1、1第 14 讲 人类对遗传物质的探索考纲要求 1.人类对遗传物质的探索过程()。2.实验：DNA 的粗提取与鉴定。考点一 肺炎双球菌的转化实验1肺炎双球菌类型的比较类型 特点 菌落 荚膜 毒性S 型 光滑 有 有R 型 粗糙 无 无2.格里菲斯的体内转化实验过程和结论(1)实验、对比说明 R 型细菌无毒性，S 型细菌有毒性。(2)实验、对比说明被加热杀死的 S 型细菌无毒性。(3)实验、对比说明 R 型细菌转化为 S 型细菌。(4)结论：已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促成 R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子” 。23艾弗里的体外转化实验(1)实验、分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作
2、用。(2)实验、说明 DNA 有转化作用。4比较肺炎双球菌体内和体外转化实验项目 体内转化实验 体外转化实验培养细菌 小鼠体内培养 培养基体外培养实验原则 R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照S 型细菌体内各成分的相互对照实验结果已经被加热杀死的 S 型细菌能使 R 型细菌转化为 S 型细菌S 型细菌的 DNA 能使 R 型细菌转化为 S 型细菌实验结论已经被加热杀死的 S 型细菌体内含有某种“转化因子”DNA 是 S 型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质联系所用材料相同，都是 R 型和 S 型肺炎双球菌；体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的 S 型细菌体内含有某种“转化因子” ，
3、而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是 DNA；实验设计都遵循对照原则、单一变量原则1判断下列关于格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验的叙述(1)格里菲斯的肺炎双球菌转化实验直接证明了 DNA 是“转化因子”( )(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离规律和自由组合规律( )3(3)S 型细菌表面光滑，有毒性( )(4)从格里菲斯的第组死亡小鼠身上分离得到的 S 型活细菌是由 S 型死细菌转化而来的( )(5)从格里菲斯实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有 S 型细菌而无 R 型细菌( )(6)格里菲斯实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状( )2判断下列关于艾弗里的肺炎双球菌体外转
4、化实验的叙述(1)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质( )(2)在艾弗里的实验中，DNA 酶将 S 型细菌的 DNA 分解为脱氧核糖核苷酸，因此不能使 R 型细菌发生转化( )(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术( )(4)艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认( )分析肺炎双球菌转化实验(1)在体内转化实验中，如果没有实验，能否得出格里菲斯的结论？为什么？提示 不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的 S 型细菌中含有促成 R 型活细菌转化成 S 型活细菌的转化因子。(2)如果由你设计完成体内转化实验，
5、应该注意哪些无关变量对实验的影响？提示 四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用 R 型活菌液、S 型活菌液的浓度及注射量应该相同。(3)体内转化实验中，小鼠体内 S 型细菌、R 型细菌含量的变化情况如图所示，则：ab 段 R 型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的对抗 R 型细菌的抗体，致使 R 型细菌数量减少。bc 段 R 型细菌数量增多的原因是：b 之前，已有少量 R 型细菌转化为 S 型细菌，S 型细菌能降低小鼠的免疫力，造成 R 型细菌大量繁殖。后期出现的大量 S 型细菌是由 R 型细菌转化成的 S 型细菌繁殖而来的。4(4)肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S 型细菌的 DN
6、A 中加 DNA 酶”实验组的作用是什么？提示 起对照作用。用 DNA 酶分解从 S 型活细菌中提取的 DNA，结果不能使 R 型细菌发生转化，说明 DNA 才是使 R 型细菌发生转化的物质。(5)肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？提示 直接分离 S 型细菌的 DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与 R 型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。命题点一 肺炎双球菌转化实验的拓展变式实验分析1某科研人员为了验证格里菲斯的肺炎双球菌转化实验，对实验鼠进行了 4 次注射实验，如图所示。下列相关叙述正确的是( )A活菌甲是有荚膜的 R 型细菌，而活菌乙是无荚膜的 S 型细菌B由注射和的结果可知
7、，活的或死的 S 型细菌都能使小鼠死亡C在死鼠 2 的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来D死菌乙未导致鼠 3 死亡，由此说明小鼠体内未发生特异性免疫答案 C解析 肺炎双球菌的 R 型细菌没有荚膜、无毒性，S 型细菌有荚膜、有毒性。实验结果显示：将活菌甲注射到鼠 1 体内，鼠 1 不死亡，而将活菌乙注射到鼠 4 体内，鼠 4 死亡，说明活菌甲是无荚膜的 R 型细菌，而活菌乙是有荚膜的 S 型细菌，A 错误；注射是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠 2 体内，结果死亡的小鼠 2 体内分离出活菌乙，注射是将分离出的活菌乙注射到鼠 4 体内，结果是鼠 4 死亡，说明死菌乙的体内有“转化因子
8、” ，促进活菌甲转化为活菌乙，进而导致实验鼠死亡，B 错误；在死鼠 2 的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来，C 正确；死菌乙对于实验鼠而言属于抗原，进入实验鼠体内会引起特异性免疫，D 错误。52(2018衡水检测)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )A通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质BF 组可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌CF 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D不能导致小鼠死亡的是 A、C、D、E 四组答案 D解析 A 中是加热后杀
9、死的 S 型细菌，失去感染能力，不能使小鼠死亡；B 中是 S 型细菌，能使小鼠死亡；C 中是 S 型细菌R 型细菌的 DNA，能使小鼠死亡；D 中是 R 型细菌，不能使小鼠死亡；E 中是 R 型细菌S 型细菌的蛋白质，不能将 R 型细菌转化成 S 型细菌，不能使小鼠死亡；F 中是 R 型细菌S 型细菌的 DNA，能将 R 型细菌转化成 S 型细菌，能使小鼠死亡。E 组没有出现 S 型细菌，F 组出现转化的 S 型细菌，所以通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质，A 项正确；将加热后杀死的 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合，S 型细菌的 DNA 能将部分 R 型细菌转
10、化为 S 型细菌，所以 F 组可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌，B 项正确；将加热后杀死的 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合，S 型细菌的 DNA 能与 R型细菌的 DNA 进行重新组合，进而将 R 型细菌转化成 S 型细菌，C 项正确；能导致小鼠死亡的是 B、C 和 F 组，不能导致小鼠死亡的是 A、D、E 组，D 项错误。命题点二 肺炎双球菌转化过程及机理的拓展分析3(2018中山模拟)肺炎双球菌转化实验中，S 型细菌的部分 DNA 片段进入 R 型细菌内并整合到 R 型细菌的 DNA 分子上，使这种 R 型细菌转化为能合成荚膜多糖的 S 型细菌。下列叙述正确的是( )A
11、R 型细菌转化成 S 型细菌前后的 DNA 中，嘌呤所占比例发生了改变B进入 R 型细菌的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点CR 型细菌转化成 S 型细菌的过程中，R 型细菌发生了染色体变异D该实验体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状6答案 B解析 R 型细菌和 S 型细菌的 DNA 都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此 R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占 50%，A 项错误；基因是有遗传效应的 DNA 片段，即一个 DNA 分子中有多个基因，每个基因都具有 RNA聚合酶的结合位点，因此进入 R 型细菌
12、的 DNA 片段上，可有多个 RNA 聚合酶结合位点，B 项正确；原核细胞不含染色体，R 型细菌转化成 S 型细菌的过程中，R 型细菌发生了基因重组而不是染色体变异，C 项错误；荚膜多糖不属于蛋白质，所以该实验不能体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D 项错误。4在肺炎双球菌转化实验中，S 型细菌有、等多种类型，R 型细菌是由型突变产生的。利用加热后杀死的 S型与 R 型细菌混合培养，出现了 S 型细菌，有人认为混合培养出现的 S 型细菌是由 R 型细菌突变产生的，该实验中出现以下哪种结果时能否定这种说法( )AS 型细菌全为型 BS 型细菌部分为型CS 型细菌中三种均有 DS
13、型细菌全为型答案 D解析 加热后杀死的 S型细菌能让 R 型细菌转化成 S 型细菌，若 S 型细菌是 R 型细菌基因突变产生的，因为基因突变具有不定向性，则可以转化成多种 S 型细菌，而结果出现的 S 型细菌均为 S型，这就否定了基因突变的说法。考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析1实验材料：T 2噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构(2)噬菌体的增殖7模板：进入细菌体内的是噬菌体的 DNA。合成噬菌体的 DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核糖核苷酸。合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸，场所为大肠杆菌的核糖体。2实验方法同位素标记法，用 35S、 32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA
14、。3实验过程(1)标记噬菌体(2)侵染细菌4实验结果分析分组 结果 结果分析被 32P 标记的噬菌体细菌上清液中几乎无 32P,32P主要分布在宿主细胞内32PDNA 进入了宿主细胞内对比实验(相互对照)被 35S 标记的噬菌体细菌宿主细胞内无 35S， 35S主要分布在上清液中35S蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面85.结论：DNA 是遗传物质。6比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验项目 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验设计思路 设法将 DNA 与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离 S 型细菌的 DNA、荚膜多糖、蛋白质等，分别与
15、R 型细菌混合培养同位素标记法：分别用同位素 35S、 32P标记蛋白质和 DNA检测方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置结论证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质证明 DNA 是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质(1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等( )(2)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力( )(3)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解( )(4)32P、 35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质( )(5)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将 DNA 注入大肠杆菌细胞中
16、( )(6)分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体( )(7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明 DNA 控制蛋白质的合成( )(8)用 1 个含 35S 标记的 T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有 2 个含35S( )(9)赫尔希和蔡思分别用 35S 和 32P 标记 T2噬菌体的蛋白质和 DNA，下列被标记的部位组合为( )分析噬菌体侵染细菌实验9(1)为什么选择 35S 和 32P 这两种同位素分别对蛋白质和 DNA 进行标记，而不用 14C 和 18O 进行标记？提示 S 是蛋白质的特征元素，P 是 DNA 的特征元素。若用 14C 和
17、18O 进行标记，由于蛋白质和 DNA 都含有 C 和 O，因此无法确认被标记的是何种物质。(2)搅拌、离心的目的在于把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性。某科研小组搅拌离心后的实验数据如图所示，则：图中被侵染的细菌的存活率基本保持在 100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解。细胞外的 32P 含量有 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(3)用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实验中含有少量放射性的原因是什么？提示 可能由于搅拌不充分，离心时间过短、转速过低等原因，有少量含 35S 的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物
18、中，使沉淀物中出现了少量的放射性。(4)用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？提示 保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。命题点一 分析噬菌体侵染细菌实验的标记问题1如果用 3H、 15N、 35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，对此分析正确的是( )A只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA 没有被标记10B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
19、3H、 15ND子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3H、 14N、 32S答案 C解析 蛋白质和 DNA 分子中都含有 H、N 元素，所以用 3H、 15N、 35S 标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和 DNA 都会被 3H、 15N 标记，A 项错误；由于 3H、 15N、 35S 标记的蛋白质外壳不进入细菌， 3H、 15N 标记的 DNA 分子进入但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中应该没有放射性，B 项错误；由于 3H、 15N 标记了亲代噬菌体的 DNA 分子，所以子代噬菌体的 DNA 分子中可检测到 3H、 15N，C 项正确；子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有
20、 3H、全部含有 14N，DNA 分子不含 S，D 项错误。2.(2018淄博二模)a、b 两类噬菌体被 32P 或 35S 中的一种标记后分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置，结果如图。下列叙述正确的是( )A实验结果表明 a 噬菌体的蛋白质外壳和 b 噬菌体的 DNA 均有放射性B可以确定甲管的放射性来自 32P，乙管的放射性来自 35SC检测结果表明噬菌体的 DNA 和蛋白质可侵入大肠杆菌内D随着噬菌体 DNA 的复制，乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强答案 A解析 实验结果表明 a 噬菌体的蛋白质外壳和 b 噬菌体的 DNA 均有放射性，A 项正确
21、；可以确定甲管的放射性来自 35S，乙管的放射性来自 32P，B 项错误；检测结果表明只有噬菌体的DNA 可侵入大肠杆菌内，蛋白质没有侵入大肠杆菌内，C 项错误；由于 DNA 复制的原料来自细菌，所以随着噬菌体 DNA 的复制，乙管内沉淀物的放射性不变，D 项错误。“二看法”判断子代噬菌体标记情况11命题点二 透过图像考查噬菌体侵染细菌的原理辨析3如图为 T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌体内放射性 RNA 与 T4噬菌体 DNA 及大肠杆菌DNA 的杂交结果。下列叙述错误的是( )A可在培养基中加入 3H尿嘧啶用以标记 RNAB参与分子杂交的放射性 RNA 为相应 DNA 的转录产物C第 0
22、min 时，与 DNA 杂交的 RNA 来自 T4噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加，噬菌体 DNA 的转录增加，细菌基因活动受到抑制答案 C解析 尿嘧啶是 RNA 特有的碱基，可以用 3H尿嘧啶标记 RNA，A 项正确；RNA 能与 DNA 杂交，那 RNA 一定为相应 DNA 的转录产物，B 项正确；在第 0min 时，大肠杆菌还没有被 T4噬菌体感染，所以在大肠杆菌体内不存在 T4噬菌体的 DNA，C 项错误；从图中可以看出，随着感染时间增加，和 T4噬菌体 DNA 杂交的放射性 RNA 所占百分比越来越高，说明噬菌体 DNA的转录增加，而和大肠杆菌 DNA 杂交的放射性 RNA
23、所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D 项正确。4(2018石家庄二中质检)下图 1 中的噬菌斑(白色区域)是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个 T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现有噬菌体在感染大肠杆菌后形成噬菌斑数量的变化曲线(图 2)，下列叙述不正确的是( )12A培养基中加入含 35S 或 32P 的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现B曲线 ab 段，细菌内正旺盛地进行噬菌体 DNA 的复制和有关蛋白质的合成C曲线 bc 段所对应的时间内噬菌体共繁殖了 10 代D限制 cd 段噬菌斑数量增加的因素
24、最可能是绝大部分细菌已经被裂解答案 C解析 噬菌体是病毒，没有细胞结构，只有寄生在活细胞中才有生命活动，所以放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A 项正确；曲线 ab 段，噬菌斑没有增加，说明细菌内正旺盛地进行噬菌体 DNA 的复制和有关蛋白质的合成，B 项正确；曲线 bc 段所对应的时间内噬菌斑数从 100 个增加到 1000 个，只能说明噬菌体数量的增加，不能说明其繁殖了几代，C 项错误；限制 cd 段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去了增殖的场所，因此数量增长缓慢，D 项正确。考点三 烟草花叶病毒感染实验及遗传物质1RNA 作为遗传物质的证据(烟草花叶病毒
25、感染烟草的实验)(1)过程(2)结果分析与结论：烟草花叶病毒的 RNA 能自我复制，并控制其遗传性状，因此 RNA 是它13的遗传物质。2探索结论DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少部分生物的遗传物质是 RNA。(1)RNA 或 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质( )(2)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNA( )(3)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸( )(4)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上( )不同生物的遗传物质生物类型 病毒 原核生物 真核生物体内核酸种类 DNA 或 RN
26、A DNA 和 RNA DNA 和 RNA体内碱基种类 4 种 5 种 5 种体内核苷酸种类 4 种 8 种 8 种遗传物质 DNA 或 RNA DNA DNA实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人命题点 探究遗传物质的思路和方法疑难精讲1探究思路(1)若探究哪种物质是遗传物质设法将物质分开，单独看作用。(2)若探究未知病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA利用酶的专一性。2探究方法(1)分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保14证 100%。(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独
27、、直接地观察它们各自的作用。目的：把 DNA 与蛋白质区分开。(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。(4)酶解法：利用酶的专一性，如加入 DNA 水解酶，将 DNA 水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是 DNA，若“否”其遗传物质可能是 DNA。1如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断( )A水和苯酚的作用是分离病毒中的蛋白质和 RNABTMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中C侵入烟草细胞的 RNA 进行了逆转录过程D
28、RNA 是 TMV 的主要遗传物质答案 A解析 据图示分析，TMV 放入水和苯酚中后，RNA 和蛋白质分离，A 项正确；通过接种的方式，TMV 的蛋白质可以进入烟草细胞中，B 项错误；此实验不能看出 TMV 的 RNA 在烟草细胞中进行了逆转录过程，C 项错误；此实验说明 TMV 的遗传物质是 RNA，而不是蛋白质，某种生物的遗传物质只有一种，D 项错误。2烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是( )15Aa 过程表示用 TMV 的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明 TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用Bb 过程表示用 HRV 的 R
29、NA 单独接种烟叶，结果说明 HRV 的 RNA 有侵染作用Cc、d 过程表示用 TMV 的蛋白质外壳和 HRV 的 RNA 合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒D该实验证明只有车前草病毒的 RNA 是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质答案 D解析 该实验证明烟草花叶病毒的蛋白质外壳不是遗传物质，车前草病毒的 RNA 是遗传物质，不能证明车前草病毒的蛋白质外壳和烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质，D 项错误。3(2018武汉二中模拟)下面是某兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是 DNA
30、还是RNA 设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA 水解酶和 RNA水解酶等。(3)实验步骤第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的 A、B、C 三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把 A、B、C 三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。16(4)请预测实验结果及结论：_；_。若 A、B、C 三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是 DN
31、A 也不是 RNA。答案 (3)分别用等量的相同浓度的 DNA 水解酶、RNA 水解酶处理 A、B 两组核酸提取液，C组不做处理(4)若 A、C 两组出现该流感病毒，B 组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是 RNA 若B、C 两组出现该流感病毒，A 组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是 DNA解析 病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸为 DNA 或 RNA 中的一种，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用 DNA 水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型
32、。考点四 DNA 的粗提取与鉴定1基本原理2操作过程(1)研碎细胞(细胞释放 DNA)：将 30g 香蕉切碎，放入研钵中，加入 2g 氯化钠研磨直至成半流体状。(2)蛋白质与 DNA 分离：向研钵中加入 10mL 蒸馏水或凉开水，搅拌。然后加入 10mL 洗涤剂，轻轻搅拌。(3)过滤、析出 DNA：将混合液用两层纱布过滤，向滤液中加入预冷的 10mL 乙醇溶液，静置，即可产生絮状的 DNA。(4)获取 DNA：取两支试管，分别加入 5mL 生理盐水，将 DNA 挑至其中一支试管中，轻轻搅拌使其溶解。(5)鉴定 DNA：向两支试管中各加入 4mL 二苯胺，混匀后，放入沸水中加热 5min。(6)
33、观察现象：待试管冷却后，观察并比较两支试管中溶液颜色的变化。17(1)进行 DNA 粗提取和鉴定实验时，加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨( )(2)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度( )(3)将 DNA 丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝( )(4)常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 DNA 的提取( )(5)用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致 DNA 获得量减少( )下图为“DNA 粗提取和鉴定”实验的相关操作，请仔细观察并分析：(1)操作和都是加入蒸馏水，其目的一样吗？提示 不一样。是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质；是稀释 NaCl 溶液使其浓度接近0.14mol
34、L1 ，去除溶于低浓度 NaCl 溶液的杂质。(2)操作中加入酒精的目的是什么？此时搅拌要注意什么？提示 中加入酒精的目的是析出 DNA，去除其中溶于酒精的杂质，这时候搅拌要沿一个方向，轻缓的进行。(3)操作中的黏稠物是如何获取的？加入 2mol/LNaCl 的目的是什么？提示 黏稠物是经过单层纱布过滤获得的；加入 2mol/LNaCl 的目的是使 DNA 再次溶解。命题点 DNA 的粗提取与鉴定过程分析1(2018合肥一中月考)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是( )A酵母和菜花均可作为提取 DNA 的材料BDNA 既溶于 2mol/LNaCl 溶液也溶于蒸馏水C向鸡血细
35、胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物DDNA 溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝18答案 C解析 A 项，原则上含 DNA 的生物材料都可作为提取 DNA 的材料，只是 DNA 含量高的材料成功的可能性更大。B 项，DNA 在 2mol/L 的 NaCl 溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C 项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，用玻璃棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出 DNA。D 项，DNA 溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。2下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”的实验叙述中，不正确的是( )A乙醇的作用是析出 DNA，因为 DNA 不溶于酒精
36、B加入二苯胺后要沸水浴加热C洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂D对 DNA 进行鉴定时，无需设置两支试管答案 D解析 对 DNA 进行鉴定时，需要设置两支试管，形成对照。3做 DNA 粗提取和鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血的原因是( )A鸡血的价格比猪血的价格低B猪的成熟红细胞没有细胞核，不易提取到 DNAC鸡血不凝固，猪血会凝固D用鸡血提取 DNA 比用猪血提取操作简便答案 B解析 DNA 是生物的遗传物质，主要存在于细胞核内。生物实验材料的选择原则：一是容易获得，二是实验现象明显。做“DNA 粗提取与鉴定”实验的实验材料不选猪血是因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不易
37、提取到 DNA，而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞有细胞核，实验现象明显。DNA 与蛋白质在 NaCl 溶液中溶解度比较项目 2mol/L NaCl 溶液 0.14mol/LNaCl 溶液 溶解规律DNA 溶解 析出19蛋白质 部分发生盐析沉淀 溶解NaCl 溶液从 2mol/L 降低过程中，溶解度逐渐增大矫正易错 强记长句1转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指 S 型细菌的 DNA 片段整合到 R 型细菌的 DNA 中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。2加热并没有使 DNA 完全失去活性：加热杀死 S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是内部的 DNA 在
38、加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。3并非所有的 R 型细菌都能被转化，只是小部分 R 型细菌被转化成 S 型细菌。转化效率与DNA 纯度有关，纯度越高转化效率越高。4体内转化实验不能简单地说成 S 型细菌的 DNA 可使小鼠致死，而是具有毒性的 S 型细菌可使小鼠致死。5含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，所以应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。6 35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。7对于某一种生物而言，遗传物质只有一种(DNA 或 RNA)，不能说主要是 D
39、NA。1.分析下图可知，被加热杀死的有毒的 S 型细菌与活的 R 型无毒细菌混合注入小鼠体内，小鼠将死亡，原因是 S 型细菌的 DNA 将 R 型细菌转化成活的有毒的 S 型细菌，使小鼠死亡。2赫尔希和蔡思用同位素标记法，进一步证明 DNA 才是真正的遗传物质。该实验包括 4 个步骤：(1)用 35S 和 32P 分别标记噬菌体；(2)噬菌体与大肠杆菌混合培养；(3)离心分离；(4)放射性检测。203请你设计一个给 T2噬菌体标记上 32P 的实验：配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入用 32P 标记的脱氧核糖核苷酸，作为合成 DNA 的原料；在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接
40、种 T2噬菌体，继续进行培养；在培养液中提取出所需要的 T2噬菌体，其体内的 DNA 被标记上 32P。4为什么不能用含有 32P 的培养基直接培养噬菌体使噬菌体标记上 32P？噬菌体是病毒，营寄生生活，不能离开宿主细胞进行独立的代谢活动。5烟草花叶病毒(简称 TMV)感染烟草叶片能使叶片出现斑点，把有病斑的烟叶榨汁，用细菌过滤器进行过滤，再用过滤后的汁液去感染正常烟叶，烟叶会得病吗？为什么？会。因为烟草花叶病毒很小，能通过细菌过滤器。重温高考 演练模拟1肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )AS 型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，R 型肺炎双球菌的菌落是光滑的BS 型细菌的
41、DNA 经加热后失活，因而注射 S 型细菌后的小鼠仍存活C从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有 S 型细菌而无 R 型细菌D该实验未证明 R 型细菌转化为 S 型细菌是由 S 型细菌的 DNA 引起的答案 D解析 S 型肺炎双球菌的菌落是光滑的，R 型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A 项错误；S 型细菌的蛋白质经过加热后已经失活，但其 DNA 经加热后随温度降低而逐渐恢复活性，B 项错误；S 型细菌中的 DNA 能将部分 R 型细菌转化为 S 型细菌，因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有 S 型细菌和 R 型细菌，C 项错误；该实验证明 S 型细菌中存在某种转化因子，能将 R型细菌转化为 S 型
42、细菌，但不能证明 R 型细菌转化为 S 型细菌是由 S 型细菌的 DNA 引起的，D 项正确。2(经典高考题)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表所示。由表可知( )21实验组号 接种菌型 加入 S 型菌物质 培养皿长菌情况 R 蛋白质 R 型 R 荚膜多糖 R 型 R DNA R 型、S 型 R DNA(经 DNA 酶处理) R 型A.不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子B说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性C和说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子D说明 DNA 是主要的遗传物质答案 C解析 在含有 R 型细菌的培养基中加入 S 型细菌的蛋白质，R 型细菌没有转
43、化成 S 型细菌，说明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子，A 项错误；表中实验结果不能说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性，B 项错误；和形成对照，说明 DNA 是 S 型细菌的转化因子，C 项正确；说明 DNA 是遗传物质，但不能说明 DNA 是主要的遗传物质，D 项错误。3(2017全国，2)在证明 DNA 是遗传物质的过程中，T 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( )AT 2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT 2噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质C培养基中的 32P 经宿主摄取后可出现在 T2噬菌体的核酸中D人体免疫缺陷病毒与 T2
44、噬菌体的核酸类型和增殖过程相同答案 C解析 病毒的寄生具有专一性，T 2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A 项错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在 T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成 mRNA 和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成，B 项错误；噬菌体侵染细菌时，其 DNA 进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和 ATP，所以培养基中的 32P 经宿主摄取后可出现在 T2噬菌体的核酸中，C 项正确；人体免疫缺陷病毒与 T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是 RNA 病毒，后者是 DNA 病毒，D 项错误。2
45、24(2018江苏，17)关于还原糖、蛋白质和 DNA 的鉴定实验，下列叙述正确的是( )A在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色B在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色C提取 DNA 时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液D将 DNA 粗提取溶解在 2mol/LNaCl 溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色答案 D解析 甘蔗茎的组织样液中含有大量的蔗糖，蔗糖属于非还原糖，与斐林试剂在沸水浴加热条件下不会产生砖红色沉淀，A 错误；大豆种子的匀浆液中含有大量的蛋白质，鉴定蛋白质时应使用双缩脲试剂，双缩脲试剂在常温下能与
46、蛋白质发生反应，生成紫色的络合物，B 错误；提取 DNA 时，植物细胞需要先用洗涤剂溶解细胞膜。在切碎的洋葱中加入适量的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集滤液，C 错误；在沸水浴条件下，DNA 与二苯胺试剂反应呈现蓝色，D 正确。5要研制诺瓦克病毒疫苗，必须知道其大分子组成，设计实验探究其物质组成。(1)实验原理：RNA 溶液在盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。蛋白质溶液与_反应显_色。DNA 溶液与二苯胺试剂沸水浴加热显蓝色。(2)实验步骤：用三支洁净的试管分别取等量的含有诺瓦克病毒的溶液，编号 A、B、C。向 A 试管中滴加适量的二苯胺试剂，沸水浴加热。向 B 试管中滴加适量的浓盐
47、酸与苔黑酚试剂，加热。向 C 试管中_。(3)请设计一个表格并记录实验结果。(4)实验结论：_。答案 (1)双缩脲试剂 紫 (2)滴加适量的双缩脲试剂，振荡(3)表格如下：试管 A B C试剂 二苯胺 苔黑酚 双缩脲23现象 不变色 绿色 紫色成分 不存在 DNA RNA 蛋白质(4)诺瓦克病毒的大分子组成为 RNA 和蛋白质注：(3)(4)其他答案也可，但表格内容要与结论一致。1下列有关遗传物质的说法，正确的是( )A氨基酸多种多样的排列顺序蕴含着遗传信息，蛋白质是生物体的遗传物质B原核生物的遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是 RNAC具有细胞结构的生物遗传物质都是 DNAD细胞核的遗传物质是 DNA，细胞质的遗传物质是 RNA答案 C解析 生物体的遗传物质是核酸，而不是蛋白质，A 项错误；原核生物的遗传物质是 DNA，而病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA，B 项错误；具有细胞结构的生物是原核生物和真核生物，含有 DNA 和 RNA 两种核酸，但都是以 DNA 作为遗传物质，C 项正确；细胞核和细胞质的遗传物质都是 DNA，D 项错误。21928 年，格里菲斯利用小鼠为实验材料，进行了肺炎双球菌的转化实验，其中所用的 R型活细菌无毒性，S 型活细菌有毒性。下列相关叙述错误的是( )A注射 R 型活细菌后，小鼠体内能检测出 R 型活细菌
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