课程标准要求 核心素养对接 1.生命观念——从分子水平上,利用结构与功能观,分析DNA适合作为遗传物质应具备的特点。 2.科学思维——运用归纳与概括的方法,分析肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染大肠杆水平一 菌实验和烟草花叶病毒重建实验,归纳出其在概述多数生物的基因实验思路上的共同点。 是DNA分子的功能片3.科学探究——从选材、原理、方法、步骤、段,有些病毒的基因在结果、结论和设置对照的方式等多个角度理解RNA分子上 相关实验,学会同位素标记病毒的基本方法和原理。 4.科学思维——分析肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验和烟草花叶病毒水平一 重建实验的实验结论,归纳概括出DNA是主要的遗传物质。 肺炎链球菌的转化实验
———————————————自主梳理——————————————— 1.对遗传物质的早期推测
(1)20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
(2)20世纪30年代,人们认识到DNA的重要性,但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
2.两种肺炎链球菌的比较
S型细菌 R型细菌 图示 菌落(光滑、粗糙) 光滑 粗糙 有无荚膜 有 无 有无毒性 有 无 水平二 水平一 学业质量水平 两种菌在小鼠体内繁殖,毒性效果相互对照
3.格里菲思的肺炎链球菌转化实验
结论:加热致死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌 还不知道转化因子的化学本质
4.艾弗里的肺炎链球菌转化实验 在人工培养基中繁殖
【科学方法】 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
(1)加法原理:与常态相比,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就是利用了“加法原理”。
(2)减法原理:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就是利用了“减法原理”。
[典例1] (2019·天化中学期末)在肺炎链球菌的转化实验中,促进R型菌转化成S型菌的转化因子是S型菌的( ) A.蛋白质 C.RNA 答案 D
[对点练1] (2019·宁波九校联考)肺炎链球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据,下列相关叙述正确的是( ) A.肺炎链球菌是导致人患败血症的病原体
B.肺炎链球菌的体内转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C.肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 D.粗糙型(R)菌株是唯一能够引起败血症或肺炎的菌株
解析 肺炎链球菌是导致小鼠患败血症的病原体,A错误;肺炎链球菌的体内转化实验证明S型细菌中含有某种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌,B错误;肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,C正确;光滑型(S)菌株是引起败血病或肺炎的菌株,D错误。 答案 C
联想质疑
菌落是由一个微生物细胞经过繁殖而产生的肉眼可见的子细胞群体,可根据菌落的大小、形态、颜色等特征鉴别微生物的种类。
荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖。
B.多糖 D.DNA
★R型菌无荚膜,S型菌有荚膜,荚膜对细菌有保护作用。
S型细菌的细胞提取物的制备方法:将S型细菌用氯仿抽提数次→用乙醇沉淀→将沉淀溶于盐溶液→加入水解多糖的酶,37 ℃消化4~6 h→再用氯仿抽提→用乙醇沉淀→制得了含有转化因子的S型细菌的细胞提取物(含有核酸以及极少量的蛋白质)。
目的:依次去掉多糖、蛋白质、RNA、脂质和DNA,看细胞提取物是否还有转化活性。 【易错提示】
(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌;(2)由于DNA的热稳定性比蛋白质要高,所以加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质永久变性失活,但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性;(3)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,利用了自变量控制中的“减法原理”。(4)格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子,但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
噬菌体侵染细菌的实验
———————————————自主梳理———————————————
(1)若保温时间过短,对第一组实验和第二组实验的结果会产生什么影响?为什
么?
提示 对第一组实验无影响,但会导致第二组实验的上清液中出现较高的放射性。因为保温时间过短,会有大量亲代噬菌体尚未将DNA注入大肠杆菌,搅拌离心后这部分完整的亲代噬菌体一并出现在上清液中。
(2)若保温时间过长,对以上两组实验的结果又会产生什么影响?为什么?
提示 对第一组实验无影响,会导致第二组实验的上清液出现较高的放射性。因为保温时间过长,子代噬菌体已经从裂解的大肠杆菌中释放出来,经搅拌离心,这部分完整的子代噬菌体会一并出现在上清液中。
(3)若搅拌不彻底,对以上两组实验的结果又会产生什么影响?为什么?
提示 会导致第一组实验的沉淀物中出现较高的放射性,对第二组实验无影响。因为如果搅
拌不彻底,亲代噬菌体的蛋白质外壳无法与大肠杆菌细胞体分离,经离心,会同大肠杆菌细胞体一起出现在沉淀物中。
[典例2] (2019·三明一中月考)以含(NH4)2SO4、KH2PO4的培养基培养大肠杆菌,再向大肠杆菌培养液中接种P标记的T2噬菌体(S元素为S),一段时间后,检测子代噬菌体的放射性及S、P元素,下表中对结果的预测,最可能发生的是( )
选项 A B C D 35
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32
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放射性 全部无 全部有 少数有 全部有 S元素 全部S 全部S 全部S 全部S 3135323532P元素 全部P 多数P,少数P 少数P,多数P 少数P,多数P 32
32313232323131解析 大肠杆菌中含有S标记的氨基酸和含P的脱氧核苷酸,噬菌体的DNA被P标记,侵染细菌时,蛋白质外壳不进入细菌,只有DNA进入,并以噬菌体DNA为模板,利用大肠杆菌提供的脱氧核苷酸,进行复制,合成子代噬菌体的DNA,子代噬菌体少数含P,多数含P;同时利用大肠杆菌提供的氨基酸,合成噬菌体的蛋白质外壳,子代噬菌体全部含有S。 答案 D
[对点练2] (2019·都匀一中期末)某研究小组模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验:①用S标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用P标记的噬菌体侵染未标记的细菌。短时间培养后进行搅拌离心,检测到放射性存在的主要部位依次是( ) A.沉淀物、沉淀物 C.上清液、沉淀物
B.沉淀物、上清液 D.上清液、上清液
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35
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解析 短时间培养后,子代噬菌体在细菌体内不释放出来,离心后存在于沉淀物中。①实验中,用S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,蛋白质外壳没有进入细菌,所以离心后主要在上清液中检测到放射性。②实验中,P存在于子代噬菌体的DNA中,其放射性主要存在于沉淀物中。 答案 C 【归纳总结】
噬菌体侵染细菌实验过程
实验组别 实验过程 一 二 32
35
S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,用不同的放射性同位素分别标记设计思路 DNA和蛋白质,直接地、单独地观察它们的作用 标记大肠杆菌 标记噬菌体 噬菌体侵染细菌 含S的培养基+无标记的大肠杆菌→含S的大肠杆菌 无标记的噬菌体→侵染含S的大肠杆菌→含S的噬菌体 含S的噬菌体+无标记的大肠杆菌→混合培养→搅拌后离心 3535353535含P的培养基+无标记的大肠杆菌→含P的大肠杆菌 无标记的噬菌体→侵染含P的大肠杆菌→含P的噬菌体 含P的噬菌体+无标记的大肠杆菌→混合培养→搅拌后离心 3232323232实验结果 上清液放射性很高,沉淀物放射性很低 上清液放射性很低,沉淀物放射性很高 噬菌体侵染细菌时,含P的噬菌体DNA进入了细菌体内,而含S的噬菌体蛋实验分析 白质外壳并未进入细菌体内 结论 DNA是噬菌体的遗传物质 联想质疑
3235
注入宿主细胞内的T2噬菌体的DNA,消耗宿主细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸,指导宿主细胞合成T2噬菌体的DNA和蛋白质。
35
S和P不能同时标记在一个噬菌体上,因为在放射性检测时,只能检测到放射性的存在部
32
位和放射性强弱,而不能检测到是何种元素的放射性。
★噬菌体侵染细菌的电镜照片 【知识锁链】
用S和P作为标记元素的原因:蛋白质的组成元素是C、H、O、N、S等,DNA的组成元素
35
32
是C、H、O、N、P。S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,分别用S和P作为标记元素,可单独分析两者是否具有遗传效应。
DNA作为遗传物质应具备的特点包括:结构较为稳定;能够精确地复制自身,保持一定的连续性;可以储存大量的遗传信息,保证遗传信息的完整性和相对独立性;能够指导作为性状表现者的蛋白质的合成。
烟草花叶病毒的侵染实验
———————————————自主梳理——————————————— 1.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)实验材料
3532
烟草花叶病毒是一种RNA病毒,只含有RNA和蛋白质,不含有DNA,
能感染烟草,使其出现相应的病斑。 (2)实验过程
(3)实验结论 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 2.完成下表
细胞生物 生物类型 真核生物 实例 所有动植物 核酸种类 遗传物质 DNA和RNA DNA 放线菌等 DNA和RNA DNA 毒、天花病毒等 烟草花叶病毒等 DNA DNA RNA RNA 原核生物 DNA病毒 噬菌体、乙肝病RNA病毒 HIV、SARS病毒、真菌、原生生物、细菌、蓝细菌、非细胞生物 归纳:绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数病毒的遗传物质是RNA。 结论:DNA是主要的遗传物质。 横向比较得出的结论,并不是针对一种生物而言 [典例3] (2019·青岛高一检测)下列关于遗传物质的说法,错误的是( )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A.①②③ C.②④⑤
B.②③④ D.③④⑤
解析 细胞生物无论是真核生物还是原核生物,遗传物质都是DNA;凡是有细胞结构的生物,无论是细胞核中还是细胞质中,遗传物质都是DNA;甲型H1N1流感病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA。 答案 C
[对点练3] (2019·齐齐哈尔八中期末)下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( ) A.大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质分布在染色体、叶绿体和线粒体中 C.烟草花叶病毒的遗传物质含有硫元素 D.HIV的遗传物质初步水解产生4种核糖核苷酸
解析 大肠杆菌为原核生物,其遗传物质是DNA,A错误;酵母菌是真核生物,具有真正的细胞核,含有线粒体,但是没有叶绿体,B错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,不含有硫元素,C错误;HIV的遗传物质为RNA,初步水解产生4种核糖核苷酸,D正确。 答案 D
联想质疑
【易错提示】
对于整个生物界来说,由于绝大多数生物的遗传物质都是DNA,所以DNA是主要的遗传物质;对于某一种具体的生物来说,其遗传物质要么是DNA,要么是RNA,不能说某种生物的遗传物质主要是DNA。
课堂小结
随堂检测
1.艾弗里细菌转化实验中,为了弄明白什么是遗传物质,他设计了有关实验,下列选项所列的实验过程中,培养基中没有光滑菌落产生的是( ) A.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+RNA酶 B.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶 C.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+酯酶 D.有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物+DNA酶
解析 D项中S型细菌的DNA已被DNA酶水解,不能使R型活菌转化形成S型活菌。 答案 D
2.若用H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则对于子代噬菌体的叙述,正确的是( )
A.外壳可能含有H B.DNA可能含有H
C.外壳和DNA都可能含有H D.外壳和DNA都不可能含有H
解析 用H标记噬菌体标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,DNA注入细菌,而外壳留在外面;然后利用细菌的脱氧核苷酸合成自身的DNA,利用细菌的氨基酸合成自身的蛋白质,所以子代噬菌体外壳一定不含有H,DNA可能含有H。 答案 B
3.(2019·攀枝花期末)DNA 是主要的遗传物质,因为( ) A.绝大多数生物由DNA携带遗传信息
3
3
3
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33
3
B.细胞生物都含有DNA C.只有DNA能够自我复制
D.DNA是唯一能指导蛋白质合成的物质
解析 具有细胞结构的生物和绝大多数的病毒均是由DNA携带遗传信息,A正确;细胞生物都含有DNA和RNA,故无法说明DNA 是主要的遗传物质,B错误;RNA也能够自我复制,C错误;RNA也能指导蛋白质合成,D错误。 答案 A
4.真核生物的DNA主要分布在( ) A.拟核中 C.线粒体中 答案 B
5.下表为艾弗里的肺炎链球菌转化实验过程,请据图回答: 组别 步骤一 步骤二 第一组 不加酶 第二组 蛋白酶 第三组 RNA酶 第四组 酯酶 第五组 DNA酶 B.细胞核中 D.叶绿体中
有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物,混合培养 (1)表中第二组,向含有R型细菌的培养基和S型细菌的细胞提取物的混合物中,加入蛋白酶,进行混合培养,后代中的细菌类型为________型。
(2)表中第五组,向含有R型细菌的培养基和S型细菌的细胞提取物的混合物中,加入DNA酶,进行混合培养,后代中的细菌类型为________型。 (3)表中能发生转化的是第____________组。
(4)该实验说明:_________________________________________________ ________________________________________________________________。 答案 (1)R和S (2)R (3)一、二、三、四
(4)DNA是该生物的遗传物质,蛋白质等其他物质不是该生物的遗传物质
课时作业 (时间:30分钟)
强化点1 肺炎链球菌的转化实验
1.用R型和S型肺炎链球菌进行实验,其过程和结果如图所示。
据图分析可知( ) A.RNA是转化因子 C.DNA是转化因子
B.荚膜多糖具有生物活性 D.DNA是主要的遗传物质
解析 本实验属于肺炎链球菌转化实验的体外转化实验,图中只有加入DNA的一组才发生转化,与其他组形成对照,说明DNA是转化因子。 答案 C
2.(2019·天水一中期中)1928年,英国微生物学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验。关于此实验的分析正确的是( ) 实验注射活的R型菌 处理 小鼠死亡,从小鼠实验小鼠不死亡 结果 细菌 A.此实验说明“DNA 才是使R型菌转化为S型菌的转化因子” B.此实验说明“RNA 才是使R型菌转化为S型菌的转化因子” C.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则
D.第4组实验中只能分离出S型细菌,不能分离出R型细菌
解析 此实验说明S型菌中存在某种转化因子,这种转化因子能将R型菌转化为S型菌,而不能证明转化因子到底是什么,A、B错误;该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则,C正确;第4组实验中可分离出R型和S型菌,D错误。 答案 C
3.(2019·天水一中期中)下列关于艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述,错误的是( ) A.本实验中不加酶的一组是对照组
细菌 体内分离出S型活小鼠不死亡 体内分离出S型活注射活的S型菌 型菌 加热杀死的S型菌 小鼠死亡,从小鼠第1组 第2组 第3组 注射加热杀死的S第4组 注射活的R型菌与B.本实验中加入不同酶的组别之间相互对照
C.只有不加酶的一组和加入DNA酶的一组能够发生转化 D.加入不同酶的目的是利用减法原理来控制自变量
解析 只有加入DNA酶的一组不会发生转化,其余几个组都能发生转化。 答案 C
强化点2 噬菌体侵染细菌的实验
4.(2019·福建师大二附中期中)下列对噬菌体侵染细菌实验的分析,错误的是( ) A.P标记的实验组可确定DNA和蛋白质是否进入了细菌 B.实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间 C.本实验分别研究了DNA和蛋白质在噬菌体增殖中的作用 D.细菌裂解后,P标记组的部分噬菌体有放射性 解析
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P标记的是噬菌体的DNA,因此以P标记的一组实验只能确定DNA是否进入了细菌,
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A错误;实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间,从而确定培养的时间,防止子代噬菌体释放出来,B正确;本实验分别用S标记蛋白质和P标记DNA,研究了DNA和蛋白质在噬菌体增殖中的作用,C正确;P标记的是DNA,能够进入细菌,所以细菌裂解后,P标记组的部分子代噬菌体有放射性,D正确。 答案 A
5.(2019·温州十校联合体期末)在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验,其中一组实验如下图所示(用P标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌培养物),下列有关叙述中正确的是( )
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A.该组实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 B.将普通噬菌体放在含P的培养液中即可得到P标记的噬菌体 C.上清液检测到放射性的原因可能是步骤①的时间过长或过短 D.该实验中运用了放射性同位素标记技术和差速离心技术
解析 该组处理缺少对比实验,不能得出结论,A错误;噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生于细菌细胞中,因此不能用含P的培养液培养,B错误;该实验中,步骤①培养的时间过长或过短都会导致上清液放射性增加,C正确;该实验中运用了放射性
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同位素标记技术和离心技术,但是没有使用差速离心技术,D错误。 答案 C
6.(2019·本溪一中期末)如果用S和P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,下列被标记的部位组合正确的是( )
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A.①② C.①④
B.①③ D.②④
解析 从图中可以判断出:①是氨基酸的R基,R基上可含有S元素,如半胱氨酸;②是磷酸基团,是DNA中含有P的部位,③是脱氧核糖,④是含氮碱基。噬菌体侵染细菌的实验中,应该用S标记T2噬菌体的蛋白质中氨基酸的R基,即①,用P标记T2噬菌体的DNA中脱氧核苷酸的磷酸基团,即②。 答案 A
强化点3 DNA是主要的遗传物质
7.(2019·宁夏一中期末)下列关于遗传物质的说法正确的是( ) A.T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质
B.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质都是RNA C.染色体和DNA都是生物的遗传物质
D.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但他们最关键的实验设计思路都是用微生物为实验材料
解析 T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,A正确;真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质是RNA或者DNA,B错误; DNA是生物的遗传物质,染色体是DNA的载体,C错误;虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但他们最关键的实验设计思路都是将DNA和蛋白质分开单独研究他们各自的功能,D错误。 答案 A
8.(2019·长安一中期末)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a型、b型两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是( )
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实验结果 编号 实验过程 病斑类型 ① ② ③ 染植物 b型TMV的蛋白质和a型TMV的RNA组合病毒感④ 染植物 A.实验① C.实验③
B.实验② D.实验④
b型 a型 a型TMV感染植物 b型TMV感染植物 a型TMV的蛋白质和b型TMV的RNA组合病毒感b型 b型 a型 b型 病斑中分离出的病毒类型 a型 b型 解析 a型TMV→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,①正确;b型TMV→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,②正确;由于该RNA病毒中RNA是遗传物质,因此a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,③正确;由于该RNA病毒中RNA是遗传物质,因此b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,④错误。 答案 D
9.(2019·南昌二中月考)下列四种病毒中,遗传信息储存在DNA分子中的是( ) A.引发禽流感的病原体 C.引起乙肝的病原体
B.烟草花叶病毒 D.引起AIDS的病原体
解析 流感病毒、烟草花叶病毒和HIV都是RNA病毒,乙肝病毒是DNA病毒,遗传信息就储存在DNA中。 答案 C
10.(2019·北师大附中期末)病毒的遗传物质是( ) A.都为DNA C.蛋白质 答案 D
11.鱼体内的遗传物质水解后,对水解产物的判断错误的是( )
B.都为RNA D.DNA或RNA
A.1种五碳糖 C.4种含氮碱基
B.4种脱氧核苷酸 D.8种核苷酸
解析 鱼体内同时含有DNA和RNA,但其遗传物质是DNA。DNA初步水解产物为4种脱氧核苷酸,DNA彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基四种(A、T、C、G)。 答案 D
12.(2019·扬州中学月考)肺炎链球菌的体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的经典实验,这两个实验都涉及( ) A.同位素示踪技术 C.DNA分离提纯技术
B.微生物培养技术 D.差速离心分离技术
解析 肺炎链球菌的体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验都涉及微生物培养技术,B正确;肺炎链球菌体外转化实验不涉及同位素示踪技术, A错误;T2噬菌体侵染大肠杆菌实验不涉及DNA分离提纯技术,C错误;两个实验都不涉及差速离心分离技术,D错误。 答案 B
13.(2019·重庆一中月考)下列不能说明核酸是遗传物质的是( )
A.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒,能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒
B.将加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型菌 C.T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能指导合成T2噬菌体的蛋白质外壳 D.将S型菌的DNA与R型菌混合培养,培养基中长出的菌落有R型和S型两种
解析 烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒,能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒,说明RNA是遗传物质,A正确;将加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内,最终分离出活的S型菌,只能说明死亡的S型菌含有能使R型菌转化为S型菌的物质,但不能确定遗传物质的化学本质,B错误;T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能指导合成T2噬菌体的蛋白质外壳,将S型菌的DNA与R型菌混合培养,培养基中长出的菌落有R型和S型两种菌落,二者均说明DNA是遗传物质,C、D正确。 答案 B
14.(2019·长安区一中期末)烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如图A、B所示,侵染作物叶片的症状如图C、D所示。请据图回答下列问题:
(1)用E去侵染叶片F时,叶片F所患病的症状与________相同。
(2)F上的病毒,蛋白质外壳是以________为场所合成的。所需的氨基酸、酶和ATP均来自______________________________________________________。 (3)病毒E的子代病毒的各项特性由________决定。
(4)本实验证明______________________________________________。
解析 (1)E是由烟草花叶病毒(TMV)的蛋白质外壳和车前草病毒(HRV)的RNA重组形成的重组病毒,由于其遗传物质来自HRV,因此用E去侵染叶片F时,叶片F所患病的症状与HRV相同,即与图中的D相同。(2)E是由烟草花叶病毒(TMV)的蛋白质外壳和车前草病毒(HRV)的RNA重组形成的重组病毒,因此在F上的病毒,其蛋白质外壳的合成是受HRV的RNA控制;蛋白质的合成场所是叶片F细胞的核糖体;病毒没有细胞结构,其合成蛋白质所需的氨基酸、酶、ATP均来自于宿主细胞,即叶片F的细胞。(3)病毒E的子代病毒的各项特性由E的RNA决定。(4)子代病毒的各项特性都是由E的RNA决定的,从而证明了RNA是车前草病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 答案 (1)D (2)叶片F细胞的核糖体 叶片F的细胞
(3)E的RNA (4)RNA是车前草病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质 15.(2019·福建师大二附中期末)20世纪20年代,科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验,如图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示,请回答下列有关问题:
(1)青霉素是一种常用的广谱抗生素,通过抑制细菌细胞壁的合成(致使细菌细胞壁缺损而丧失了渗透屏障的保护作用)起杀菌作用,无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,易导致细菌死亡的原因最可能是______________________________。 (2)在实验4死亡的小鼠中能够分离出________型细菌。
(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,以观察菌落特征外,据图1可知,你还可以通过怎样的方法来区分
R
型和
S
型细菌?
_______________________________________________________________。
(4)图2中步骤________是将S型细菌加热杀死的过程;S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在________酶的作用下分解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内;C细胞经 DNA复制和细胞分裂后,产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡,S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的________(一种结构)有关,细菌此结构的有无受________控制。
(5)请试画出肺炎链球菌的遗传物质的基本组成单位的结构模式图。
解析 (1)由于青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,所以无青霉素抗性的细菌与青霉素接触后不能合成细胞壁,细菌细胞吸水过多,细胞膜因没有细胞壁的保护而过度膨胀发生破裂,导致细菌死亡。(2)S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌,因此,在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌。(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养以观察菌落特征外,结合图1,还可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌。(4)分析图2可知,步骤①是将S型细菌加热杀死的过程;S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在DNA酶的作用下分解;R型细菌的外表面没有荚膜,没有致病性,而S型细菌的外表面有荚膜,有致病性,所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关;基因控制生物的性状,所以,细菌荚膜结构的有无受控制荚膜合成的基因(或DNA)控制。(5)肺炎链球菌的遗传物质是DNA,其基本组成单位是脱氧核苷酸,结构模式图为:
。
答案 (1)细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀发生破裂 (2)S型和R (3)用注射法,通过
观察小鼠的生活情况来区分 (4)① DNA 荚膜 DNA(或控制荚膜合成的基因) (5)
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