高中生物学考复习专题第六单元遗传的分子基础13核酸是遗传物质课件

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DNA是遗传物质、噬菌体侵染细菌实验1.DNA是遗传物质(1)生物体的遗传物质是核酸。(2)细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
2.噬菌体侵染细菌实验(1)T2噬菌体结构及生活方式①组成:头部和尾部的外壳由蛋白质构成,在头部内含有一个DNA分子。②增殖方式:它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。③增殖所用模板、原料来源:蛋白质合成及DNA复制的原料来自细菌,模板为亲代噬菌体的DNA。
(3)结果分析:侵染过程中,只有32P标记的DNA进入宿主细胞内,并能在子代噬菌体中检测到32P,而35S标记的蛋白质未进入宿主细胞内,说明子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(4)结论:DNA是遗传物质(注意:本实验并没有证明DNA是主要的遗传物质)。
考向1DNA是生物体的遗传物质典例1下列有关生物体的遗传物质的叙述,正确的是(　　)A.DNA是遗传物质,遗传物质是DNAB.染色体是生物体的遗传物质C.病毒中的遗传物质都是RNAD.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA
答案 D　解析 DNA是遗传物质,遗传物质是DNA或RNA,A项错误;染色体是真核生物遗传物质的主要载体,B项错误;病毒的遗传物质是DNA或RNA,C项错误;真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,D项正确。
考向2噬菌体侵染细菌操作典例2(2020年浙江1月选考)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如下图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是(　　)
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
答案 C　解析 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,离心后,放射性主要在沉淀中,由于部分噬菌体未来得及侵染或子代噬菌体释放等原因,会造成悬浮液中含有少量放射性,由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌,因此噬菌体无法在悬浮液中繁殖产生含32P标记的子代噬菌体,A项正确;甲组噬菌体产生的后代只有少部分带有标记,被感染的细菌内有不含标记的子代噬菌体,B项正确;乙组标记的是蛋白质,蛋白质不进入细菌体内,也无法产生带标记的噬菌体,C项错误,D项正确。
考向3噬菌体侵染细菌与DNA复制关联典例3假设T2噬菌体的DNA含1 000个碱基对,其中胞嘧啶占全部碱基的30%。一个32P标记的T2噬菌体侵染细菌,释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　)A.子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体B.噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供C.用含32P的培养基可直接培养出32P标记的噬菌体D.产生这些子代噬菌体共消耗了9 800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
答案 A　解析 由于DNA是半保留复制,所以一个32P标记的噬菌体侵染细菌,子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体,A项正确;噬菌体增殖过程所需的原料、场所、酶等由细菌提供,模板由噬菌体自身提供,B项错误;噬菌体是病毒,不能在培养基上单独存活,C项错误;产生这些子代噬菌体共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为49×20%×2 000=19 600,D项错误。
典例4下图表示带有相应标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,若检测结果为上清液有较强放射性,出现这种现象的原因不可能是(　)
A.保温时间过短,上清液出现含32P的子代噬菌体B.保温时间过长,上清液出现含32P的子代噬菌体C.搅拌过于充分,上清液出现含32P的子代噬菌体D.离心时间过久,上清液出现含32P的子代噬菌体
考向4噬菌体侵染细菌放射性位置分析
答案 A　解析 保温时间过短,部分噬菌体的DNA还没有侵入细菌,所以上清液出现含32P的亲代噬菌体,A项错误;保温时间过长,细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液中出现含32P的子代噬菌体,B项正确;搅拌过于充分,导致细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液会出现含32P的子代噬菌体,C项正确;离心时间过久,导致细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液会出现含32P的子代噬菌体,D项正确。
噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
考向5噬菌体侵染细菌流程分析典例5下列关于用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌实验的叙述,错误的是(　　)A.若保温时间过短,则上清液的放射性增强B.若未搅拌马上离心,则沉淀物中的放射性增强C.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含35SD.噬菌体DNA中嘌呤数与嘧啶数的比值与大肠杆菌DNA中相同
答案 A　解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,经过搅拌离心后分布在上清液中,因此上清液中的放射性强,这与保温时间长短无关,A项错误;若未搅拌马上离心,则蛋白质外壳没有与细菌分开,会随着细菌离心到沉淀物中,导致沉淀物中的放射性增强,B项正确;合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含35S,C项正确;噬菌体DNA中嘌呤数与嘧啶数的比值与大肠杆菌DNA中相同,都是1,D项正确。
肺炎链球菌转化实验与烟草花叶病毒感染重建实验1.肺炎链球菌转化实验(1)肺炎链球菌的类型①R型:菌落粗糙,菌体外无多糖类胶状荚膜,无毒。②S型:菌落光滑,菌体外有多糖类胶状荚膜,有毒。
(2)活体肺炎链球菌转化实验
(3)离体肺炎链球菌转化实验
2.烟草花叶病毒感染和重建实验(1)烟草花叶病毒对烟草叶片的感染①实验过程及现象②实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是其遗传物质。
(2)病毒重建及其对烟草叶片的感染①实验过程及现象
②结果分析与结论:重组病毒感染烟草,所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系,而不是提供蛋白质的株系。
考向1活体肺炎链球菌转化实验典例1肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是(　)
A.S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的,R型肺炎链球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
答案 D　解析 S型肺炎链球菌的菌落为光滑的,R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的,A项错误;S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,B项错误;S型菌中的DNA能将部分R型菌转化为S型菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型菌和R型菌,C项错误;该实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将R型菌转化为S型菌,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D项正确。
活体肺炎链球菌转化实验再明确(1)能证明转化因子可耐受高温加热后,转化因子仍具有转化能力,可以证明转化因子可耐受高温,但由于未进行物质分离研究,因此不能确定转化因子的具体类型。
(2)并非所有的R型菌都能被转化由于转化受到DNA的纯度等因素的影响,所以转化过程中并不是所有的R型菌都能被转化成S型菌,只是小部分R型菌被转化成S型菌。(3)不能简单认为S型菌的DNA使小鼠死亡S型菌与R型菌混合培养时,S型菌的DNA进入R型菌体内使R型菌转化为S型菌,S型菌感染小鼠,使小鼠患病死亡。
考向2离体肺炎链球菌转化实验典例2为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如下图所示。
下列叙述正确的是(　　)A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
答案 C　解析 甲组培养皿中有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性,但甲组培养皿中也有未转化的R型菌,A项错误;乙组培养皿中有R型及S型菌落,由于加入了蛋白酶,所以可推测转化物质不是蛋白质,B项错误;丙组培养皿中只有R型菌落,由于加入了DNA酶,所以可推测转化物质是DNA,C项正确;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D项错误。
离体肺炎链球菌转化实验再明确(1)R型菌发生转化,这种变异是一种可遗传的变异,原理是S型菌的DNA与R型菌的DNA发生了基因重组。(2)离体转化实验的成功与否与DNA的纯度存在比较大的关联,DNA纯度越高,成功的概率越大。(3)离体转化实验中涉及菌种的培养与分离。通过液体培养基实现菌种的扩增培养,利用固体培养基实现R型菌与S型菌的分离。
考向3肺炎链球菌转化实验综合分析典例3(2020年浙江7月选考)下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述,正确的是(　　)A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
答案 D　解析 活体转化实验中,R型菌转化成S型菌的实质是发生了基因重组,属于可遗传变异,所以转化成的S型菌能稳定遗传,A项错误;活体转化实验中,S型菌的荚膜物质不能使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B项错误;离体转化实验中,蛋白质不能使部分R型菌转化成S型菌,只有DNA能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C项错误;离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物中不含完整的DNA,所以不能使R型菌转化成S型菌,D项正确。
考向4烟草花叶病毒感染和重建实验分析典例4下图是烟草花叶病毒的感染和重建实验示意图,下列叙述正确的是(　　)
A.后代的病毒类型取决于提供蛋白质的株系B.后代的蛋白质是由烟草的遗传物质控制合成的C.实验成功的基础是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质相同D.用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,叶片不会被感染
答案 D　解析 后代病毒类型取决于提供RNA的株系,A项错误;后代的蛋白质是由病毒的RNA控制合成的,B项错误;烟草花叶病毒与烟草的遗传物质不相同,C项错误;用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,由于RNA被水解,没有感染效力,因此叶片不会被感染,D项正确。
烟草花叶病毒感染和重建实验细节分析(1)烟草花叶病毒感染实验中,分别利用蛋白质和RNA去感染烟草,可根据烟草感染病毒情况,直接证明烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。(2)进行烟草花叶病毒重建时,降解的方法一般是物理方法,以免造成蛋白质功能的丧失,影响实验结果的准确性。
考向5核酸是遗传物质实验的综合分析
典例5(2021年浙江1月学考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是(　　)A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D.离体肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质