2018年高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第一節(jié) 探索遺傳物質的過程教學案 蘇教版必修2.doc

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第一節(jié) 探索遺傳物質的過程 學習目標：1.格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)、體外轉化實驗的過程及結論 2．噬菌體侵染大腸桿菌實驗的方法、過程及結論 3．證明DNA是遺傳物質實驗的設計思路 4．生物類型與遺傳物質類型的關系 5．DNA粗提取的原理和過程 [教材梳理] 一、格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗 1．肺炎雙球菌 2.格里菲思實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象： (2)結論：無毒性的R型活球菌和被加熱殺死的有毒性的S型球菌混合后，有部分無毒性的R型球菌轉化為有毒性的S型活球菌，且這種轉化是可以遺傳的。 3．艾弗里的體外轉化實驗 (1)實驗材料：S型和R型肺炎雙球菌。 (2)設計思路：設法將DNA和蛋白質、多糖等物質分開，單獨地、直接地去觀察它們的作用。 (3)過程： (4)結論：DNA是使R型球菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質。 二、噬菌體侵染細菌的實驗 1．實驗材料及方法 (1)T2噬菌體的結構及代謝特點： (2)實驗方法：放射性同位素標記法。 2．實驗過程及結論 (1)實驗過程： (2)實驗結論：DNA是噬菌體的遺傳物質。 三、DNA是主要的遺傳物質 1．RNA是某些病毒的遺傳物質的相關實驗 (1)煙草花葉病毒(TMV)的實驗： ①煙草花葉病毒結構： ②實驗過程： ③結論：控制煙草花葉病毒性狀的物質是RNA，不是蛋白質。 (2)TMV(煙草花葉病毒)與HRV(車前草病毒)的病毒重建實驗： ①實驗過程： →重建病毒煙草→HRV的病斑HRV →重建病毒煙草→TMV的病斑TMV ②結論：控制TMV、HRV性狀的物質是RNA而不是蛋白質。 2.人類的探索結論 DNA是主要的遺傳物質，因為實驗證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，只有少部分生物的遺傳物質是RNA。 四、DNA的粗提取與鑒定 1．提取DNA (1)DNA在NaCl溶液中的溶解度，隨著NaCl濃度的變化而改變。當NaCl的物質的量濃度為0.14_mol/L時，DNA的溶解度最低。通過改變NaCl溶液的濃度，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 (2)DNA不溶于酒精，細胞中的某些物質可以溶于酒精，據(jù)此可進一步提取出含雜質較少的DNA。 2．實驗設計 (1)材料的選?。哼x用DNA含量相對較高的生物組織，如雞血、菜花、洋蔥等。 (2)破碎細胞(以雞血為例)：雞血細胞，加蒸餾水，用玻璃棒攪拌，用紗布過濾，收集濾液。 (3)去除雜質：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質。 (4)DNA析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的酒精溶液(體積分數(shù)為95%)使DNA析出。 3．DNA的鑒定 DNA溶解在0.015 mol/L的NaCl溶液中，加入4 mL二苯胺試劑，沸水浴中加熱5 min，溶液變成藍色。 [牛刀小試] 一、肺炎雙球菌的轉化實驗 1．仔細觀察并分析肺炎雙球菌的轉化實驗，討論交流下列問題： (1)格里菲思的轉化實驗中有無設計對照實驗？若有，則對照組和實驗組分別是第幾組？怎樣設計的？ 提示：有對照設計。對照組是第一至三組，分別向健康小鼠體內(nèi)注射R型活球菌、S型活球菌、加熱殺死的S型球菌。實驗組是第四組，向健康小鼠體內(nèi)注射R型活細菌和加熱殺死的S型球菌的混合液。 (2)在肺炎雙球菌轉化實驗中，能夠證明DNA是遺傳物質的最關鍵的實驗設計思路是什么？ 提示：將DNA與蛋白質、多糖等其他物質分開，單獨地、直接地觀察每種物質的作用。 (3)將S型球菌的DNA、蛋白質和多糖等物質分別與R型球菌混合培養(yǎng)，能得到R型活球菌的是哪些組？能得到S型活球菌的是哪些組？ 提示：三組均能得到R型活球菌。加入DNA的一組不僅能得到R型活球菌，還能得到少數(shù)S型活球菌。 (4)倘若再增加一組實驗：DNA＋DNA水解酶＋R型活球菌，培養(yǎng)基中能否得到S型活球菌？為什么？ 提示：不能。因為只有DNA才能使球菌的致病性發(fā)生轉化，加入DNA水解酶，導致DNA被水解破壞，此時R型球菌將不能轉化為S型活球菌。 2．判斷正誤 (1)格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質。() (2)肺炎雙球菌轉化實驗證明DNA是主要的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。() 二、T2噬菌體侵染細菌的實驗 1．仔細觀察教材P62圖4－4，探討下列有關問題： (1)實驗中為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質和DNA進行標記？能利用14C和15N同位素進行標記嗎？試說明理由。 提示：①因為S僅存在于T2噬菌體的蛋白質中，而P主要存在于DNA中，故用35S和32P分別標記蛋白質和DNA。 ②不能。因為T2噬菌體的蛋白質和DNA中均含有這兩種元素，無法將DNA和蛋白質區(qū)分開。 (2)請根據(jù)噬菌體的代謝特點，分析能否直接利用分別含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。 提示：不能。因為病毒無細胞結構，其體內(nèi)缺少完整的獨立生活的酶系統(tǒng)，專營活細胞內(nèi)寄生生活，病毒在普通培養(yǎng)基上無法生存。 (3)噬菌體侵染大腸桿菌實驗，除證明DNA是遺傳物質外，還能得出哪些結論？ 提示：本實驗還能間接證明DNA是遺傳物質的兩個特點：①DNA使前后代保持一定的連續(xù)性(即DNA復制)。②DNA能夠指導蛋白質的合成，從而控制生物的新陳代謝過程和性狀。 2．判斷正誤 (1)用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，若實驗中攪拌不充分，會造成上清液中有很高的放射性。() (2)噬菌體侵入大腸桿菌后，進行DNA復制和蛋白質合成的原料來自自身攜帶的物質。() (3)用含32P的普通培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體，可標記噬菌體的DNA。() 三、生物的遺傳物質(連線) [重難突破] 一、肺炎雙球菌轉化實驗 體內(nèi)轉化實驗 體外轉化實驗 實驗者 格里菲思 艾弗里 培養(yǎng)細菌 用小鼠(體內(nèi)) 用培養(yǎng)基(體外) 實驗原則 R型球菌與S型球菌的毒性對照 S型球菌各成分作用的相互對照 實驗結果 加熱殺死的S型球菌能使R型球菌→S型球菌 S型球菌的DNA使R型球菌→S型球菌 實驗結論 S型球菌體內(nèi)有“轉化因子” S型球菌的DNA是遺傳物質 兩實驗 聯(lián)系 ①所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型) ②體內(nèi)轉化實驗是基礎，僅說明S型球菌體內(nèi)有“轉化因子”，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA ③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則 二、噬菌體侵染細菌實驗 1．實驗過程分析 第一步 標記細菌 細菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的細菌 細菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的細菌 第二步 標記噬菌體 噬菌體＋含35S的細菌→含35S的噬菌體 噬菌體＋含32P的細菌→含32P的噬菌體 第三步 噬菌體侵 染細菌 含35S的噬菌體＋細菌→上清液放射性高，沉淀物放射性很低 含32P的噬菌體＋細菌→上清液放射性低，沉淀物放射性很高 結果 分析 ①35S標記的蛋白質外殼并未進入宿主細胞內(nèi)，而是留在外面 ②32P標記的DNA進入了宿主細胞內(nèi)，子代噬菌體的性狀是通過親代DNA遺傳的 結論 (1)直接證明：DNA是遺傳物質 (2)間接證明：DNA能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性；DNA能控制蛋白質的生物合成 2.實驗結果中放射性分布的分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因： ①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。 ②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。 三、生物的遺傳物質歸納 [實驗探究] DNA的粗提取與鑒定 1．實驗原理 (1)DNA在不同濃度氯化鈉溶液中的溶解度不同，其變化曲線如圖： (2)DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的其他某些物質可以溶于酒精溶液，據(jù)此可提取含雜質較少的DNA。 (3)DNA＋二苯胺藍色(用于DNA的鑒定)。 2．實驗材料 凡含細胞核的材料均可用于提取DNA(哺乳動物成熟紅細胞無細胞核，不適宜作本實驗材料)，雞的紅細胞含較多DNA，適宜作本實驗材料。 3．實驗流程 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　 4．實驗歸納 (1)加入抗凝劑的目的：制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑防止血液凝固。 (2)三種NaCl溶液濃度：0.14 mol/L NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA；0.015 mol/L NaCl溶液用于鑒定DNA。 (3)兩次用到蒸餾水：第一次加蒸餾水，目的是讓血細胞發(fā)生滲透吸水漲破而釋放DNA；第二次加蒸餾水，目的是降低NaCl溶液的濃度，析出DNA。 (4)兩種顏色變化：析出的DNA是白色絲狀物；DNA中加入二苯胺試劑，加熱后呈藍色。 (5)三次過濾：第一次和第三次要用其濾液，使用的紗布為1～2層，第二次要用其濾出的黏稠物，使用紗布為多層。 [考向聚焦] [例1]　(廣東高考)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表。 實驗組號 接種菌型 加入S型菌物質 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R 蛋白質 R 型 ② R 莢膜多糖 R 型 ③ R DNA R 型、S 型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R 型 從表可知(　　) A．①不能證明 S 型菌的蛋白質不是轉化因子 B．②說明 S 型菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明 S 型菌的 DNA 是轉化因子 D．①～④說明 DNA 是主要的遺傳物質 [解析]　由①、②、③組相比較可知DNA是S型細菌的轉化因子，再通過④組可進一步證明DNA是S型細菌的轉化因子，蛋白質、多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細菌的轉化因子，A錯誤、C正確；從表中不能得出B項的結論；表中信息不能說明DNA是S型細菌的主要遺傳物質，D錯誤。 [答案]　C [例2]　結合遺傳物質的相關實驗，請據(jù)圖回答問題： (1)該圖為艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉化實驗的一部分圖解，如看到________(答特征)的菌落，說明R型細菌轉變成了S型細菌。 (2)為了充分證明DNA是遺傳物質，艾弗里還在培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中加入________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，進一步驗證實驗結果。 (3)后來，赫爾希和蔡斯利用32P標記的噬菌體侵染未被標記的細菌，在子代噬菌體中檢測到被32P標記的DNA，表明DNA具有__________________性，說明DNA是遺傳物質。 (4)艾弗里的細菌體外轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗的共同設計思路都是把________________________________________________________________________， 直接地、單獨地觀察它們的作用。 [解析]　 (1)S型細菌有莢膜，所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的專一性，將S型細菌的DNA和DNA酶混合，可以進一步確認DNA是否是遺傳物質。(3)作為遺傳物質的條件之一是在親子代之間是否具有連續(xù)性。(4)細菌體外轉化及噬菌體侵染細菌的實驗的共同設計思路是把DNA和蛋白質分開，直接地、單獨地觀察它們所起的作用。 [答案] (1)表面光滑　(2)S型細菌的DNA和DNA酶　(3)連續(xù)　(4)DNA和蛋白質分開 ——————————————[課堂歸納]——————————————— [網(wǎng)絡構建] 填充：①肺炎雙球菌轉化　　　?、谑删w侵染細菌 ③RNA　　　　 　　 　 ④主要的遺傳物質 ⑤DNA的溶解度隨NaCl濃度的變化而改變 ⑥二苯胺　　　　　　　 ⑦藍色 [關鍵語句] 1．S型肺炎雙球菌有莢膜，有毒；R型肺炎雙球菌無莢膜，無毒。 2．在肺炎雙球菌轉化實驗中，只有S型球菌的DNA才能使R型球菌轉化為S型球菌，即轉化因子是DNA。 3．T2噬菌體由蛋白質外殼和DNA組成，S存在于蛋白質中，P幾乎全部存在于DNA中。 4．肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質。 5．煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。 6．由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，因此DNA是主要的遺傳物質。 7．DNA在NaCl溶液中的溶解度會隨NaCl濃度的變化而改變。NaCl的濃度為0.14 mol/L時DNA的溶解度最低。 8．DNA＋二苯胺藍色 知識點一、肺炎雙球菌轉化實驗 1．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗與赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質。這兩個實驗在設計思路上的共同點是(　　) A．重組DNA片段，研究其表型效應 B．誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應 C．設法把DNA與蛋白質分開，研究其各自的效應 D．應用同位素示蹤技術，研究DNA在親代與子代之間的傳遞 解析：選C　艾弗里從S型肺炎雙球菌提取出了DNA、蛋白質，與R型細菌混合培養(yǎng)，證明了DNA是遺傳物質；赫爾希和蔡斯用同位素標記法將噬菌體的DNA與蛋白質分開，單獨地、直接地去研究它們的作用。 2．肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S型細菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R型細菌無毒性。如圖為細菌轉化實驗，相關說法錯誤的是(　　) A．丙組為空白對照，實驗結果為小鼠不死亡 B．能導致小鼠患敗血癥死亡的有甲、丁兩組 C．戊組實驗表明，加S型細菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的R型細菌 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：選D　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、丁兩組能導致小鼠死亡。戊組加S型細菌的蛋白質后試管中長出的是無毒性的R型細菌，丁組產(chǎn)生的有毒性的S型細菌是由遺傳物質改變引起的，可以遺傳給后代。 知識點二、噬菌體侵染細菌的實驗 3．(海南高考)關于T2 噬菌體的敘述，正確的是(　　) A．T2 噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素 B．T2 噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中 C．RNA 和DNA 都是T2 噬菌體的遺傳物質 D．T2 噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質大量增殖 解析：選D　T2噬菌體核酸中不含硫元素。T2 噬菌體不能寄生在酵母菌細胞中。任何生物的遺傳物質只能是DNA 或RNA ，T2 噬菌體的遺傳物質是DNA。T2噬菌體作為病毒，只能利用宿主細胞的物質進行增殖。 4．認為DNA是主要遺傳物質的理由是(　　) A．噬菌體侵染細菌實驗證明的 B．DNA是絕大多數(shù)生物體的遺傳物質 C．只有DNA能夠進行自我復制 D．肺炎雙球菌轉化實驗證明的 解析：選B　通過大量的實驗證明，絕大多數(shù)生物，包括全部有細胞結構的生物，即原核生物和真核生物的遺傳物質是DNA，還有DNA病毒，而有些病毒的遺傳物質是RNA，因此，只能說DNA是主要的遺傳物質。 知識點三、DNA的粗提取與鑒定 5．[多選](江蘇高考)圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同 B．圖1中完成過濾之后保留濾液 C．圖2中完成過濾之后棄去濾液 D．在圖1雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質 解析：選BCD　圖1中加入蒸餾水的目的是使雞血細胞吸水漲破，圖2中加入蒸餾水的目的是調(diào)節(jié)鹽溶液的濃度，使DNA析出。圖1中含有DNA的核物質位于濾液中，因此完成過濾后應保留濾液。圖2中析出的DNA在紗布上，因此完成過濾后應棄去濾液。嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，能催化雜質蛋白的分解。 (時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題3分，共30分) 1．若1個35S標記的大腸桿菌被1個32P標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(　　) A．一定有35S，可能有32P　　　B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 解析：選A　子代噬菌體中S元素決定于大腸桿菌中氨基酸的組成元素；子代噬菌體中P元素決定于親代噬菌體DNA與大腸桿菌中脫氧核苷酸的組成元素，所以子代噬菌體一定有35S，可能有32P。 2．(新課標全國卷)在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質的實驗是(　　) ①孟德爾的豌豆雜交實驗?、谀柛墓夒s交實驗?、鄯窝纂p球菌轉化實驗?、躎2噬菌體侵染大腸桿菌實驗 ⑤DNA的X光衍射實驗 A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．④⑤ 解析：選C　孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù)。肺炎雙球菌轉化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質，C項正確。 3．(上海高考)赫爾希(A. D. Hershey)和蔡斯(M. Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體(　　) A．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標記 D．蛋白質可用32P放射性同位素標記 解析：選B　噬菌體侵染細菌過程，只有噬菌體DNA進入大腸桿菌細胞內(nèi)，而蛋白質沒有進入。噬菌體的DNA和蛋白質中都含N，如用15N標記，不能達到分開研究DNA和蛋白質的作用的目的，C錯誤；噬菌體的蛋白質幾乎不含P，D錯誤；如果噬菌體的DNA和蛋白質都進入大腸桿菌，則本實驗無法得出結論，B項是實驗獲得成功的原因之一。 4．如果用3H、15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結構中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到3H、15N、35S B．可在DNA中找到3H、15N、32P C．可在外殼中找到15N、35S D．可在DNA中找到15N、32P、35S 解析：選B　3H、15N既可標記在噬菌體的DNA分子上，又可標記在噬菌體的蛋白質外殼上，而32P只能標記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標記在噬菌體的蛋白質外殼上。因為噬菌體侵染細菌的過程中，只有其DNA進入了細菌細胞，蛋白質外殼沒有進入，子代噬菌體的DNA和蛋白質外殼大都以細菌的成分為原料合成，所以在產(chǎn)生的子代噬菌體結構成分中只能發(fā)現(xiàn)噬菌體的DNA分子上帶有的3H、15N、32P，完全沒有35S。 5．[多選]下表是關于DNA的粗提取與鑒定實驗中所使用的試劑、操作及其作用的表述，正確的是(　　) 試劑 操作 作用 A 檸檬酸鈉溶液 與雞血混合 防止血液凝固 B 蒸餾水 與雞血細胞混合 保持細胞形狀 C 蒸餾水 加入到溶解有DNA的濃NaCl溶液中 析出DNA絲狀物 D 冷卻的酒精 產(chǎn)生特定的 加入到過濾后含DNA的NaCl溶液中 產(chǎn)生特定的顏色反應 解析：選AC　檸檬酸鈉溶液有抗凝血的作用；第一次加入蒸餾水是為了讓細胞吸水漲破；在濃氯化鈉溶液(2 mol/L)中，DNA的溶解度很大，而蛋白質的溶解度很??；在稀氯化鈉溶液(0.14 mol/L)中DNA的溶解度最低，蛋白質的溶解度很高而出現(xiàn)鹽溶現(xiàn)象；用酒精沉淀法可使其他物質溶于酒精而進一步純化DNA，但不會出現(xiàn)顏色反應。 6．[多選]在肺炎雙球菌轉化實驗中，科學家發(fā)現(xiàn)無毒性的R型細菌和被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪種類型的細菌(　　) A．有毒性的R型細菌 B．無毒性的R型細菌 C．有毒性的S型細菌 D．無毒性的S型細菌 解析：選BC　在肺炎雙球菌的轉化過程中，并不是所有的無毒性的R型細菌都轉化成了有毒性的S型細菌，因此在小鼠體內(nèi)有無毒性的R型和有毒性的S型兩種細菌存在。 7．關于病毒的遺傳物質的敘述，正確的是(　　) A．都是脫氧核糖核酸 B．同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸 C．都是核糖核酸 D．有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸 解析：選D　生物的遺傳物質是核酸(包括DNA和RNA)，對一個具體的生物來說，它的遺傳物質是DNA或RNA。對病毒來說，有些病毒的遺傳物質是DNA，如噬菌體；有些病毒的遺傳物質是RNA，如煙草花葉病毒。 8．(江蘇高考)關于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是(　　) A．分別用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B．分別用35S 和 32P 標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S 標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．32P 、 35S 標記的噬菌體侵染實驗分別說明 DNA 是遺傳物質、蛋白質不是遺傳物質 解析：選C　噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P子代的噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導致上清液中也能檢測到放射性；用35S 標記的是噬菌體的蛋白質，理論上應存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中；本實驗可說明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質。 9．如圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質的實驗過程，由此推斷正確的是(　　) A．煙草細胞的遺傳物質是RNA B．煙草細胞的細胞膜上有RNA的載體 C．感染煙草的病毒的蛋白質和TMV的相同 D．接種的RNA在煙草細胞中進行了逆轉錄 解析：選C　從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA是遺傳物質，可在煙草細胞內(nèi)合成TMV的蛋白質。 10. 下列關于肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗的敘述，正確的是(　　) A．都選用結構簡單的生物作為實驗材料，繁殖快、容易觀察實驗結果 B．格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗都是在小鼠體內(nèi)進行的 C．兩個實驗都運用了同位素示蹤法 D．兩個實驗都證明了DNA是主要的遺傳物質 解析：選A　噬菌體是病毒，肺炎雙球菌為原核生物，它們繁殖快，容易觀察實驗結果。格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗是在小鼠體內(nèi)進行的，而艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗是在小鼠體外進行的。只有噬菌體侵染細菌的實驗運用了同位素示蹤法。兩個實驗都證明了DNA是遺傳物質。 二、非選擇題(共20分) 11．(10分)如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質實驗中的物質示意圖及實驗過程圖，請回答下列問題： (1)圖3中用35S標記噬菌體蛋白質外殼，標記元素所在部分是圖2中的________。如果用32P標記噬菌體的DNA，標記元素所在部位是圖1中的________。 (2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實驗材料，其原因之一是____________________。 (3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是___________________________________。 (4)僅有圖3的實驗過程，________(選填“能”或“不能”)說明蛋白質不是遺傳物質，原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)32P標記的是①(磷酸基團)，⑤(肽鍵)不含S，有些R基團含S，故35S標記的是④R基團。(2)噬菌體侵染細菌的實驗思路是單獨觀察生物體內(nèi)每一種化學成分的作用，而噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成，這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離，以便觀察放射性存在的部位。(4)圖3實驗中蛋白質外殼沒有進入細菌體內(nèi)，故不能說明噬菌體的遺傳物質不是蛋白質。 答案：(1)④?、佟?2)噬菌體只由蛋白質外殼和DNA組成　(3)讓噬菌體的蛋白質外殼與細菌分離　(4)不能　蛋白質外殼沒有進入細菌體內(nèi) 12．(10分)如圖為肺炎雙球菌轉化實驗的一部分圖解，請據(jù)圖回答： (1)該實驗是在__________實驗的基礎上進行的，其目的是證明_________的化學成分。 (2)在對R型球菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是__________________________。 (3)依據(jù)上面圖解的實驗，可以作出_____________________________________的假設。 (4)為驗證上面的假設，設計了下面的實驗： ①該實驗中加DNA酶的目的是_______________________________________________。 ②觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________________________。 (5)通過上面兩步實驗，仍然不能說明______________，為此設計了下面的實驗： 觀察到的實驗現(xiàn)象是______________________________________________， 該實驗能夠說明____________________________________________________。 解析：此實驗的目的是確定“轉化因子”的成分，實驗思路是把S型球菌的DNA、蛋白質、多糖等物質分開，單獨地直接地觀察它們各自的作用。最后排除蛋白質、多糖、DNA水解物是遺傳物質的可能性，得出DNA是遺傳物質，而蛋白質、多糖等不是遺傳物質的結論。 答案：(1)格里菲思肺炎雙球菌轉化　“轉化因子” (2)分離并提純S型球菌的DNA、蛋白質、多糖等物質　(3)DNA是遺傳物質　(4)①分解從S型球菌中提取的DNA?、谂囵B(yǎng)基中只長出R型球菌的菌落　(5)蛋白質、多糖等不是遺傳物質　培養(yǎng)基中只長出R型球菌的菌落　蛋白質、多糖不是遺傳物質