資源簡介

3.1 DNA是主要的遺傳物質
一、自主總結與梳理（一、二任選一項完成即可）
二、復習導學（根據(jù)書上的“本節(jié)聚焦”查漏補缺）
三、基礎知識復習與填空
（一） 對遺傳物質的早期推測
（二） 格里菲斯的肺炎鏈球菌轉化實驗(體內實驗)
1. 實驗材料：小鼠、肺炎鏈球菌
多糖莢膜 菌落形態(tài) 致病性
S型肺炎鏈球菌
R型肺炎鏈球菌
2. 實驗過程
3. 結論
【思考】
格里菲斯的實驗能否說明轉化因子的化學本質？實驗過程中，能否說明遺傳物質的熱穩(wěn)定性好？
【判斷正誤】
(1)將加熱致死的S型細菌和R型活細菌混合注射到小鼠體內，從小鼠尸體中提取到的細菌全部是S型活細菌(　　)
(2)格里菲思的實驗證明S型肺炎鏈球菌的DNA可以使小鼠死亡(　　)
（三） 艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗(體外實驗)
1. 實驗原理：“減法原理”，每個實驗組特異性地去除一種物質(自變量)，從而探究其功能。
2. 實驗過程(請寫出各組的實驗結果)
(1)將加熱致死的S型細菌破碎，設法去除絕大部分糖類、蛋白質和脂質，得到細胞提取物。
(2)如圖，對S型細菌提取物進行不同處理，再進行轉化實驗。
3. 實驗結論
（四） 噬菌體侵染細菌的實驗
1. 實驗材料：T2噬菌體，專門寄生于大腸桿菌，外殼由蛋白質構成，頭部內含DNA。
2. 實驗方法：____________。
【思考】①為什么用32P和35S標記，而不用其他元素？②赫爾希和蔡斯首先在分別含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到蛋白質含有35S標記或DNA含有32P標記的噬菌體。能否直接用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基噬菌體？
3. 實驗過程
4. 實驗結論：______________
5. 反思
(1)攪拌、離心的作用是什么？35S標記的一組，若攪拌、離心的程度太低，則沉淀物的放射性偏______。
(2)若噬菌體侵染大腸桿菌后，會有短暫的保溫時間，32P標記的一組，若保溫時間太長或太短，則上清液的放射性偏______。
(3)結合噬菌體的生活史，分析：子代噬菌體的大分子是怎樣合成的？
（五） 煙草花葉病毒感染煙草的實驗
實驗結論
（六） DNA是主要的遺傳物質
1. 試結合本節(jié)內容和已學知識，分析不同生物的遺傳物質和核酸類型
生物類型 遺傳物質 核酸種類 核苷酸種類
細胞生物 (原核生物、真核生物)
病毒 DNA病毒 (T2噬菌體，乙型肝炎病毒、天花病毒等)
RNA病毒 (流感病毒，非典病毒（SARS），艾滋AIDS病毒（HIV），煙草花葉病毒， 新冠病毒等)
四、DNA是主要的遺傳物質 練習習題
1．格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．R型肺炎鏈球菌無莢膜，因此菌落粗糙，且易被吞噬細胞吞噬，不易導致小鼠患病
B．S型細菌的DNA經(jīng)加熱后失活，不具有轉化活性
C．從圖中病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌既有S型細菌也有R型細菌
D．該實驗未證明R型細菌轉化為S型細菌是由S型細菌的DNA引起的
2. 艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗證明了遺傳物質是(　　)
A.蛋白質 B.DNA
C.RNA D.糖類
3．下列關于艾弗里的實驗的說法中，錯誤的是(　　)
A．對照組將S型細胞提取物加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，結果出現(xiàn)了S型活細菌
B．用蛋白酶處理S型細胞提取物后，再加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，結果出現(xiàn)了S型活細菌，說明蛋白質是遺傳物質
C．用DNA酶處理S型細胞提取物后，再加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，結果出現(xiàn)了S型活細菌，說明DNA是遺傳物質
D．該實驗可能證明，某些細菌能從環(huán)境中攝取其他細菌的遺傳物質
4．下列有關肺炎鏈球菌轉化實驗的敘述，正確的是(　　)
A．格里菲思認為已經(jīng)加熱致死的S型細菌中含有轉化因子
B．格里菲思的實驗表明使小鼠死亡的是S型細菌的DNA
C．艾弗里的實驗是格里菲思實驗的基礎
D．艾弗里的實驗運用了“加法原理”
5. 在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，使用32P標記的物質是( )
A. 蛋白質 B. DNA C. 脫氧核糖 D. 氨基酸
6. 噬菌體外殼的主要成分是( )
A. 蛋白質 B. DNA C. RNA D. 核酸
7．赫爾希與蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無標記的大腸桿菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列與此有關的敘述，不正確的是(　　)
A．32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性
B．若離心前混合時間過長，會使大腸桿菌裂解，子代噬菌體被釋放出來，將導致上清液中放射性偏低
C．本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用
D．沉淀物中放射性高，子代噬菌體也有部分放射性，說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性
8. 新型冠狀病毒的遺傳物質是( )
A. RNA B. DNA C. 多糖 D. 蛋白質
9. 作為遺傳物質的DNA，與蛋白質的根本區(qū)別在于( )
A. 有一定的空間結構 B. 能儲存與傳遞遺傳信息
C. 相對分子質量大小 D. 分子結構相對穩(wěn)定
10. 下列生物中，遺傳物質為 RNA的是( )
A. 人 B. 水稻 C. T2噬菌體 D. 煙草花葉病毒
11. 下列關于遺傳物質的敘述中，錯誤的是( )
A. 真核生物的遺傳物質是DNA B. 原核生物的遺傳物質是RNA
C. 有些病毒的遺傳物質是RNA
D. 既含有DNA 又含有RNA的生物，遺傳物質是DNA
12. 將煙草花葉病毒的RNA與車前草病毒的蛋白質合成一種新病毒，然后用這種新病毒做侵染實驗，則子代病毒類型為( )
A. 只有新病毒 B. 不止一種病毒
C. 只有車前草病毒 D. 只有煙草花葉病毒
13．(2022·廣東中山高一質檢)如圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質”的實驗過程。據(jù)圖推斷，下列說法錯誤的是(　　)
A．本實驗中水和苯酚的作用是使病毒的
蛋白質和RNA分離
B．該實驗設計思路和艾弗里的肺炎鏈球
菌的轉化實驗完全相同
C．該實驗證明TMV的遺傳物質是RNA
D．本實驗中接種RNA組和接種蛋白質組互為對照
題組四　綜合練習
14．將加熱致死的S型細菌與R型細菌混合后，注射到小鼠體內，小鼠體內S型細菌和R型細菌數(shù)量的變化情況如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．加熱殺死的S型細菌，含有使R型活細菌轉化為S型活細菌的轉化因子
B．bc段R型細菌減少，可能是由于R型細菌易被小鼠免疫系統(tǒng)清除
C．曲線cd段，隨著S型細菌增加，小鼠患病，免疫能力降低，R型細菌也增加
D．從死亡的小鼠體內，分離得到的肺炎鏈球菌都是S型細菌
15．在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是(　　)
A．T2噬菌體也可以在肺炎鏈球菌中復制和增殖
B．T2噬菌體病毒顆粒內可以合成蛋白質
C．若培養(yǎng)基含有32P標記的磷酸分子，經(jīng)宿主攝取后可能出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中
D．煙草花葉病毒與T2噬菌體的核酸類型相同
16. 下列有關T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗的敘述，正確的是(　　)
A. 該實驗直接用含32P或35S的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體
B. 32P標記組的子代噬菌體均含有放射性
C. 離心的目的是使上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒
D. 該實驗證明了DNA是T2噬菌體的主要的遺傳物質
17. 在探索生物的遺傳物質的問題上，一些科學家做了許多經(jīng)典的實驗。
(1)格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗，填出第④組小鼠的存活情況。
①將活的R型細菌注人小鼠體內，結果是小鼠存活。
②將活的S型細菌注人小鼠體內，結果是小鼠死亡。
③將加熱殺死的S型細菌注人小鼠體內，結果是小鼠存活。
④將活的R型細菌和加熱殺死的S型細菌同時注入小鼠體內，結果是小鼠_________。
(2)艾弗里等科學家將S型細菌提取物與DNA酶混合后，放入培養(yǎng)有R型活細菌的培養(yǎng)基中，適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基表面出現(xiàn)的菌落情況是________。
A. 只有R 型細菌 B. 只有S型細菌 C. R型細菌和S型細菌
這說明肺炎鏈球菌的遺傳物質是_________。
(3)赫爾希和蔡斯用放射性同位素35S標記噬菌體的________。在噬菌體侵染細菌的實驗中，控制子代噬菌體蛋白質外殼合成及其性狀的是________。
A. 噬菌體DNA B. 細菌 DNA
18. 隨著遺傳學與化學、物理學等學科交叉研究的深入，生物學家認識到遺傳的物質基礎是由高度復雜的分子構成的，而生物體中又存在蛋白質、核酸等多種復雜的有機分子，到底哪種生物大分子能夠攜帶遺傳信息呢 科學家進行了相關研究。回答下列問題:
(1)20世紀20年代，當時大多數(shù)科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質。作出這一假說的依據(jù)是_____________________________________可能蘊含遺傳信息。
(2)20世紀40年代，艾弗里和他的同事所進行的肺炎鏈球菌體外轉化實驗，主要步驟
如下:
S型細菌破碎后，制成細胞提取物；
將細胞提取物直接加入R型活細菌的培養(yǎng)基中，有S型活細菌出現(xiàn)；
將細胞提取物分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理后，細胞提取物仍具有轉化活性；
將細胞提取物用DNA酶處理后，細胞提取物無轉化活性。
①分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理細胞提取物，利用了酶的____________(特性)。
②用DNA酶處理細胞提取物，目的是____________________________________。
③該實驗的設計思路是_________________________________________________。
(3)1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用技術_____________，完成了另一個有說服力的實驗。請寫出獲得35S標記的噬菌體的簡單實驗步驟:________________
__________________________________________________________________________。
19. 已知禽流感病毒H7N9由蛋白質和RNA組成，極易侵染雞胚細胞，雞胚細胞可用動物細胞培養(yǎng)液進行培養(yǎng)。某生物興趣小組的同學分別用35S和32P標記H7N9，探究其遺傳物質是 RNA 還是蛋白質。請回答:
(1)該同學所用的方法是，32P標記的是___________________。
(2)該實驗________(填“能”或“不能”)將35S和32P改成14C，原因是___________。
(3)請簡要敘述用32P標記H7N9的方法:_______________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)在已有分別用32P(甲組)和35S(乙組)標記好的H7N9的基礎上，簡要寫出后續(xù)實驗思路:
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(5)預測結果和結論:若甲組上清液放射性____、沉淀物放射性____，而乙組上清液放射性____、沉淀物放射性_____，則H7N9的遺傳物質是RNA；反之是蛋白質。
參考答案
1-5.BBBAB，6-10ABABD，11-15BDBDC。
16.C[對于確定的生物，遺傳物質是DNA或RNA中的一種。對T2噬菌體，DNA是其遺傳物質。對所有生物，才能說DNA是主要遺傳物質]
17.(1)(患病)死亡　(2)A　DNA　(3)蛋白質　A[控制噬菌體性狀的是噬菌體的遺傳物質，合成噬菌體蛋白質的原料(氨基酸)和場所(核糖體)等來自大腸桿菌，但其控制信息來自噬菌體DNA]
18.(1)氨基酸的排列順序　(2)專一性　探究R型細菌轉化為S型細菌，是否因為S型細菌的DNA(或利用減法原理，探究DNA是否是轉化因子，合理即可)　運用“減法原理”，每個實驗組特異性地去除了一種物質后，觀察實驗結果的變化　(3)(放射性)同位素標記法　在含有35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用得到的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體
19.(1)RNA　(2)不能　蛋白質和RNA均含有C元素，無法區(qū)分　(3)用含有32P的培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)培養(yǎng)雞胚細胞，再用H7N9侵染得到的雞胚細胞
(4)分別用32P(甲組)和35S(乙組)標記好的H7N9侵染未標記的雞胚細胞，短暫保溫后，攪拌、離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性。　
(5)　較低　較高　較高　較低

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