3.1DNA是主要的遗传物质期末复习讲义-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 基因的本质 必修二第三章期末复习 第一部分：知识梳理 3.1 DNA是主要的遗传物质 一．遗传物质可能具有什么特点？（教材P42问题探讨1） 提示：遗传物质结构比较稳定，要能储存大量的遗传信息，可以准确地进行复制并传递给下一代等 二.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的过程、现象及结论 注意：1.R型菌转变为S型菌的过程实质上是广义的基因重组 2.加热会使蛋白质变性失活，DNA会解旋，但温度降低后DNA 的结构又会恢复，所以DNA并没有失活 3.肺炎链球菌体内转化实验中，小鼠体内的S型细菌、R型细菌数量的变化情况如图所示。 R型细菌数量变化曲线的解读 ①ab段：将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后注射到小鼠体内的初期，小鼠体内还没有形成大量的抵抗R型细菌的物质，故该时间段内R型细菌数量增多。 ②bc段：小鼠体内形成大量的抵抗R型细菌的物质，致使R型细菌数量减少。 ③cd段：c点对应的时间点之前，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，所以cd段R型细菌数量增多。 三.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验注意： 1.S型菌数量比R型菌少，是因为转化的效率很低。 2.第1组为空白对照，第2-5组均为实验组，第2-4组证明蛋白质、脂质、RNA不是转化因子，第5组证明DNA是转化因子 3.此实验证明DNA是S型菌的遗传物质，蛋白质不是。 4.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” a．加法原理：与常态比较，人为 增加 某种影响因素的称为“加法原理”。 例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”。 b．减法原理：与常态比较，人为去除 某种影响因素的称为“减法原理”。 例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理” 四、噬菌体侵染细菌的实验 1．实验者：赫尔希和蔡斯 。 2．实验方法： 放射性同位素标记法、密度梯度离心法等 。对T2噬菌体标记时，为什么选32P标记DNA？35S标记蛋白质？（教材P45相关信息） 在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。仅蛋白质分子中含硫，磷几乎都在DNA分子中。 3．实验材料：T2噬菌体 和大肠杆菌。 (1)T2噬菌体的结构及生活方式 (2)噬菌体的增殖 ①合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质 。 ②合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 。 ③合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场所：大肠杆菌的 核糖体 。 4.实验过程高 低 低 高 注意：①如何得到含35S的T2噬菌体和32P的T2噬菌体？ 先用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养噬菌体 ②保温的目的:让噬菌体的遗传物质侵入大肠杆菌 ③搅拌的目的：让吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离 ④离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 5．实验结果及结论 亲代T2噬菌体 大肠杆菌细胞内 子代T2噬菌体 实验结论 32P标记DNA 有 有 DNA是T2噬菌体的遗传物质 35S标记蛋白质 无 无 技法：亲代噬菌体DNA带标，子代噬菌体少带标；亲代噬菌体蛋白质带标，子代噬菌体都不带标; 大肠杆菌带标，子代噬菌体都带标 6.实验分析 (1)T2噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳 仍留在细胞外。 (2)子代T2噬菌体的各种性状是通过 亲代的DNA 遗传的。 注意： 1. 该实验是对比实验，没有对照组 2. 上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P标记的T2噬菌体上清液出现放射性原因：保温时间过短，部分噬菌体未侵染大肠杆菌；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来 (2)35S标记的T2噬菌体沉淀物中出现放射性原因：搅拌不充分，少量T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 3. 肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路都是设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们的作用 五、烟草花叶病毒的实验 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别单独感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙 (1)图乙实验结果说明了什么？说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，而RNA能感染烟叶。 (3)推测图丙实验结果是什么？从烟叶中分离出来的子代病毒是哪种类型？ 结果是烟叶被感染，出现b病斑；杂种病毒中含有HRV的遗传物质，故其产生的子代为HRV。 综上所述，由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质 第二部分：方法论 1 2.探究遗传物质的实验方法 第三部分：小试牛刀 3.1 DNA是主要的遗传物质 1.下列有关遗传物质的叙述,正确的是(　　) A.DNA是所有生物的遗传物质 B.酵母菌的遗传物质主要是DNA C.艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA D.病毒的遗传物质是DNA或RNA 2.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有(　　) ①有致病性的R型活细菌　②无致病性的R型活细菌 ③有致病性的S型活细菌　④无致病性的S型活细菌 A.①④ B.②③ C.③ D.①③ 3.20世纪初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,一直到1952年美国遗传学家赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验才揭示了DNA是遗传物质。下列关于该过程的分析,错误的是(　　) A.细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点 B.在控制变量方面,艾弗里利用了添加某种酶,破坏或去除某种物质的“加法原理” C.赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等 D.科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的 4.下列关于艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述,错误的是(　　) A.需对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行实验 B.R型细菌转化为S型细菌后,其性状是可以遗传的 C.S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌 D.该实验的思路是将DNA和蛋白质分开,单独观察DNA的作用 5.DNA是主要的遗传物质是指(　　) A.遗传物质的主要载体是染色体 B.大多数生物的遗传物质是DNA C.细胞里的DNA大部分在染色体上 D.染色体在遗传上起主要作用 6.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是 A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质 B.该实验的步骤是标记、培养、离心、搅拌、检测 C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体 D.该实验证明了DNA是遗传物质 7.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,进行搅拌、离心后得到的上清液中主要含有(　　) A.蛋白质外壳 B.较轻的大肠杆菌 C.尚未侵入的噬菌体 D.噬菌体和细菌的混合物 8.为研究使肺炎链球菌由R型转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究者进行了如下图所示的转化实验。下列有关分析错误的是(　　) 甲组 乙组 丙组 A.实验通过酶解法去除单一成分进行研究 B.甲、乙组培养基中只有S型细菌的菌落出现 C.蛋白酶处理结果显示S型细菌的细胞提取物仍有转化活性 D.实验结果表明DNA使R型细菌发生了转化 9.有荚膜的肺炎链球菌可引起动物致死性肺炎,无荚膜的肺炎链球菌对动物无害。某生物兴趣小组从有荚膜的肺炎链球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培养了无荚膜肺炎链球菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,下图中结果错误的是(　 ) A.① B.② C.③ D.④ 10.下列有关遗传物质的叙述,正确的是(　　) A.酵母菌的遗传物质主要分布在拟核中 B.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都可以证明DNA是主要的遗传物质 C.绝大多数真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,所以DNA是主要的遗传物质 D.S型肺炎链球菌的遗传物质可以将R型细菌转化为S型细菌 11.下列关于遗传物质相关实验的叙述,错误的是(　　) A.单独用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,可从烟草细胞中分离出烟草花叶病毒 B.35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合后未经过搅拌,则沉淀物会出现放射性 C.32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合保温后,释放的子代噬菌体大都无放射性 D.将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合悬浮培养,可观察到光滑型菌落 12.下列关于肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是(　　) A.都选用结构简单的生物作为实验材料,繁殖快、容易观察实验结果 B.格里菲思和艾弗里的肺炎链球菌转化实验都是在小鼠体内进行的 C.实验都运用了同位素标记法 D.实验都证明了DNA是主要的遗传物质 13.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上,上清液中不具有放射性,沉淀物中具有很高的放射性。而实验的实际结果显示:在离心后的上清液中也具有一定的放射性,而沉淀物中的放射性强度比理论值略低。 (1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,采用的实验方法是　　　　　　　　。  (2)在理论上,上清液的放射性应该为0,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,请你对实验过程进行误差分析。 ①在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将　　　　　　(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）噬菌体侵染细菌的实验证明了　　　　　　。 (5)上述实验中　 　(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是　　　　　　　。  3.1 DNA是主要的遗传物质 参考答案 1.D 2.B 3.B 4.D 5.B 6.D 7.A 8.B 9.D 10.D 11.D 12.A 13.(1)放射性同位素标记技术 (2)噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含无标记的噬菌体的蛋白质外壳 (3)①噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中　②是　没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液具有放射性 (4)DNA是噬菌体的遗传物质 (5)不能　DNA和蛋白质中都含有N 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$