【精编版】 基因的本质讲义--高一下学期生物人教版必修2.docx
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1、第三章 基因的本质一、 DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测二、肺炎链球菌的转化实验(1)格里菲思的实验两种肺炎双球菌特点类型菌落荚膜致病性S型光滑有有R型粗糙无无(2)艾弗里的实验过程与现象结果分析:该实验证明了荚膜多糖、蛋白质、RNA、脂质等不是S型细菌的遗传物质该实验还证明了细胞提取物中含有转化因子,其很可能是DNA。进一步实验:分析细胞提取物的理化特性,发现其与DNA极为相似。结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。肺炎链球菌的转化实验1肺炎链球菌两个转化实验的比较(1)区别:体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养小鼠体内体外培养基实验构思用加
2、热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化在S型细菌的提取物中,分别去除某种物质,观察能否使R型细菌发生转化观察指标小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论加热致死的S型细菌体内有转化因子转化因子很可能是DNA(1)格里菲斯实验利用小鼠进行的体内转化实验,通过观察小鼠是否存活,提出了“转化因子”的假设。(2)艾弗里则通过体外转化实验,通过观察培养基中群落类型推出转化因子很可能是DNA,并且最终证明DNA就是转化因子。(2)联系:体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验则是前者的延伸。实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。2对S型细菌和R型细菌转化的理解(1)转化原理:加热
3、致死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。(2)转化实质:S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,是基因重组。(3)一般情况下,转化率很低,形成的S型细菌很少,转化后形成的S型细菌可以遗传下去,快速繁殖形成大量的S型细菌,说明S型细菌的DNA是遗传物质。三、噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希、蔡斯)1T2噬菌体的结构与代谢T2噬菌体是一种专门寄生在 大肠杆菌 体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由 蛋白质 构成的,头部含有 DNA 。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用 大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分
4、 ,进行大量增殖。T2噬菌体侵染细菌的过程:吸附注入复制、合成组装释放2、实验方法:放射性同位素标记法。S是蛋白质特有的元素,P几乎都存在于噬菌体DNA分子中,用放射性同位素 32P和 35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,直接地、单独地观察它们各自的作用。3、实验过程35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,32P标记的DNA进入了宿主细胞内。(1)标记噬菌体:(2)侵染细菌:噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节“保温”与“离心搅拌”(1)保温时间要合适若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中放射性偏高,原因是部分噬菌体未侵染细菌或子代噬菌体被释放出来。(2)“离心搅拌”要充分如果离心搅拌不充
5、分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样造成沉淀物中放射性偏高。4实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。5结论:DNA才是噬菌体的遗传物质。T2噬菌体侵染细菌实验和艾弗里的实验的比较比较项目T2噬菌体侵染细菌实验艾弗里的实验处理方法放射性同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特殊元素用酶解法专一性地去除S型细菌中的某种物质,与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落类型结论DNA是噬菌体的遗传物质转化因子可能是DNA四、DNA是主要的遗传物质1RN
6、A是遗传物质的实验证据(1)烟草花叶病毒的组成(2)侵染实验(3)实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。最终结论:因为绝大多数生物的遗传物质是 DNA ,所以说, DNA 是主要的遗传物质。总结综合演练一、单选题1用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()A离心后细菌没有沉降下去位于上清液B32P标记的DNA存在于蛋白质外壳中C培养时间过长,被侵染的大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中2噬菌体侵染细菌的实验,除证明D
7、NA是遗传物质外,还可证明()ADNA能产生可遗传的变异BDNA能控制蛋白质的合成CDNA分子的载体是染色体DDNA分子结构是双螺旋结构3下列科学家在研究过程中所运用的科学方法依次是()1866年孟德尔的豌豆杂交实验:分离定律的发现1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程:提出“基因在染色体上”的假说1910年摩尔根进行果蝇杂交实验:果蝇的白眼基因位于X染色体上1952年赫尔希与蔡斯:DNA才是噬菌体的遗传物质A假说-演绎法、假说-演绎法、类比推理、同位素标记法B假说-演绎法、类比推理、类比推理、归纳法C假说-演绎法、类比推理、假说-演绎法、同位素标记法D类比推理、假说-演绎法、类比推理、
8、模型构建法4下列有关遗传物质探究历程的相关叙述,正确的是()A将S型细菌的DNA和加热杀死的R型细菌混合后注入小鼠体内,会导致小鼠死亡B肺炎双球菌体外转化实验不能得出蛋白质和多糖不是遗传物质的实验结论C噬菌体侵染细菌实验中保温、搅拌和离心不当时,通常会影响实验现象D格里菲思在小鼠体内通过肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质5下列关于肺炎链球菌离体转化实验的叙述,错误的是()A若用蛋白酶处理DNA样品仍能使R型菌发生转化BS型菌的DNA掺入到R型菌中能够引起稳定的遗传变异C实验结果表明只有DNA组分能够把R型菌转化为S型菌D悬浮培养后可根据培养液中菌落类型判断是否有S型菌产生6在遗传物质的研
9、究过程中,最具有代表性的有格里菲斯,艾弗里,蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验,下列相关叙述正确的是()A格里菲斯实验结论是S型菌体内有“转化因子”,理由是DNA是亲子代之间保持连续的物质B艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质而蛋白质等不是遗传物质,理由是只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌C蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质,理由是32P标记组的放射性主要集中在沉淀里D科学研究表明,DNA是主要的遗传物质,理由是肺炎双球菌和噬菌体的遗传物质都是DNA7下列关于“噬菌体侵染细菌实验”的相关叙述,正确的是()A用32P标记噬菌体,子代噬菌体中大多数不含32PB用35S标记噬菌体,子代噬菌体中都含
10、有35SC合成子代磁菌体DNA的原料来自于噬菌体和细菌D该实验证明了生物的遗传物质主要是DNA8下列肺炎双球菌感染健康小鼠会使之死亡的是()A加热杀死的S型菌B活的R型菌C加热杀死的R型菌D加热杀死的S型菌与活的R型菌的混合物9在肺炎双球菌的转化实验中,使R型菌发生转化的物质是S型菌的()A蛋白质B多糖CRNADDNA101952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的新技术,完成了具有说服力的实验。下图是该实验的部分过程,有关叙述错误的是()A对噬菌体进行32P标记需要先利用含有32P的培养基培养大肠杆菌B该实验为对比实验,另一组实验是利用35S标记的噬菌体作为实验组C
11、保温时间的长短对,上图实验中上清液和沉淀物的放射性强度不会产生影响D该组实验上清液具有一定放射性的原因可能是有少数噬菌体还没有侵入细菌11如图所示,肺炎双球菌转化实验中,在培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管中,一次分别加入从S型细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现有R型细菌转化的是()ABCD12下图甲是加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是()A图甲中S型细菌是由R型细菌转化而来B对S型细菌进行加热可使其蛋白质失去活性C图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性
12、D图乙所示的实验不能证明DNA就是噬菌体的遗传物质13若让被15N、32P和35S同时标记的T2噬菌体侵染不含15N、32P和35S的大肠杆菌,一段时间,检测子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA。下列有关子代噬菌体的叙述,正确的是()A外壳中含有15N、32P和35S,DNA中含15N、32PB外壳中含有15N、32P,DNA中含有15N、32P和35SC外壳中不含15N、32P和35S,DNA中含有15N、32PD外壳中不含15N、32P和35S,DNA中含有32P和35S14用被15N标记的T2噬菌体侵染含32P的大肠杆菌,噬菌体复制n(n2)代。下列有关子代噬菌体的蛋白质和DNA的元素组成的说
13、法,正确的是()A子代噬菌体的蛋白质外壳含15N、DNA全部含32P,部分含31PB子代噬菌体的蛋白质外壳含15N,DNA部分含32P,部分含31PC子代噬菌体的蛋白质外壳含14N,DNA全部含32P,部分含31PD子代噬菌体的蛋白质外壳含14N,DNA部分含32P,部分含31P15科学家利用R型和S型肺炎双球菌进行如图所示实验,试管中添加R型菌、S型菌提取物及细菌培养液,下列叙述正确的是()AE组试管中只能观察到S型菌,其余各组试管中只能观察到R型菌B应该用研磨方法杀死S型菌,不能用加热方法,否则实验结果将发生改变C实验结果证明DNA能进入R型菌体内,而蛋白质等无法进入R型菌体内D若要使实验
14、结果更加有效、可靠,可以采用提高各物质的分离纯度等措施16如果用3H、15N、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌(无放射性),下列分析正确的是()A只有噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记B子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、15N、35S17为了探究遗传物质的化学本质科学家们先后进行了许多经典实验,下列关于实验结果的叙述错误的是()A将S型细菌的DNA和DNA水解酶与R型活细菌混合培养,培养基上只生长R型细菌B将S型细菌的DNA与活的R型细菌混合在固体培养基上培养,最后培养基上只长出S型菌菌落C
15、用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过短时间保温后离心,放射性主要分布在沉淀物中D用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草,烟草可出现病斑18学好生物学知识,我们能更好辨别伪科学,少交智商税。你认为下列宣传不是伪科学的是()A羊胎素含有高活性抗老因子,能深入肌肤深层,补充DNA,使细胞再生B每天口服100mL川普牌消毒水,能充分杀灭呼吸道内新冠病毒C为了你和家人的健康,尽快给你家狗狗接种狂犬疫苗D黑暗中培育的韭黄,比绿色的韭菜含更多营养,强肾健体19艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。下列叙述错误的是()组别接种菌型加入S型菌物质培养基中的菌落R蛋白质R型R荚膜多糖
16、R型RDNAR型、S型RDNA(用DNA酶处理)R型A组中的蛋白质是从活的S型菌中提取的B组中培养基上的S型菌多数是由转化后增殖而来的CS型菌中提取的转化因子可引发R型菌产生可遗传变异D组的实验结果说明DNA是生物的主要遗传物质20下列关于“核酸是遗传物质的证据”的经典实验的叙述,正确的是()A将S型菌的DNA用DNA酶处理后再与R型菌混合,培养基中不会出现S型细菌B用RNA酶处理烟草花叶病毒后再去感染烟草叶片,烟草会出现病斑C用S型肺炎双球菌的荚膜多糖注射到小鼠体内,则小鼠死亡D用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,就可证明DNA是遗传物质21若人们把烟草花叶病毒直接接种在健康的叶片
17、上,同时又将烟草花叶病毒的RNA与蛋白质分开后,分别接种在其他正常的烟草叶片上,那么能感染上烟草花叶病毒的植株应是()接种了RNA的植株接种了完整病毒的植株 所有被接种的植株接种了蛋白质外壳的植株ABCD22下列各项中,以RNA作为遗传物质的是()A硝化细菌和酵母菌B放线菌和大肠杆菌C叶绿体和线粒体D烟草花叶病毒和艾滋病病毒23下列对实验结果的预测,不正确的是()A将加热杀死的S型肺炎链球菌和R型活菌混合注入小鼠体内,会引起小鼠败血症B经RNA酶处理的S型肺炎链球菌细胞提取物与 R 型活菌混合培养,培养基上只形成R型细菌的菌落C用含35S标记的噬菌体感染未被标记的大肠杆菌,短时间保温后,搅拌、
18、离心,上清出现较高放射性D用烟草花叶病毒出的RNA和车前草病毒的蛋白外壳混合后感染烟草叶片,患病叶片中可检测到烟草花叶病毒蛋白质24下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中,正确的是()A细胞核的遗传物质是DNA,细胞质的遗传物质是RNAB肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质C大部分生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNAD细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA25“DNA是主要的遗传物质”是指 ()A遗传物质的主要载体是染色体B细胞里的DNA大部分在染色体上C绝大多数生物的遗传物质是DNAD染色体在遗传上起主要作用26下列关于遗传物质的说法,错误的是(
19、)真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核中的遗传物质是DNA 细胞质中的遗传物质是RNA 甲型H7N9流感病毒的遗传物质是DNA或RNA T2噬菌体的遗传物质是DNAABCD二、综合题27结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:(1)艾弗里及其同事进行的肺炎双球菌转化实验,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯_(填“R”或“S”)型细菌的_(至少写两种)等物质。(2)后来,赫尔希和蔡斯用_法,进一步证明DNA才是真正的遗传物质,该实验包括4个步骤:用标记的噬菌体侵染细菌噬菌体分别被35S或32P标记检测放射性搅拌、离心,该实验步骤的正确顺序是_。(3)该实验分别用35
20、S或32P标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是_(填序号)。(4)用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌,离心后,发现放射性物质主要存在于_(填“上清液”或“沉淀物)中。理论上离心之后_(填“上清液”或沉淀物)中不含放射性,实际上会由于_,导致该部分会含有少量的放射性,产生一定的误差。28烟草花叶病毒(TMV)感染烟草后会大量繁殖,使烟草叶片出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。请回答下列问题。(1)分别用TMV的蛋白质外壳和RNA感染烟草,能在叶片上出现病斑的是感染_的烟草。推测染病后出现病斑的叶片_作用将低于正常叶
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