内容正文:
考点10 核酸是遗传物质的证据
【重要考向】
一、DNA是遗传物质的直接证据;
二、肺炎双球菌转化实验;
三、烟草花叶病毒的感染和重建实验
DNA是遗传物质的直接证据
1.噬菌体侵染细菌的实验
(1)思路:T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,头部内含有一个DNA分子。基于病毒的结构和生理特点,用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,直接、单独地去观察它们的作用。
(2)噬菌体的复制式增殖过程
(1)模板:进入细菌体内的是噬菌体DNA。
(2)合成噬菌体DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成噬菌体的蛋白质
(4)噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌细胞,蛋白质外壳没有进入。
2.方法:放射性同位素示踪法,用35S标记蛋白质,用32P标记DNA。
(1)实验过程
(2)结论:在噬菌体中,保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA,即DNA是遗传物质。
3.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
提示 (1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。
(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,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。
(3)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
【典例】
1.1962年沃森、克里克和威尔金斯三人因什么成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖( )
A.证明转化因子的存在
B.证明遗传物质是DNA
C.提出DNA双螺旋结构
D.确定了基因在染色体上
【答案】C
【分析】
20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构。物理学家弗兰克 林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片。当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个思路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
【详解】
沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,因此1962年沃森、克里克和威尔金斯三人共同获得了诺贝尔生理学或医学奖,C正确。
故选C。
2.悠悠百年,人们对遗传物质进行了不懈地探索。对此有关叙述,错误的是( )
A.最初认为氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B.格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出DNA是遗传物质的结论
C.噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力,是因为其蛋白质与DNA能分开研究
D.艾弗里提出了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
【答案】B
【分析】
1、作为遗传物质应具备的特点是:分子结构具有相对稳定性;能自我复制,保持上下代连续性;能指导蛋白质合成;能产生可遗传变异。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,而艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质.该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,进而证明DNA是遗传物质。
【详解】
A、最初认为遗传物质是蛋白质,是因为推测蛋白质中氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息,A正确;
B、格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,B错误;
C、噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,其蛋白质外壳留在细菌外,导致DNA和蛋白质彻底分开,因此该实验比艾弗里体外转化实验更有说服力,C正确;
D、艾弗里体外转化实验证明S型细菌的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,D正确。
故选B。
3.在探究生物的遗传物质和遗传规律的漫长岁月中,众多学者作出了卓越贡献,下列叙述正确的是( )
A.摩尔根运用类比推理的方法提出基因在染色体上
B.格里菲思的肺炎双球菌转化实验最早证实了DNA是遗传物质
C.赫尔希等人用噬菌体侵染大肠杆菌的实验,使人们确信DNA是主要的遗传物质
D.克里克最先预见了遗传信息传递的一般规律,并将其命名为中心法则
【答案】D
【分析】
1、萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用