學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1第3章第1節(jié)第2課時(shí)基因的本質(zhì)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.通過對(duì)艾弗里實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，說明自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”2.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3.舉例說明有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。自主梳理1.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)人：和；實(shí)驗(yàn)方法。T2噬菌體病毒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（有/無）細(xì)胞結(jié)構(gòu)，組成成分是和。只能在體內(nèi)。增殖特點(diǎn)侵染大腸桿菌后，在自身的作用下，利用來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量。2.用放射性同位素標(biāo)記噬菌體：用放射性同位素標(biāo)記→用侵染→收集。①獲取35S標(biāo)記的噬菌體：用含培養(yǎng)基培養(yǎng)→→→35S標(biāo)記的噬菌體。②獲取32P標(biāo)記的噬菌體：用含培養(yǎng)基培養(yǎng)→→→32P標(biāo)記的噬菌體。3.噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)步驟35S噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)32P噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)①②③④實(shí)驗(yàn)結(jié)果新噬菌體放射性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論4.煙草花葉病毒(TMV)感染煙草實(shí)驗(yàn)①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(有/無)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，組成成分是和。②實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象：將TMV的組成成分提取出來，分別注入煙草體內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有注入才能使煙草表現(xiàn)出花葉病。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。5.細(xì)胞生物(包括真核、原核生物)體內(nèi)的核酸有，但遺傳物質(zhì)是。DNA病毒體內(nèi)的核酸是，遺傳物質(zhì)是；RNA病毒體內(nèi)的核酸是，遺傳物質(zhì)是。6.是生物的遺傳物質(zhì)。所有細(xì)胞生物(包括真核、原核生物)和大部分病毒(如噬菌體)的遺傳物質(zhì)是，少部分病毒(如TMV、HIV、流感病毒)的遺傳物質(zhì)是，所以是主要的遺傳物質(zhì)。預(yù)習(xí)檢測(cè)（限時(shí)10分鐘）1．以下關(guān)于T2噬菌體和大腸桿菌說法正確的是（）A．二者都含磷脂、蛋白質(zhì)和DNAB．T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)分裂增殖C．子代噬菌體的成分全部來自大腸桿菌D．T2噬菌體不是獨(dú)立的生命系統(tǒng)2．用35S或32P標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)短時(shí)間保溫后進(jìn)行攪拌、離心，放射性物質(zhì)分別主要分布在（

）A．上清液和上清液 B．沉淀物和沉淀物C．上清液和沉淀物 D．沉淀物和上清液3．“噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示。已知在以下實(shí)驗(yàn)條件中，該噬菌體在大腸桿菌中每20分鐘復(fù)制一代，不考慮大腸桿菌裂解，下列敘述正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)證明了DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制B．離心前應(yīng)充分?jǐn)嚢枋勾竽c桿菌裂解，釋放出子代噬菌體C．提取A組試管III沉淀中的子代噬菌體DNA，僅少量DNA含有32PD．B組試管III上清液中的放射性強(qiáng)度與接種后的培養(yǎng)時(shí)間成正比4．悠悠百年，人們對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行了不懈地探索。對(duì)此有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（）A．最初認(rèn)為氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息B．格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論C．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA能分開研究D．艾弗里提出了DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)5．下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是（

）A．艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)B．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中35S標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間過長(zhǎng)可致上清液放射性增強(qiáng)D．T2噬菌體侵染細(xì)菌后，利用自身攜帶的解旋酶催化DNA的復(fù)制6．人類對(duì)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．格里菲思的實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)B．艾弗里利用“減法原理”控制肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的自變量C．T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)D．煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA7．如圖為T?噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟和結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)T?噬菌體的化學(xué)成分是，用放射性32P標(biāo)記的是T?噬菌體的。(2)要獲得P標(biāo)記的T?噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養(yǎng)，而不能用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，原因是。(3)實(shí)驗(yàn)過程中攪拌的目的是。離心后放射性較高的是(填“上清液”或“沉淀物”)。(4)接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性增強(qiáng)，最可能的原因是。(5)赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)了35S的一組實(shí)驗(yàn)，理論上放射性只出現(xiàn)在上清液，而實(shí)際上沉淀物中也有少量放射性，原因可能是。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。?探究噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)【情景材料】赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，赫爾希和蔡斯分別培養(yǎng)得到DNA含有32P標(biāo)記或蛋白質(zhì)含有35S標(biāo)記的T2噬菌體。通過檢測(cè)32P和35S的放射性，就能追蹤噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼。他們發(fā)現(xiàn)，在噬菌體感染未被同位素標(biāo)記的大腸桿菌后，35S的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，而32P的DNA則出現(xiàn)在細(xì)菌內(nèi)部。如果讓噬菌體與細(xì)胞碎片混合，35S就吸附于細(xì)胞的碎片上，溶液中則出現(xiàn)了32P的DNA。接著，他們用32P或35S標(biāo)記的T2噬菌體分別感染大腸桿菌，經(jīng)過短時(shí)間的溫育，再用攪拌器攪拌、離心。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。離心后，檢查上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：用35S標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中，子代噬菌體幾乎都不含35S；用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性的同位素主要分布在試管的沉淀物中，約有30%的32P出現(xiàn)在子代噬菌體中?！締栴}探究】1.為什么要分開標(biāo)記P和S?2.攪拌時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)怎樣？過短會(huì)怎樣？3.離心時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)怎樣？過短會(huì)怎樣？要點(diǎn)歸納1.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)材料T2噬菌體和大腸桿菌。①T2噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式②T2噬菌體的增殖(2)實(shí)驗(yàn)方法不用14C和18O，也不能用35S、32P標(biāo)記同一噬菌體放射性同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)中用35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果①標(biāo)記噬菌體②噬菌體侵染細(xì)菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)2.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)【注意問題】1.T2噬菌體不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，若要標(biāo)記T2噬菌體，需先標(biāo)記大腸桿菌。2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是把吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼和細(xì)菌分離；離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。3.真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。4.赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中不能用15N代替32P標(biāo)記DNA。5.常見的RNA病毒有：SARS病毒、新冠病毒、煙草花葉病毒、HIV、禽流感病毒等。6.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體并不是都帶有32P標(biāo)記。因?yàn)橹挥泻心告淒NA的才有32P標(biāo)記。典例精講【例1】為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，一段時(shí)間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是()攪拌時(shí)間/min12345上清液35S百分比/%5070758080上清液32P百分比/%2125283030被侵染細(xì)菌成活率/%100100100100100A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離B.進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間不能短于3minC.攪拌5min時(shí)，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P【答案】B【解析】上清液35S百分比都沒有達(dá)到100%，說明通過攪拌不可能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離，A錯(cuò)誤；進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間短于3min，上清液35S百分比會(huì)減?。贿_(dá)到4min后，上清液35S百分比不再增大，說明攪拌時(shí)間不能短于3min，B正確；被侵染細(xì)菌成活率100%，說明被侵染的細(xì)菌沒有裂解釋放子代噬菌體，放射性物質(zhì)還在沉淀物中；攪拌5min時(shí)，上清液含32P的原因是有部分含有32P標(biāo)記的噬菌體沒有侵入細(xì)菌中，C錯(cuò)誤；由于DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，母鏈含32P，新合成的子鏈含31P，所以32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D錯(cuò)誤?！纠?】某研究人員分別進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)：①35S標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌；②32P標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌；③14C標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌。下列相關(guān)分析正確的是()A.T2噬菌體在含35S、32P和14C的培養(yǎng)基中培養(yǎng)可獲取含放射性標(biāo)記的T2噬菌體B.若第②組保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)，則離心后上清液中放射性均偏高C.若第③組進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，則離心后沉淀物中沒有放射性D.比較第①組與第②組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)【答案】B【解析】T2噬菌體是病毒，病毒只能在宿主細(xì)胞中增殖，在普通培養(yǎng)基中無法培養(yǎng)和標(biāo)記，A錯(cuò)誤；若第②組保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)，T2噬菌體沒有完全侵染細(xì)菌或子代T2噬菌體從細(xì)菌細(xì)胞中釋放出來，經(jīng)離心后會(huì)造成上清液中放射性偏高，B正確；14C可標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，無論第③組是否充分?jǐn)嚢?，離心后上清液和沉淀物中均有放射性，C錯(cuò)誤；對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)，只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。【例3】如圖表示科研人員探究煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程，由此可以判斷()A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.蛋白質(zhì)是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)C.侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程D.TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)相同【答案】A【解析】分析實(shí)驗(yàn)過程圖可知，將TMV放在水和苯酚中振蕩，可使RNA和蛋白質(zhì)分離開，A正確；據(jù)圖可知，RNA是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，B錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)不能說明TMV的RNA侵入煙草細(xì)胞后進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C錯(cuò)誤；據(jù)題中信息可知，TMV的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA，因此，TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)不一定相同，D錯(cuò)誤。1.噬菌體侵染細(xì)菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)2.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)1．某科研小組在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示（實(shí)驗(yàn)②和⑤分別為兩種菌混合后注射到小鼠體內(nèi)）。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．活菌甲在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑B．通過實(shí)驗(yàn)②，鼠2的血液中只能分離出活菌乙C．加熱致死菌乙中的某種物質(zhì)能使活菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某種物質(zhì)能使死菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙2．圖一為“噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)”中32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組，圖二為“肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中加熱致死的S型細(xì)菌與活的R型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)后，小鼠體內(nèi)兩種細(xì)菌可能的數(shù)量變化趨勢(shì)。下列對(duì)于圖示實(shí)驗(yàn)的分析中，正確的是（）A．圖一中保溫時(shí)間越長(zhǎng)，子代噬菌體帶放射性的比例越高。B．圖一中若省去攪拌操作，圖示結(jié)果將發(fā)生明顯變化C．圖二中②能正確表示上述肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中兩種細(xì)菌數(shù)量變化。D．圖一和圖二中的實(shí)驗(yàn)均不可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)3．煙草花葉病毒重建和感染的實(shí)驗(yàn)示意圖如下。下列敘述正確的是（）A．煙草花葉病毒中的核苷酸有8種B．圖中A型后代的外殼是蛋白質(zhì)BC．若用DNA酶處理該病毒，會(huì)使其失去感染力D．該實(shí)驗(yàn)證明RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)4．下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的敘述正確的是（

）A．人的遺傳物質(zhì)是DNA，藍(lán)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是RNAB．艾弗里及其同事通過實(shí)驗(yàn)證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)主要是DNAC．除了動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌，其他生物的遺傳物質(zhì)都是RNAD．所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA5.某團(tuán)隊(duì)從下表①～④實(shí)驗(yàn)組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團(tuán)隊(duì)選擇的第一、二組實(shí)驗(yàn)分別是（

）T2噬菌體大腸桿菌①未標(biāo)記15N標(biāo)記②32P標(biāo)記35S標(biāo)記③3H標(biāo)記未標(biāo)記④35S標(biāo)記未標(biāo)記A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③6.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項(xiàng)不會(huì)發(fā)生（）A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合7.下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是（

）A．需用同時(shí)含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌 B．?dāng)嚢枋菫榱耸勾竽c桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來C．離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌 D．該實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA8.（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示下列敘述正確的是（

）A．步驟①中，酶處理時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免底物完全水解B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C．步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果9.（2021·全國(guó)·高考真題）在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是（

）A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌10．20世紀(jì)中葉開始，科學(xué)家不斷通過實(shí)驗(yàn)探究遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，使生物學(xué)研究進(jìn)入分子生物學(xué)領(lǐng)域。請(qǐng)回答下列問題：(1)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：①在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是，他們沒有用14C和3H來分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，原因是。②用35S標(biāo)記的組和用32P標(biāo)記的組中，放射性分別主要分布于試管的，這表明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，。(2)某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，做了如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：Ⅰ．實(shí)驗(yàn)步驟：①取健康且生長(zhǎng)狀況基本一致的小白鼠若干，隨機(jī)均分成四組，編號(hào)為A、B、C、D。②將下表補(bǔ)充完整，并將配制溶液分別注射入小白鼠體內(nèi)。組別ABCD注射溶液該病毒核酸提取物和RNA酶該病毒核酸提取物生理鹽水③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。Ⅱ．結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：①若，則DNA是該病毒的遺傳物質(zhì)；②若，則RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)。11．為了尋找煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，科學(xué)家進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是。但由于RNA在體外很不穩(wěn)定，僅用RNA感染的成功率不高，請(qǐng)根據(jù)以下信息嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①存在S型和HR型兩種煙草花葉病毒，感染煙草形成的病斑不同。②兩種病毒可以完成RNA的互換，并具有正常的致病能力。改進(jìn)方案：。預(yù)期結(jié)果：。12．按照?qǐng)D示1→2→3→4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了朊病毒是蛋白質(zhì)（幾乎不含P元素）侵染因子，它是一種只含蛋白質(zhì)而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細(xì)胞為無任何標(biāo)記的活體細(xì)胞。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)采用的方法是。(2)從理論上講，離心后上清液中（填“能大量”或“幾乎不能”）檢測(cè)到32P，沉淀物中（填“能大量”或“幾乎不能”）檢測(cè)到32P，出現(xiàn)上述結(jié)果的原因是。(3)如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時(shí)添加35S標(biāo)記的（NH4）235SO4，連續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間后，再提取朊病毒加入試管3，培養(yǎng)適宜時(shí)間后離心，檢測(cè)放射性應(yīng)主要位于中，少量位于中，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因是。第3章第1節(jié)第2課時(shí)基因的本質(zhì)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上1.通過對(duì)艾弗里實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，說明自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”2.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3.舉例說明有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。自主梳理1.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)人：和；實(shí)驗(yàn)方法。T2噬菌體病毒結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（有/無）細(xì)胞結(jié)構(gòu)，組成成分是和。只能在體內(nèi)。增殖特點(diǎn)侵染大腸桿菌后，在自身的作用下，利用來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量。2.用放射性同位素標(biāo)記噬菌體：用放射性同位素標(biāo)記→用侵染→收集。①獲取35S標(biāo)記的噬菌體：用含培養(yǎng)基培養(yǎng)→→→35S標(biāo)記的噬菌體。②獲取32P標(biāo)記的噬菌體：用含培養(yǎng)基培養(yǎng)→→→32P標(biāo)記的噬菌體。3.噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)步驟35S噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)32P噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)①②③④實(shí)驗(yàn)結(jié)果新噬菌體放射性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論4.煙草花葉病毒(TMV)感染煙草實(shí)驗(yàn)①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(有/無)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，組成成分是和。②實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象：將TMV的組成成分提取出來，分別注入煙草體內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有注入才能使煙草表現(xiàn)出花葉病。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。5.細(xì)胞生物(包括真核、原核生物)體內(nèi)的核酸有，但遺傳物質(zhì)是。DNA病毒體內(nèi)的核酸是，遺傳物質(zhì)是；RNA病毒體內(nèi)的核酸是，遺傳物質(zhì)是。6.是生物的遺傳物質(zhì)。所有細(xì)胞生物(包括真核、原核生物)和大部分病毒(如噬菌體)的遺傳物質(zhì)是，少部分病毒(如TMV、HIV、流感病毒)的遺傳物質(zhì)是，所以是主要的遺傳物質(zhì)?！敬鸢浮?.赫爾希蔡斯放射性同位素標(biāo)記法無蛋白質(zhì)DNA寄生大腸桿菌遺傳物質(zhì)大腸桿菌的氨基酸和核苷酸繁殖2.大腸桿菌噬菌體標(biāo)記的大腸桿菌標(biāo)記的大腸桿菌①35S大腸桿菌35S標(biāo)記的大腸桿菌噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌收集釋放的噬菌體②32P大腸桿菌32P標(biāo)記的大腸桿菌噬菌體侵染32P標(biāo)記的大腸桿菌收集釋放的噬菌體3.步驟35S噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)32P噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)①獲取35S標(biāo)記的噬菌體獲取32P標(biāo)記的噬菌體②用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未表示的大腸桿菌用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未表示的大腸桿菌③溫育溫育④攪拌離心攪拌離心實(shí)驗(yàn)結(jié)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，沉淀物放射性很高新噬菌體放射性檢測(cè)新形成噬菌體檢測(cè)不到35S新形成噬菌體檢測(cè)到32P實(shí)驗(yàn)結(jié)論蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌DNA進(jìn)入大腸桿菌4.①無蛋白質(zhì)RNA②RNA③RNA蛋白質(zhì)5.DNA和RNADNADNADNARNARNA6.核酸DNARNADNA預(yù)習(xí)檢測(cè)（限時(shí)10分鐘）1．以下關(guān)于T2噬菌體和大腸桿菌說法正確的是（）A．二者都含磷脂、蛋白質(zhì)和DNAB．T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)分裂增殖C．子代噬菌體的成分全部來自大腸桿菌D．T2噬菌體不是獨(dú)立的生命系統(tǒng)【答案】D【解析】T2噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此不含有磷脂，大腸桿菌是原核生物，含有磷脂、蛋白質(zhì)和DNA，A錯(cuò)誤；T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)利用宿主細(xì)胞的原料可以合成子代病毒，將宿主細(xì)胞裂解后釋放出子代病毒，其不分裂，B錯(cuò)誤；合成子代噬菌體的原料來自大腸桿菌，但是子代噬菌體的遺傳物質(zhì)來自于親代噬菌體，C錯(cuò)誤；T2噬菌體是病毒，必須寄生在活細(xì)胞才能完成增殖，因此其不是獨(dú)立的生命系統(tǒng)，D正確。2．用35S或32P標(biāo)記的T2噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)短時(shí)間保溫后進(jìn)行攪拌、離心，放射性物質(zhì)分別主要分布在（

）A．上清液和上清液 B．沉淀物和沉淀物C．上清液和沉淀物 D．沉淀物和上清液【答案】C【解析】32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，由于噬菌體的DNA侵入進(jìn)了大腸桿菌，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，一段時(shí)間后，經(jīng)過攪拌和離心，35S主要出現(xiàn)在上清液中，而32P主要出現(xiàn)在沉淀物中，即C正確，ABD錯(cuò)誤。3．“噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示。已知在以下實(shí)驗(yàn)條件中，該噬菌體在大腸桿菌中每20分鐘復(fù)制一代，不考慮大腸桿菌裂解，下列敘述正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)證明了DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制B．離心前應(yīng)充分?jǐn)嚢枋勾竽c桿菌裂解，釋放出子代噬菌體C．提取A組試管III沉淀中的子代噬菌體DNA，僅少量DNA含有32PD．B組試管III上清液中的放射性強(qiáng)度與接種后的培養(yǎng)時(shí)間成正比【答案】C【解析】噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，主要是證明DNA是遺傳物質(zhì)，同時(shí)也證明了DNA能自我復(fù)制，能控制蛋白質(zhì)的合成，但不能證明DNA是以半保留方式復(fù)制的，A錯(cuò)誤；攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體、蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分離，釋放出子代噬菌體，攪拌不充分，35S標(biāo)記的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼沒有和大腸桿菌分離而隨大腸桿菌到了沉淀物中，這樣會(huì)造成沉淀物放射性偏高，B錯(cuò)誤；35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，32P標(biāo)記的DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)。經(jīng)多次半保留復(fù)制，A組試管中沉淀中少量DNA含有32P，C正確；當(dāng)用噬菌體侵染大腸桿菌后,如果培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中有放射性，最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來；若培養(yǎng)時(shí)間過短，則上清液中放射性強(qiáng)度會(huì)變大，即培養(yǎng)時(shí)間過短或過長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致放射性強(qiáng)度變大，D錯(cuò)誤。4．悠悠百年，人們對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行了不懈地探索。對(duì)此有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（）A．最初認(rèn)為氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息B．格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論C．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA能分開研究D．艾弗里提出了DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)【答案】B【解析】最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，是因?yàn)橥茰y(cè)蛋白質(zhì)中氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息，A正確；格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，其蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外，導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)徹底分開，因此該實(shí)驗(yàn)比艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更有說服力，C正確；艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌的DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，D正確。5．下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是（

）A．艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)B．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中35S標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，保溫時(shí)間過長(zhǎng)可致上清液放射性增強(qiáng)D．T2噬菌體侵染細(xì)菌后，利用自身攜帶的解旋酶催化DNA的復(fù)制【答案】B【解析】艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；T2噬菌體繁殖時(shí)利用的原料來自大腸桿菌，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，B正確；35S標(biāo)記的是T2噬菌體的蛋白質(zhì)，T2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌，經(jīng)過攪拌離心后分布在上清液中，因此，保溫時(shí)間過長(zhǎng)不會(huì)影響上清液的放射性，C錯(cuò)誤；T2噬菌體侵染細(xì)菌后，其DNA復(fù)制所需要的解旋酶由宿主細(xì)胞提供，D錯(cuò)誤。6．人類對(duì)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．格里菲思的實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)B．艾弗里利用“減法原理”控制肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的自變量C．T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)D．煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA【答案】C【解析】格里菲思的實(shí)驗(yàn)只得出了S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”的結(jié)論，不能證明轉(zhuǎn)化因子就是DNA，即不能證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)，A正確；艾弗里運(yùn)用“減法原理”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即通過逐步加入不同的酶排除不同物質(zhì)的作用，進(jìn)而證明了DNA是遺傳物質(zhì)，B正確；T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)，證明了RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)，D正確。7．如圖為T?噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟和結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)T?噬菌體的化學(xué)成分是，用放射性32P標(biāo)記的是T?噬菌體的。(2)要獲得P標(biāo)記的T?噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養(yǎng)，而不能用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，原因是。(3)實(shí)驗(yàn)過程中攪拌的目的是。離心后放射性較高的是(填“上清液”或“沉淀物”)。(4)接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性增強(qiáng)，最可能的原因是。(5)赫爾希和蔡斯還設(shè)計(jì)了35S的一組實(shí)驗(yàn)，理論上放射性只出現(xiàn)在上清液，而實(shí)際上沉淀物中也有少量放射性，原因可能是。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是?！敬鸢浮?1)蛋白質(zhì)和DNADNA(2)T?噬菌體是細(xì)菌病毒，不能獨(dú)立生活，必須生活在活細(xì)胞中(3)使吸附在細(xì)菌表面的噬菌體與細(xì)菌分離沉淀物(4)培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，增殖形成的子代噬菌體會(huì)從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來(5)攪拌不充分，一部分吸附在細(xì)菌表面的噬菌體未與細(xì)菌分離DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)【解析】（1）T?噬菌體的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)和DNA，T?噬菌體僅蛋白質(zhì)分子中含有S，P幾乎都存在與DNA分子中，用放射性32P標(biāo)記的是T?噬菌體的DNA。（2）T?噬菌體是細(xì)菌病毒，不能獨(dú)立生活，必須生活在活細(xì)胞中，因此要獲得P標(biāo)記的T?噬菌體，必須用含32P的大腸桿菌培養(yǎng)。（3）實(shí)驗(yàn)過程中攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌表面的噬菌體與細(xì)菌分離；離心后放射性較高的是沉淀物，原因是32P存在于噬菌體DNA中，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，所以沉淀物中放射性較高。（4）若接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，增殖形成的子代噬菌體會(huì)從細(xì)菌體內(nèi)釋放出來，導(dǎo)致上清液中放射性增強(qiáng)。（5）35S的一組實(shí)驗(yàn)，理論上放射性只出現(xiàn)在上清液，而實(shí)際上沉淀物中也有少量放射性，原因可能是攪拌不充分，一部分吸附在細(xì)菌表面的噬菌體未與細(xì)菌分離；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。?探究噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)【情景材料】赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，赫爾希和蔡斯分別培養(yǎng)得到DNA含有32P標(biāo)記或蛋白質(zhì)含有35S標(biāo)記的T2噬菌體。通過檢測(cè)32P和35S的放射性，就能追蹤噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼。他們發(fā)現(xiàn)，在噬菌體感染未被同位素標(biāo)記的大腸桿菌后，35S的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，而32P的DNA則出現(xiàn)在細(xì)菌內(nèi)部。如果讓噬菌體與細(xì)胞碎片混合，35S就吸附于細(xì)胞的碎片上，溶液中則出現(xiàn)了32P的DNA。接著，他們用32P或35S標(biāo)記的T2噬菌體分別感染大腸桿菌，經(jīng)過短時(shí)間的溫育，再用攪拌器攪拌、離心。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。離心后，檢查上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：用35S標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中，子代噬菌體幾乎都不含35S；用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性的同位素主要分布在試管的沉淀物中，約有30%的32P出現(xiàn)在子代噬菌體中。【問題探究】1.為什么要分開標(biāo)記P和S?2.攪拌時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)怎樣？過短會(huì)怎樣？3.離心時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)怎樣？過短會(huì)怎樣？【答案】1.放射性只能檢測(cè)部位，不能確定是何種元素的放射性，因此要分組標(biāo)記分組實(shí)驗(yàn)。2.攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破裂，噬菌體釋放，會(huì)影響到離心后觀察到上清液放射很高，對(duì)被32P標(biāo)記的DNA那組檢測(cè)結(jié)果造成影響，攪拌時(shí)間過短，會(huì)導(dǎo)致菌體與噬菌體分離不充分，沉底物放射性高，對(duì)被35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)那組檢測(cè)結(jié)果造成影響。3.離心時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破裂，噬菌體釋放，會(huì)影響到離心后觀察到上清液放射很高，對(duì)被32P標(biāo)記的DNA那組檢測(cè)結(jié)果造成影響，離心時(shí)間過短，會(huì)導(dǎo)致未分層。要點(diǎn)歸納1.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)材料T2噬菌體和大腸桿菌。①T2噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式②T2噬菌體的增殖(2)實(shí)驗(yàn)方法不用14C和18O，也不能用35S、32P標(biāo)記同一噬菌體放射性同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)中用35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。(3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果①標(biāo)記噬菌體②噬菌體侵染細(xì)菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)2.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)【注意問題】1.T2噬菌體不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，若要標(biāo)記T2噬菌體，需先標(biāo)記大腸桿菌。2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是把吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼和細(xì)菌分離；離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。3.真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。4.赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中不能用15N代替32P標(biāo)記DNA。5.常見的RNA病毒有：SARS病毒、新冠病毒、煙草花葉病毒、HIV、禽流感病毒等。6.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體并不是都帶有32P標(biāo)記。因?yàn)橹挥泻心告淒NA的才有32P標(biāo)記。典例精講【例1】為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，一段時(shí)間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是()攪拌時(shí)間/min12345上清液35S百分比/%5070758080上清液32P百分比/%2125283030被侵染細(xì)菌成活率/%100100100100100A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離B.進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間不能短于3minC.攪拌5min時(shí)，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P【答案】B【解析】上清液35S百分比都沒有達(dá)到100%，說明通過攪拌不可能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離，A錯(cuò)誤；進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間短于3min，上清液35S百分比會(huì)減??；達(dá)到4min后，上清液35S百分比不再增大，說明攪拌時(shí)間不能短于3min，B正確；被侵染細(xì)菌成活率100%，說明被侵染的細(xì)菌沒有裂解釋放子代噬菌體，放射性物質(zhì)還在沉淀物中；攪拌5min時(shí)，上清液含32P的原因是有部分含有32P標(biāo)記的噬菌體沒有侵入細(xì)菌中，C錯(cuò)誤；由于DNA具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，母鏈含32P，新合成的子鏈含31P，所以32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D錯(cuò)誤?！纠?】某研究人員分別進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)：①35S標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌；②32P標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌；③14C標(biāo)記的T2噬菌體＋不含放射性的細(xì)菌。下列相關(guān)分析正確的是()A.T2噬菌體在含35S、32P和14C的培養(yǎng)基中培養(yǎng)可獲取含放射性標(biāo)記的T2噬菌體B.若第②組保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)，則離心后上清液中放射性均偏高C.若第③組進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑒t離心后沉淀物中沒有放射性D.比較第①組與第②組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)【答案】B【解析】T2噬菌體是病毒，病毒只能在宿主細(xì)胞中增殖，在普通培養(yǎng)基中無法培養(yǎng)和標(biāo)記，A錯(cuò)誤；若第②組保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)，T2噬菌體沒有完全侵染細(xì)菌或子代T2噬菌體從細(xì)菌細(xì)胞中釋放出來，經(jīng)離心后會(huì)造成上清液中放射性偏高，B正確；14C可標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，無論第③組是否充分?jǐn)嚢?，離心后上清液和沉淀物中均有放射性，C錯(cuò)誤；對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)，只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤?！纠?】如圖表示科研人員探究煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程，由此可以判斷()A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.蛋白質(zhì)是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)C.侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程D.TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)相同【答案】A【解析】分析實(shí)驗(yàn)過程圖可知，將TMV放在水和苯酚中振蕩，可使RNA和蛋白質(zhì)分離開，A正確；據(jù)圖可知，RNA是使TMV產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，B錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)不能說明TMV的RNA侵入煙草細(xì)胞后進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C錯(cuò)誤；據(jù)題中信息可知，TMV的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA，因此，TMV的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)不一定相同，D錯(cuò)誤。1.噬菌體侵染細(xì)菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)2.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)1．某科研小組在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示（實(shí)驗(yàn)②和⑤分別為兩種菌混合后注射到小鼠體內(nèi)）。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．活菌甲在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑B．通過實(shí)驗(yàn)②，鼠2的血液中只能分離出活菌乙C．加熱致死菌乙中的某種物質(zhì)能使活菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某種物質(zhì)能使死菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙【答案】C【解析】活菌甲、乙分別對(duì)應(yīng)R型細(xì)菌和S型細(xì)菌，所以活菌甲在培養(yǎng)基上形成的菌落表面粗糙，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②是將活菌甲和加熱致死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi)，加熱致死菌乙中的某種物質(zhì)能使部分活菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙，因此鼠2的血液中能分離出活菌甲和乙，B錯(cuò)誤；由于實(shí)驗(yàn)②是將活菌甲和加熱致死菌乙混合后注射到鼠2體內(nèi)，加熱致死菌乙中的某種物質(zhì)能使部分活菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙，熱致死菌乙中的某種物質(zhì)能使活菌甲轉(zhuǎn)化成活菌乙，C正確；鼠5死亡的原因是活菌乙具有致死效應(yīng)，D錯(cuò)誤。2．圖一為“噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)”中32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)組，圖二為“肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”中加熱致死的S型細(xì)菌與活的R型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)后，小鼠體內(nèi)兩種細(xì)菌可能的數(shù)量變化趨勢(shì)。下列對(duì)于圖示實(shí)驗(yàn)的分析中，正確的是（）A．圖一中保溫時(shí)間越長(zhǎng)，子代噬菌體帶放射性的比例越高。B．圖一中若省去攪拌操作，圖示結(jié)果將發(fā)生明顯變化C．圖二中②能正確表示上述肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中兩種細(xì)菌數(shù)量變化。D．圖一和圖二中的實(shí)驗(yàn)均不可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)【答案】D【解析】噬菌體若被32P標(biāo)記，保溫時(shí)間過長(zhǎng)，大腸桿菌破裂，釋放出子代噬菌體，經(jīng)離心后分布于上清液中，導(dǎo)致子代噬菌體帶放射性的比例降低，A錯(cuò)誤；攪拌的目的是將噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與被侵染的大腸桿菌分開，但不影響DNA進(jìn)入大腸桿菌，因此若省去攪拌操作，用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生明顯變化，B錯(cuò)誤；圖二所示的實(shí)驗(yàn)開始時(shí)只有R型細(xì)菌，然后發(fā)生轉(zhuǎn)化的一段時(shí)間內(nèi)S型細(xì)菌開始出現(xiàn)并數(shù)量逐漸增多，而R型細(xì)菌數(shù)量減少，所以圖①能正確表示題干中肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中兩種細(xì)菌數(shù)量變化，而圖②不能，C錯(cuò)誤；證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)需要證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此除噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)外，還需要進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)，肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只能證明存在“轉(zhuǎn)化因子”，D正確。3．煙草花葉病毒重建和感染的實(shí)驗(yàn)示意圖如下。下列敘述正確的是（）A．煙草花葉病毒中的核苷酸有8種B．圖中A型后代的外殼是蛋白質(zhì)BC．若用DNA酶處理該病毒，會(huì)使其失去感染力D．該實(shí)驗(yàn)證明RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)【答案】D【解析】煙草花葉病毒中的核酸是RNA，其中的核苷酸共有4種，A錯(cuò)誤；圖中A型后代的RNA來自A，故其蛋白質(zhì)外殼是A，B錯(cuò)誤；該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，酶具有專一性，故若用DNA酶處理該病毒，不會(huì)使其失去感染力，C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)的子代與提供RNA的親本相同，證明RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，D正確。4．下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的敘述正確的是（

）A．人的遺傳物質(zhì)是DNA，藍(lán)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是RNAB．艾弗里及其同事通過實(shí)驗(yàn)證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)主要是DNAC．除了動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌，其他生物的遺傳物質(zhì)都是RNAD．所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA【答案】D【解析】人的遺傳物質(zhì)是DNA，藍(lán)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)也是DNA，A錯(cuò)誤；艾弗里及其同事通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明了肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，但不能證明DNA是肺炎鏈球菌主要的遺傳物質(zhì)，B錯(cuò)誤；除了動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌等細(xì)胞生物外，DNA病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA，只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)才是RNA，C錯(cuò)誤；所有具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物中，DNA病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA，只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)才是RNA，D正確。5.某團(tuán)隊(duì)從下表①～④實(shí)驗(yàn)組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團(tuán)隊(duì)選擇的第一、二組實(shí)驗(yàn)分別是（

）T2噬菌體大腸桿菌①未標(biāo)記15N標(biāo)記②32P標(biāo)記35S標(biāo)記③3H標(biāo)記未標(biāo)記④35S標(biāo)記未標(biāo)記A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③【答案】C【解析】噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入，為了區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，可用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，根據(jù)第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，說明親代噬菌體的DNA被32P標(biāo)記，根據(jù)第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中，說明第二組噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標(biāo)記，即C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項(xiàng)不會(huì)發(fā)生（）A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合【答案】C【解析】T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會(huì)在大腸桿菌體內(nèi)復(fù)制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進(jìn)入大腸桿菌，T2噬菌體會(huì)用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNA，C錯(cuò)誤；T2噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌，以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌提供的原料合成噬菌體的DNA，然后通過轉(zhuǎn)錄，合成mRNA與核糖體結(jié)合，通過翻譯合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，因此侵染過程中會(huì)發(fā)生合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合，D正確。7.下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是（

）A．需用同時(shí)含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌 B．?dāng)嚢枋菫榱耸勾竽c桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來C．離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌 D．該實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA【答案】C【解析】實(shí)驗(yàn)過程中需單獨(dú)用32P標(biāo)記噬菌體的DNA和35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體外殼與細(xì)菌分離，B錯(cuò)誤；大腸桿菌的質(zhì)量大于噬菌體，離心的目的是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌，C正確；該實(shí)驗(yàn)證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。8.（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示下列敘述正確的是（

）A．步驟①中，酶處理時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免底物完全水解B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C．步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果【答案】D【解析】步驟①中、酶處理時(shí)間要足夠長(zhǎng)，以使底物完全水解，A錯(cuò)誤；步驟②中，甲或乙的加入量屬于無關(guān)變量，應(yīng)相同，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B錯(cuò)誤；步驟④中，液體培養(yǎng)基比固體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，R型細(xì)菌無莢膜，菌落粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)，判斷是否出現(xiàn)S型細(xì)菌，D正確。9.（2021·全國(guó)·高考真題）在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是（

）A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B．S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌【答案】D【解析】與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測(cè)S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進(jìn)入R型菌細(xì)胞后指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B正確；加熱殺死的S型菌不會(huì)使小白鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其DNA功能不受影響，C正確；將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質(zhì)，故與R型菌混合，不能得到S型菌，D錯(cuò)誤。故選D。10．20世紀(jì)中葉開始，科學(xué)家不斷通過實(shí)驗(yàn)探究遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，使生物學(xué)研究進(jìn)入分子生物學(xué)領(lǐng)域。請(qǐng)回答下列問題：(1)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：①在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是，他們沒有用14C和3H來分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，原因是。②用35S標(biāo)記的組和用32P標(biāo)記的組中，放射性分別主要分布于試管的，這表明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，。(2)某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，做了如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：Ⅰ．實(shí)驗(yàn)步驟：①取健康且生長(zhǎng)狀況基本一致的小白鼠若干，隨機(jī)均分成四組，編號(hào)為A、B、C、D。②將下表補(bǔ)充完整，并將配制溶液分別注射入小白鼠體內(nèi)。組別ABCD注射溶液該病毒核酸提取物和RNA酶該病毒核酸提取物生理鹽水③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。Ⅱ．結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：①若，則DNA是該病毒的遺傳物質(zhì)；②若，則RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)。【答案】(1)放射性同位素標(biāo)記技術(shù)由于DNA和蛋白質(zhì)的元素組成都含有C和H，標(biāo)記后無法區(qū)分上清液、沉淀物