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2024届苏教版高中生物一轮复习DNA是主要的遗传物质课件
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这是一份2024届苏教版高中生物一轮复习DNA是主要的遗传物质课件,共60页。PPT课件主要包含了噬菌体侵染细菌的实验,重温真题经典再现,限时强化练,肺炎链球菌的转化实验,基础·精细梳理,疑难·精准突破,典例·精心深研,肺炎链球菌的类型,不死亡,转化因子等内容,欢迎下载使用。
课标内容 概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
考点一 肺炎链球菌的转化实验
2.格里菲思的体内转化实验
(1)实验①②对比说明____________________________________。(2)实验②③对比说明______________________________。(3)实验②③④对比说明__________________________。(4)结论:加热致死的S型细菌中含有某种__________使R型活细菌转化为S型活细菌。
R型细菌无致病性,S型细菌有致病性
被加热杀死的S型细菌无致病性
R型细菌可转化为S型细菌
①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”,但转化因子的本质不清楚。②发生转化的只是少部分R型细菌。③加热杀死的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。
3.艾弗里的体外转化实验 自变量控制采用“减法原理”
(1)实验①是对照组,②③④⑤是实验组。(2)实验②③④分别说明__________________________________。(3)实验①⑤说明________有转化作用。(4)结论:________是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
蛋白质、RNA、脂质没有转化作用
转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指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(属于广义上的)。
(1)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。(2018·江苏卷,3C)( )提示 仅证明DNA是遗传物质。(2)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(2017·江苏卷,2A)( )提示 格里菲思实验提出了转化因子,但没有证明转化因子是DNA。(3)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江苏卷,2B)( )提示 单独的DNA无致病性,不能使小鼠死亡。
(4)格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因突变的结果。(2016·江苏卷,1A)( )提示 基因重组。(5)肺炎链球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术。(2022·河北卷,8C)( )(6)将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌。(2021·全国乙卷,5D)( )提示 S型菌的DNA已被DNA酶降解失活。(7)新冠病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。(2020·全国卷Ⅱ,1C)( )提示 新冠病毒的遗传物质是RNA,肺炎链球菌的遗传物质是DNA。
1.格里菲思第四组实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
(1)ab段R型细菌数量减少的原因是___________________________________________________________________________________________________。(2)bc段R型细菌数量增多的原因是___________________________________________________________________________________________________。(3)后期出现的大量S型细菌是由________________________________而来的。
小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少
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
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
2.请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料,设计一个实验方案证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。
提示 实验思路:①将加热杀死的S型细菌体内的物质分离,分别得到蛋白质和DNA。②将分离得到的S型细菌的蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后,再分别注射入甲、乙两组小鼠体内,观察两组小鼠的生活情况。实验结果与结论:甲组小鼠不死亡,乙组小鼠死亡,并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌,则证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
考向 结合肺炎链球菌转化实验,考查科学探究能力
1.(2023·江苏新沂一中阶段检测)艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的主要过程如下图。相关叙述正确的是( )
A.步骤①破碎细胞的目的是释放核内遗传物质B.步骤②去除蛋白质的原理是氯仿催化蛋白质水解C.步骤③用多糖水解酶去除多糖利用了酶的专一性D.步骤④转化成功后培养基上仅出现S型菌菌落
解析 肺炎链球菌为原核生物,没有细胞核,A错误;步骤②中氯仿的作用是使蛋白质变性,而不是催化蛋白质水解,B错误;酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应,用多糖水解酶去除多糖,利用了酶的专一性,C正确;处理后得到的沉淀物为DNA,与R型活菌混合后只有少量转化为S型菌,因此步骤④转化成功后培养基上既出现S型菌菌落又出现R型菌菌落,D错误。
2.(2022·徐州模拟)下图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,有关叙述错误的是( )
A.加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段B.转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生C.S型菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除D.若将R型菌的DNA与S型菌混合,荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌
解析 据图可知,加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段,与R型菌混合后,其中一个片段与R型菌DNA重组,A正确;转化产生的S型菌中的capS是与R型菌中的capR发生基因重组产生的,B错误;S型菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除,C正确;S型菌外有荚膜的保护,若将R型菌的DNA与S型菌混合,荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌,D正确。
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料T2噬菌体和大肠杆菌。①T2噬菌体的结构及生活方式
(2)实验方法 不用14C和18O,也不能用35S、32P标记同一噬菌体放射性____________法。该实验中用35S、32P分别标记________________。
(3)实验过程及结果①标记噬菌体 T2噬菌体不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌
②噬菌体侵染细菌 对比实验(相互对照)
提醒 搅拌的目的是把吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离;离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
2.烟草花叶病毒感染烟草的实验
3.DNA是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是________________。生物界绝大多数生物的遗传物质是________,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。 就生物个体而言,其遗传物质是唯一的
[归纳] 不同生物的遗传物质 常见的RNA病毒有哪些?
提醒 常见的RNA病毒有:SARS病毒、新冠病毒、烟草花叶病毒、HIV、禽流感病毒等。
(1)赫尔希()等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质的研究中未采用同位素标记法。(2020·江苏卷,20B)( )提示 利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法。(2)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019·江苏卷,3A改编)( )提示 蛋白质和DNA中都有N。(3)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中。(2017·江苏卷,2C)( )(4)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(2017·江苏卷,2D)( )提示 只有含有母链DNA的才有32P标记。
(5)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷,5C)(____)(6)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6月选考,22A)(____)提示 需单独标记。(7)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷,2C)( )提示 在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录。(8)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ,5B)( )提示 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的病毒,不能感染肺炎链球菌。
1.[2016·全国卷Ⅰ,T29(3)]将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中,因此在得到的n个噬菌体中只有2个含有32P标记
2.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,据图分析标记元素所在部位并说出理由:____________________________________________________________________________________________________________________________________。该实验不能标记C、H、O、N这些元素的原因是_______________________________________________________________________________________________。
标记元素所在部位分别是①④。标记DNA用的是P,①是磷酸;标记蛋白质用的是S,只有R基(④)中可能含有S
C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素,若选择共有元素做标记,则无法将DNA和蛋白质区分开
3.某科研小组搅拌离心后的实验数据如下图所示,则:
(1)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_______________________________。(2)细胞外的32P含量有30%,原因是___________________________________。(3)上清液中的35S先增大后保持在80%左右,原因是_____________________________________________________________________。
作为对照组,以证明细菌未裂解
有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
有20%的噬菌体蛋白质外壳没有与细菌分离
1.噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2.“二看法”判断子代噬菌体标记情况
1.(2022·南京金陵中学调研)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),有关叙述正确的是( )
结合噬菌体侵染细菌实验,考查实验探究能力
A.若不经过步骤②操作,对该组实验结果无显著影响B.若继续分离出子代噬菌体,其中大部分会含有32P放射性C.若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性,即证明遗传物质是DNAD.若①中培养液里含有32P,则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性
解析 搅拌是否充分对该组实验结果无显著影响,A正确;合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体中只有少部分会含有32P放射性,B错误;分别用被32P、35S标记的两组噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,证明DNA是遗传物质,C错误;噬菌体不含RNA,D错误。
2.(2023·南京中华中学阶段检测)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,进行了以下四组实验。一段时间后,经过搅拌、离心,检测到子代噬菌体全部都有放射性的实验有( )①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌②用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
解析 用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,由于子代蛋白质的原料来自细菌,故子代噬菌体均有放射性,①正确;由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA中均含有H元素,故标记的噬菌体中DNA和蛋白质外壳均含有标记,用其侵染未标记的细菌,由于DNA分子是半保留复制,且蛋白质外壳不进入细菌,故子代噬菌体只有少数被标记,②错误;用32P标记的噬菌体只标记噬菌体的DNA,侵染未标记的细菌,由于DNA的半保留复制,子代只有少数噬菌体被标记,③错误;用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,由于子代噬菌体的原料来自细菌,故子代中均有标记,④正确。
3.(2022·南通模拟预测)1952年,赫尔希和蔡斯用35S(甲组)和32P(乙组)分别标记噬菌体,进行侵染大肠杆菌的实验。相关叙述正确的是( )A.35S和32P分别标记噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基B.甲组中保温时间越长,上清液放射性越强C.乙组中搅拌不充分,沉淀物中放射性减弱D.进一步分析子代噬菌体的放射性可证明DNA是遗传物质
解析 用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳,二者分别存在于组成DNA的磷酸分子和参与组成蛋白质的氨基酸的R基中,A错误;甲组中保温时间越长,尽管子代噬菌体会释放出来,但子代噬菌体没有放射性,因而上清液放射性不会变强,B错误;乙组中放射性存在于子代DNA分子中,搅拌不充分会导致无放射性的蛋白质外壳或未侵染进入的亲代噬菌体无法与细菌充分分离,对沉淀物的放射性影响不大,C错误;进一步分析子代噬菌体的放射性发现只有乙组中的子代噬菌体带有放射性,据此可证明DNA是遗传物质,D正确。
4.(2023·扬州期初)下图是探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,据此推断错误的是( )
探索遗传物质的思路和方法
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.设计思路和肺炎链球菌的体外转化实验相同C.该实验证明TMV的遗传物质是蛋白质D.TMV的遗传信息蕴含在RNA的碱基排列顺序中
解析 从图示分析,TMV放入水和苯酚中后,RNA和蛋白质分离,故水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA,A正确;该实验设计思路是将RNA和蛋白质分离,分别验证其作用,和肺炎链球菌的体外转化实验的设计思路相同,后者也是将DNA、蛋白质等物质分离后,探究其作用,B正确;此实验说明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质,C错误;基因中碱基的排列顺序代表遗传信息,因此TMV的遗传信息蕴含在遗传物质RNA的碱基排列顺序中,D正确。
5.(2017·全国卷Ⅰ,29) 根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出:(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案 (1)实验思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;若乙组收集的病毒有放射性,甲组无,即为DNA病毒。解析 DNA和RNA的化学组成存在差异,如DNA特有的碱基是T,而RNA特有的碱基是U,因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U,通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。
1.(2019·江苏卷,3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是( )A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
解析 蛋白质和DNA都含有N,所以不能用15N代替32P标记DNA,A错误;噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的,B错误;DNA的复制为半保留复制,噬菌体侵染大肠杆菌后,会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA,C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
2.(2017·江苏卷,2) 下列关于探索DNA 是遗传物质的实验,叙述正确的是( )A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从S 型肺炎链球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
解析 格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状,并没有证明转化因子就是DNA,A错误;艾弗里实验证明从S 型肺炎链球菌中提取的DNA可以使R型肺炎链球菌转化成S型肺炎链球菌,单独的S 型肺炎链球菌中提取的DNA无致病性,不能使小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验离心后,上清液主要是蛋白质外壳和游离的T2噬菌体,沉淀物主要是细菌,C正确;赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母链DNA的才带有32P标记,D错误。
3.(2022·湖南卷,2改编)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生( )A.新的噬菌体DNA合成B.新的噬菌体蛋白质外壳合成C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌后,其DNA会在大肠杆菌体内复制,合成新的噬菌体DNA,A不符合题意;T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,只有DNA进入大肠杆菌,T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳,B不符合题意;噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA,C符合题意;合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合,合成蛋白质,D不符合题意。
4.(2022·浙江6月选考,22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA解析 实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质,A错误;实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离,B错误;大肠杆菌的密度大于噬菌体,离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌,C正确;该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
5.(2021·全国乙卷,5)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
解析 S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜,后者不具有多糖类的荚膜,S型细菌有毒,故推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏,而分离出的S型菌有毒性,即具备活性蛋白,可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成,B正确;加热可使蛋白质变性,由实验结果从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌可知,S型菌的遗传物质未受影响,即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响,C正确;S型菌的DNA经DNA酶处理后会被降解,失去活性,故与R型菌混合后,无法得到S型菌,D错误。
6.(2022·浙江1月选考,20)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
下列叙述正确的是( )A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
解析 步骤①中,酶处理时间需足够长,以使底物完全水解,A错误;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果,判断是否出现S型菌,D正确。
考点一 肺炎链球菌的转化实验1.(2023·东北师大附中质检)S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无毒性。下列有关叙述正确的是 ( )A.加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变B.S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
解析 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组,A错误;S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜,可以形成光滑的菌落,B正确;肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质,C错误;高温处理过的S型细菌蛋白质变性时肽键不断裂,能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
2.(2022·江苏天一中学期中)如图为肺炎链球菌转化实验的实验图解。下列有关的叙述正确的是( )
A.若X为加热杀死的S型菌,根据实验结果可证明转化因子是DNAB.若X为S型菌的DNA和DNA酶,则Y中会出现S型菌C.若X为S型菌的DNA和蛋白酶,则Y中只存在S型菌D.若X为S型菌的DNA和脂肪酶,则Y中有S型菌和R型菌
解析 若X为加热杀死的S型菌,实验结果可以说明S型菌中存在转化因子,但不能证明转化因子是DNA,A错误;若X为S型菌的DNA和DNA酶,由于DNA被DNA酶破坏,不能转化R型菌,Y中不会出现S型菌,B错误;若X为S型菌的DNA和蛋白酶,蛋白酶不会破坏S型菌的DNA,能够转化R型菌,则Y中会出现S型菌,但是也会有R型菌,C错误;若X为S型菌的DNA和脂肪酶,脂肪酶不能分解DNA,X中S型菌的DNA能够转化R型菌,则Y中有S型菌和R型菌,D正确。
3.(2023·湖北七市联考)现利用两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链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。下列说法错误的是( )
A.通过e、f对照,能说明转化因子是DNA,而不是蛋白质B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌C.e组可分离出R型肺炎链球菌D.能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组
解析 分析题图可知,a中是加热致死的S型菌,不能使小鼠死亡;b中是S型菌,能使小鼠死亡;c中是S型菌+R型菌的DNA,能使小鼠死亡;d中是R型菌,不能使小鼠死亡;e中是R型菌+S型菌的蛋白质,由于蛋白质不是遗传物质,因此R型菌不能转化成S型菌,不能使小鼠死亡;f中是R型菌+S型菌的DNA,由于DNA是遗传物质,因此R型菌能转化成S型菌,使小鼠死亡,D错误。
考点二 噬菌体侵染细菌实验4.(2022·盐城中学模拟)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2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( )A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖B.T2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.HIV病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,因此不可以在肺炎链球菌中复制和增殖,A错误;病毒无细胞结构,T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质,其在宿主细胞中才能合成mRNA和蛋白质,B错误;噬菌体繁殖时利用的原料来自大肠杆菌,因此培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;HIV病毒为RNA病毒,T2噬菌体为DNA病毒,因此两者的核酸类型不同,则增殖过程也不同,D错误。
5.(2023·西安高新一中质检)赫尔希和蔡斯利用含放射性标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质。随着保温时间的延长,下列有关该实验的叙述,正确的是( )A.利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,含有放射性的子代噬菌体数量不断上升B.利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,含有放射性的子代噬菌体数量不断上升C.利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中的放射性强度先增强后减弱D.利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中的放射性强度先增强后稳定
解析 利用32P标记噬菌体DNA,由于DNA的复制方式为半保留复制,因此含有放射性标记的DNA数量为最初的两倍,不会持续增加,A错误;利用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,子代噬菌体均不含放射性,B错误;利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后,随着保温时间的延长,经搅拌离心后,沉淀物的放射性强度逐渐增强,若保温时间过长,则大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放后,沉淀物中的放射性强度减弱,C正确;利用35S标记噬菌体,蛋白质外壳被标记,放射性主要存在于上清液中,沉淀物中的放射性强度较低,不会出现先增强后稳定的情况,D错误。
6.(2023·广东惠州调研)某同学模拟赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是( )
A.T2噬菌体外壳蛋白的氨基和羧基中不可能有35SB.②过程中搅拌是否充分影响沉淀物b的放射性强度C.上清液a中放射性强度高,沉淀物b中无放射性D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
解析 氨基和羧基的组成中不含S,因此,不可能有35S,S存在于R基或二硫键,A正确;若搅拌不充分,一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离,会随大肠杆菌进入沉淀物中,使沉淀物b中放射性增强,B正确;由于搅拌不能彻底使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离,因此沉淀物b中有少量放射性,C错误;该实验没有标记DNA,不能说明DNA的作用,故不能证明DNA是遗传物质,D正确。
7.(2022·泰州中学月考)温和性噬菌体在吸附并侵入细胞后,将其核酸整合到宿主的拟核DNA上,并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制,在一般情况下,不引起宿主细胞裂解,如大肠杆菌噬菌体等。含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌,其分裂产生的子代带有整合的噬菌体基因组。下列有关叙述正确的是( )A.溶源性细菌产生过程中的变异属于基因突变B.温和性噬菌体可以作为基因工程的运载体C.溶源性细菌不再具有产生子代噬菌体的能力D.赫尔希和蔡斯实验所用的实验材料即为温和性噬菌体
解析 根据题干信息可知,温和性噬菌体基因组整合到细菌基因组上的变异类型属于基因重组,A错误;常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒,温和性噬菌体可以作为基因工程的运载体,B正确;溶源性细菌分裂产生的子代带有整合的噬菌体基因组,可以产生子代噬菌体,C错误;温和性噬菌体不会引起宿主细胞裂解,赫尔希和蔡斯实验所用的实验材料会引起宿主细胞裂解,所以不是温和性噬菌体,D错误。
8.(多选)(2023·江苏徐州期末)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.活菌甲是不会使鼠死亡的S型肺炎链球菌B.从鼠2血液中分离出的活菌都是S型C.该实验证明DNA是遗传物质D.从鼠5体内只能分离出活菌乙
解析 由图可知,活菌乙能导致小鼠死亡,为S型菌,活菌甲不能使小鼠死亡,为R型菌。该实验能体现S型死菌的某种物质能让R型活菌转化为S型活菌,但不能证明DNA是遗传物质,A、C错误;实验②过程中R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,少数R型活菌能转化为S型活菌,小鼠体内仍存在R型菌,所以从小鼠2血液中能分离出两种菌,B错误;实验⑤过程中,R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内,鼠5体内只能分离出S型活菌,即菌乙,D正确。
9.(多选)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.本实验运用了对照原则,无空白对照组B.实验过程中重组病毒的后代是HRVC.该实验只能说明HRV的遗传物质是RNAD.若运用同位素标记法,不能选择15N标记
解析 a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片,属于空白对照组,A错误;将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组,获得重组病毒,其后代是HRV,B正确;该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验,因此,该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA,C正确;病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N,故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开,因此,不能选择15N标记,D正确。
10.(2023·苏州联考)在人类探索遗传物质的历史进程中,关于蛋白质和DNA到底哪一种才是遗传物质的争论持续了很长时间,经过多位科学家的努力探索,人们终于确定了DNA才是遗传物质。下列实验及其结果中,能作为直接证据说明“DNA是遗传物质”的是( )A.从烟草花叶病毒中提取出来的RNA,能使烟草感染病毒B.红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,F1中红眼全为雌性,白眼全为雄性C.注射S型活细菌到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌D.用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在新形成的噬菌体中检测到放射性
解析 “从烟草花叶病毒中提取出来的RNA,能使烟草感染病毒”能说明RNA是遗传物质,A错误;“红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交,F1中红眼全为雌性,白眼全为雄性”只能说明果蝇眼睛颜色的遗传与性别相关联,无法作为“DNA是遗传物质”的证据,B错误;“注射S型活细菌到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌”能说明S型细菌具有致病性,无法作为“DNA是遗传物质”的证据,C错误;用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在新形成的噬菌体中检测到放射性,说明32P标记的DNA可以传递给子代,即DNA能在亲子代传递,能说明“DNA是遗传物质”,D正确。
11.(2023·襄阳五中质检)2020年席卷世界的新型冠状病毒感染,导致数千万人染病,近百万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒(SARS-CV-2),常见的病毒是RNA病毒,那么新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA呢?下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)实验目的:_________________________________________________________。(2)材料用具:显微注射器、新型冠状病毒的核酸提取液、鼠胚胎干细胞、DNA水解酶和RNA水解酶等。
探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)实验步骤第一步:把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组,_________________________________________________________________________________________________________________________________。第二步:取等量的鼠胚胎干细胞分成三组,用__________技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。第三步:将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新型冠状病毒产生。
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)请预测结果及结论:①____________________________________________________________________________________________________________________________ ;②若B、C两组出现新型冠状病毒,A组没有出现,则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA;③若A、B、C三组均出现新型冠状病毒,则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
若A、C两组出现新型冠状病毒,B组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是RNA
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