以自身DNA為模板,利用細菌提供原料,所以可在子代噬菌體的DNA中找到15N和32P,A正確;
B、由于利用細菌的原料合成蛋白質外殼,所以不能在外殼中找到15N和35S,B錯誤;
C、由于蛋白質外殼沒有進入細菌,且35S不標記DNA,所以不能在DNA中找到35S,C錯誤;
D、由于利用細菌的原料合成蛋白質外殼,所以不能在外殼中找到15N,D錯誤。
故選A。
某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗, 進行了以下 3 個實驗: ① 用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌 ;② 用32P 標記的噬菌體侵染未標記的細菌 ; ③ 用未標記的噬菌體侵染3H 標記的細菌 , 經過段時間后離心 ,檢測到以上 3 個實驗中放射性的主要位置依次是( )
A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
B.沉淀物 、上清液、沉淀物
C.上清液、上清液、沉淀物和上清液
D.沉淀物、沉淀物、沉淀物
【答案】D
解析:在該實驗中,沉淀物的主要成分是被侵染的細菌,上清液的主要成分為噬菌體外殼。① ③都直接對細菌進行了標記,放射性主要出現在沉淀物中;② 用只能標記噬菌體的DNA,在該實驗中,噬菌體的DNA會進入細菌體內,放射性也主要出現在沉淀物中。
假設T2噬菌體的DNA含2000個堿基,其中胞嘧啶占全部堿基的30%。一個32P標記的T2噬菌體侵染普通大腸桿菌培養物,釋放出50個子代噬菌體,有關敘述錯誤的是( )
A.①中產生的子代噬菌體中最多有2個被32P標記
B.②中攪拌的目的是使細菌外的噬菌體與細菌分離
C.③中離心不充分會導致懸浮液中放射性下降
D.產生這些子代噬菌體共消耗29400個鳥嘌呤脫氧核苷酸
【答案】C
【分析】
1、DNA復制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。 DNA復制條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);DNA復制過程:邊解旋邊復制;DNA復制特點:半保留復制。
2、根據題意分析可知:噬菌體增殖所需原料由細菌提供,模板由噬菌體DNA提供,所以子代噬菌體沒有35S,含32P的有2個。由于一個DNA分子中胞嘧啶占全部堿基的30%,則胞嘧啶為2000×30%=600個,胸腺嘧啶為2000×20%=400個。
【詳解】
A、噬菌體增殖所需原料由細菌提供,模板由噬菌體DNA提供,所以子代噬菌體含32P的有2個,A正確;
B、②中攪拌的目的是使附著在細菌上的噬菌體外殼與細菌分離,B正確;
C、離心的目的是讓噬菌體的蛋白質外殼分布在上清液中,而被侵染的細菌分布在沉淀物中,若離心不充分,懸浮液中放射性不變,C錯誤;
D、由分析可知,一個DNA分子中胞嘧啶有600個,則鳥嘌呤也有600個。由題知釋放出了50個子代噬菌體,故消耗的鳥嘌呤脫氧核苷酸有(50-1)×600=29400個,D正確。
故選C。
用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗大致步驟如下,有關敘述錯誤的是( )
A.通過該實驗證明DNA是遺傳物質
B.不能用含32P的培養基直接培養并標記噬菌體
C.沉淀物中檢測到放射性表明噬菌體的DNA已注入大腸桿菌
D.大腸桿菌裂解后釋放出的噬菌體僅小部分具有放射性
【答案】A
【分析】
T2噬菌體侵染細菌的實驗:①研究者:1952年,赫爾希和蔡斯。②實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌等。③實驗方法:放射性同位素標記法。④實驗思路:S是蛋白質的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白質中幾乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分別標記DNA和蛋白質,直接單獨去觀察它們的作用。⑤實驗過程:吸附→注入(注入噬菌體的DNA)→合成(控制者:噬菌體的DNA;原料:細菌的化學成分)→組裝→釋放。⑥實驗結論:DNA是遺傳物質。
【詳解】
A、T2噬菌體侵染細菌的實驗需要用32P和35S分別標記的噬菌體侵染細菌,才能得出DNA是遺傳物質的結論,A錯誤;
B、噬菌體是病毒,只能寄生在活細胞中,所以要用含32P的大腸桿菌培養液中培養并標記噬菌體,B正確;
C、噬菌體的DNA已侵入大腸桿菌,會隨大腸桿菌沉淀到沉淀物中,使沉淀物有放射性,C正確;
D、因為DNA的復制是半保留復制,在沒有放射性的大腸桿菌中復制的子代用的原料都是沒有放射性的,故大腸桿菌裂解后釋放出的噬菌體僅小部分具有放射性,D正確。
故選A。
1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標記法完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗,下面是實驗的部分步驟,據圖回答下列問題
圖1 圖2
(1)若圖1中C有大量的放射性,則進入大腸桿菌體內的是用__________(填“32P”或“35S”)標記的_____ _____。
(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因是:______ ___________ 。
(3)一個雙鏈均被32P標記的噬菌體,用這個噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌,共釋放出100個子代噬菌體。含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為___________。  
(4)噬菌體侵染細菌之后,合成新的噬菌體蛋白質外殼需要( )
A.細菌的DNA及其氨基酸 B.噬菌體的DNA及其氨基酸
C.噬菌體的DNA和細菌的氨基酸 D.細菌的DNA及其噬菌體的氨基酸
(5)在氮源為14N和15N的培養基上生長的大腸桿菌,其DNA分子分別為14N—DNA(相對分子質量為a)和15N—DNA(相對分子質量為b)。將只含15N—DNA的親代大腸桿菌轉移到含14N的培養基上,連續繁殖兩代(I和II),用某種離心方法分離得到的結果如圖2所示。預計第III代DNA分子含有15N的鏈占全部DNA鏈的比例為__________。
【答案】
(1)32P 噬菌體DNA
(2)由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體吸附在大腸桿菌表面,隨細菌離心到沉淀物中
(3)1:49
(4)C
(5)1/8

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