内容正文:
3.1 DNA是主要的遗传物质(导学案)
1.了解科学家对遗传物质的早期推测
2.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论
3.掌握噬菌体侵染细菌实验的设计思路、过程和结论
4.理解DNA是主要的遗传物质的含义
5.自变量控制中的"加法原理"和"减法原理"
【学习重点】
1.肺炎链球菌转化实验的设计思路和结论
2.噬菌体侵染细菌实验的设计思路和结论
3.证明DNA是遗传物质的关键实验证据
【学习难点】
1.艾弗里实验中"减法原理"的运用
2.噬菌体侵染实验中放射性标记的设计原理
3.理解DNA是主要的遗传物质的含义
1. 20世纪20年代,大多数科学家认为__________是生物体的遗传物质,因为氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着__________。
2. 肺炎链球菌有两种类型:一种菌落表面__________,有多糖类的__________,称为S型细菌,__________(有/无)毒性;另一种菌落表面__________,无荚膜,称为R型细菌,__________(有/无)毒性。
3. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明:加热杀死的S型细菌中含有某种__________,能将R型活细菌转化为__________。
4. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,这种设计方法称为__________原理,实验最终证明__________是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
5. 赫尔希和蔡斯用__________法将DNA和蛋白质分开,分别用__________和__________标记噬菌体的DNA和蛋白质。
6. 噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使__________与细菌分离,离心的目的是让上清液析出__________,沉淀物中留下__________。
7. 烟草花叶病毒的遗传物质是__________,因此说__________是主要的遗传物质。 答案:RNA,DNA
一、实验探究→ 肺炎链球菌的转化实验-体内转化实验
阅读课本p43-44, 小组合作完成以下任务。阅读课本p43-44, 小组合作完成以下任务。
【讨论】1.格里菲思以哪种生物作为实验材料?
【讨论】2.请完成以下表格
菌体特点
菌落特点
致病性
S型细菌
R型细菌
【讨论】3.本实验遵循什么实验原则
【讨论】4.请完成以下表格,梳理出本实验的实验过程并思考问题
组别
小鼠是否死亡
小鼠体内是否分离出S菌
问题
第1组注射R型活细菌
(1)对比分析第1组组和第2组的现象,说明什么?
(2)对比分析第2组和第3组的实验现象,说明什么?
(3)第4组实验的小鼠体内分离出有致病性的S型活细菌,其后代也是有
致病性的S型活细菌。这说明什么?
(4)基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
第2组注射S型活细菌
第3组注射加热致死的S型细菌
第4组将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
二、实验探究→ 肺炎链球菌的转化实验-体外转化实验
【讨论】1.艾弗里和他的同事采用什么方法将S型细菌体内物质分离开?
【讨论】2. 请完成以下表格
组别
S型细菌细胞提取物的处理方法
R型活细菌的培养基
实验结果
第1组
S型细菌细胞提取物
加人有R型活细菌的培养基中
第2组
第3组
第4组
第5组
【讨论】3.第一组的实验结果说明什么?
【讨论】4.实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么?
【讨论】5.第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌,又有S型细菌?
【讨论】6.第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细菌混合培养,为什么培养皿中只有R型细菌?
【讨论】7.基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
【讨论】8.R型细菌转化为S型细菌的本质是什么?
【讨论】9.本实验遵循什么实验原则?采用了什么实验原理?
三、实验探究→ 噬菌体侵染细菌的实验
阅读课本p45-46, 小组合作完成以下任务。
【讨论】1.赫尔希和蔡斯以哪种生物作为实验材料及其优点?
【讨论】2.本实验的实验方法是什么?
【讨论】3.在实验过程中进行搅拌和离心的目的分别是什么?
【讨论】4.35S标记噬菌体组上清液放射性很高说明什么?
【讨论】5.35S标记噬菌体组沉淀物放射性很低的原因是什么?
【讨论】6.32P标记噬菌体组沉淀物放射性很高说明什么?
【讨论】7.32P标记噬菌体组上清液放射性很低的原因是什么?
【讨论】8.基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
1.图1表示肺炎链球菌的体外转化实验,图2表示噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的是( )
A.图1中,对自变量的控制运用了“加法原理’
B.图1和图2的实验用了对比实验法,都说明了细菌的遗传物质是DNA
C.图2中,需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体
D.图1中,A培养基上会出现两种菌落,B培养基上只出现一种菌落
2.一定波长的紫外线可使菌体的蛋白质和核酸变性。用波长260nm的紫外线杀死S型肺炎链球菌,与活的R型菌混合后一起注射到小鼠体内。下列情况最不可能出现的是( )
A.小鼠死亡,体内只有活的S型菌
B.小鼠存活,体内只有活的R型菌
C.小鼠死亡,体内有活的S型菌和R型菌
D.小鼠存活,体内没有活的S型菌和R型菌
3.许多科学家不断探究,通过一系列经典实验逐步证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验直接证明了DNA是使R型菌发生稳定遗传变化的转化因子
B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,向培养R型活菌的培养基中加入S型菌的DNA,培养基上只会出现光滑型菌落
C.噬菌体侵染细菌实验中,用含32P的培养基直接培养T2噬菌体,对其DNA进行放射性标记
D.探究遗传物质的核心思路是将不同生物大分子分开,单独观察它们在遗传中的作用
4.科研人员将两组噬菌体分别用32P和35S标记,再分别侵染未被标记的大肠杆菌,保温后不搅拌,直接离心,检测上清液和沉淀物的放射性强度。下列说法错误的是( )
A.32P标记组的沉淀物放射性会显著高于上清液
B.不搅拌的操作不会影响32P标记组的实验结果
C.保温时间过长会导致32P标记组上清液放射性升高
D.该实验可直接证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌内部
5.某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用35S标记
大肠杆菌成分
未标记
用32P标记
用32P标记
A.第一组子代噬菌体少部分具有放射性
B.第二组上清液的放射性高低与保温时长无关
C.根据三组实验结果未能得出DNA是噬菌体遗传物质的结论
D.该实验中用含35S的培养基培养噬菌体,标记噬菌体蛋白质外壳
6.下列有关人类对遗传物质探索过程及结论的说法,正确的是( )
A.肺炎双球菌的体内转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质
B.艾弗里在 S型菌的DNA中加DNA酶进行实验是为了证明脱氧核苷酸不是遗传物质
C.用 P标记的噬菌体侵染无放射性大肠杆菌,释放的子代噬菌体全部有放射性
D.使用烟草花叶病毒不同物质感染烟草,证明了 RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
7.下列有关烟草花叶病毒重建实验的叙述,正确的是( )
A.重建前将两种烟草花叶病毒放在培养基培养
B.重建过程中需用蛋白酶将RNA和蛋白质分开
C.感染时通过人为制造叶片伤口促进病毒入侵
D.该实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是核糖核苷酸
8.某兴趣小组对格里菲思的实验进行了改良,将R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、加热杀死的S型细菌和R型细菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四个相同的培养基上,在适宜的无菌条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验中的自变量有培养基成分、培养时间等
B.该实验的因变量是培养基中接种物质的种类和培养基上生长的菌落种类
C.以上实验结果能证明加热杀死的S型细菌的DNA已进入R型细菌中
D.丁中出现的S型菌落不都是由R型细菌转化而来
知识拓展:朊病毒
朊病毒(Prion)曾被认为是生命科学领域最匪夷所思的存在。它并非传统意义上的病毒,而是一种具有感染性的错误折叠蛋白质。它的发现彻底颠覆了"传染病由病原体(细菌、病毒、真菌等)引起"的中心法则,其发现者斯坦利·普鲁西纳(Stanley Prusiner)也因此获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
然而,当这个正常蛋白的三维空间结构(构象)发生错误折叠后,它就变成了一个可怕的病原体——致病型朊蛋白(PrPSᶜ)。这个过程就像把一张写着正确信息的纸,揉成一团,变成了有毒的垃圾。这个错误折叠的PrPSᶜ具有两个致命的“超能力”:
自我复制与传染性:它能像“传教士”一样,接触并诱导周围正常的PrPᶜ蛋白也发生同样的错误折叠,变成新的PrPSᶜ。这种链式反应导致了致病蛋白在脑内大量积聚。
极端稳定性:PrPSᶜ对常规的物理化学消毒方法(如高温煮沸、紫外线照射、甲醛浸泡等)有极强的抵抗力,这使得医疗器械的消毒和病原体的灭活变得极为困难。
朊病毒病的分类与传播途径:
类别
病因
代表性疾病
备注
获得性
通过外源性途径感染
库鲁病、医源性CJD、变异型CJD
库鲁病源于巴布亚新几内亚Fore部落的食人陋习;医源性病例源于注射污染的人脑垂体生长激素或使用污染的手术器械;变异型CJD则与食用疯牛病污染牛肉有关。
遗传性
PRNP基因突变导致编码的PrP蛋白更容易发生错误折叠
家族性CJD、GSS综合征、致死性家族失眠症
约占所有病例的10-15%,呈常染色体显性遗传。
散发性
病因不明,被认为是自发产生
散发性CJD (sCJD)
是最常见的形式,约占85%。
问题思考:
朊病毒(如疯牛病的病原体)是一种不含核酸的蛋白质感染因子,它能诱导正常蛋白质发生构象改变,从而引起疾病。这能推翻"蛋白质不是遗传物质"的结论吗?为什么?
/
学科网(北京)股份有限公司
$
3.1 DNA是主要的遗传物质(导学案)
1.了解科学家对遗传物质的早期推测
2.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论
3.掌握噬菌体侵染细菌实验的设计思路、过程和结论
4.理解DNA是主要的遗传物质的含义
5.自变量控制中的"加法原理"和"减法原理"
【学习重点】
1.肺炎链球菌转化实验的设计思路和结论
2.噬菌体侵染细菌实验的设计思路和结论
3.证明DNA是遗传物质的关键实验证据
【学习难点】
1.艾弗里实验中"减法原理"的运用
2.噬菌体侵染实验中放射性标记的设计原理
3.理解DNA是主要的遗传物质的含义
1. 20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,因为氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。
2. 肺炎链球菌有两种类型:一种菌落表面光滑,有多糖类的荚膜,称为S型细菌,有(有/无)毒性;另一种菌落表面粗糙,无荚膜,称为R型细菌,无(有/无)毒性。
3. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明:加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子,能将R型活细菌转化为S型活细菌。
4. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,这种设计方法称为减法原理,实验最终证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
5. 赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记法将DNA和蛋白质分开,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质。
6. 噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液析出噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
7. 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。
一、实验探究→ 肺炎链球菌的转化实验-体内转化实验
阅读课本p43-44, 小组合作完成以下任务。阅读课本p43-44, 小组合作完成以下任务。
【讨论】1.格里菲思以哪种生物作为实验材料?
肺炎链球菌、小鼠
【讨论】2.请完成以下表格
菌体特点
菌落特点
致病性
S型细菌
有多糖类的荚膜
表面光滑
有
R型细菌
无多糖类的荚膜
表面粗糙
无
【讨论】3.本实验遵循什么实验原则
【讨论】4.请完成以下表格,梳理出本实验的实验过程并思考问题
组别
小鼠是否死亡
小鼠体内是否分离出S菌
问题
第1组注射R型活细菌
不死亡
无
(1)对比分析第1组组和第2组的现象,说明什么?
S型细菌有毒性,R型细菌无毒性。
(2)对比分析第2组和第3组的实验现象,说明什么?
加热致死的S型细菌不会使小鼠死亡。
(3)第4组实验的小鼠体内分离出有致病性的S型活细菌,其后代也是有
致病性的S型活细菌。这说明什么?
加热致死的S型细菌含有转化因子,促使R型活细菌转化为S 型活细菌,使小鼠死亡。
(4)基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
实验结论: S型细菌体内含有活性物质—转化因子。
第2组注射S型活细菌
死亡
分离出S型菌
第3组注射加热致死的S型细菌
不死亡
无
第4组将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
死亡
分离出S型菌
二、实验探究→ 肺炎链球菌的转化实验-体外转化实验
【讨论】1.艾弗里和他的同事采用什么方法将S型细菌体内物质分离开?
酶解法
【讨论】2. 请完成以下表格
组别
S型细菌细胞提取物的处理方法
R型活细菌的培养基
实验结果
第1组
S型细菌细胞提取物
不作处理
加人有R型活细菌的培养基中
培养基生长出S型细菌和R型细菌
第2组
蛋白酶
培养基生长出S型细菌和R型细菌
第3组
RNA酶
培养基生长出S型细菌和R型细菌
第4组
脂酶
培养基生长出S型细菌和R型细菌
第5组
DNA酶
培养基只生长出R型细菌
【讨论】3.第一组的实验结果说明什么?
S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。
【讨论】4.实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么?
分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯类物质,以明确这些物质是不是转化因子。
【讨论】5.第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌,又有S型细菌?
S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。
【讨论】6.第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细菌混合培养,为什么培养皿中只有R型细菌?
DNA酶能水解DNA,从而破坏了DNA分子的结构稳定,使其失去转化活性。
【讨论】7.基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【讨论】8.R型细菌转化为S型细菌的本质是什么?
基因重组
【讨论】9.本实验遵循什么实验原则?采用了什么实验原理?
实验原则:单一变量原则
实验原理:加法原理和减法原理
三、实验探究→ 噬菌体侵染细菌的实验
阅读课本p45-46, 小组合作完成以下任务。
【讨论】1.赫尔希和蔡斯以哪种生物作为实验材料及其优点?
T2噬菌体
优点:
①专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
②头部和尾部的外壳是由蛋白质构成,头部内含有DNA。
③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌。
④子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
【讨论】2.本实验的实验方法是什么?
放射性同位素标记法
【讨论】3.在实验过程中进行搅拌和离心的目的分别是什么?
搅拌目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心目的:使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层
【讨论】4.35S标记噬菌体组上清液放射性很高说明什么?
T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌
【讨论】5.35S标记噬菌体组沉淀物放射性很低的原因是什么?
搅拌不充分➡有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
【讨论】6.32P标记噬菌体组沉淀物放射性很高说明什么?
T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
【讨论】7.32P标记噬菌体组上清液放射性很低的原因是什么?
➡培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌。
➡培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
【讨论】8.基于实验过程及现象分析,能够得出什么实验结论?
①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子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
➡因此,DNA才是噬菌体的遗传物质。
1.图1表示肺炎链球菌的体外转化实验,图2表示噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的是( )
A.图1中,对自变量的控制运用了“加法原理’
B.图1和图2的实验用了对比实验法,都说明了细菌的遗传物质是DNA
C.图2中,需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体
D.图1中,A培养基上会出现两种菌落,B培养基上只出现一种菌落
【答案】D
【详解】
A、图1中,A组加入 “蛋白酶、RNA酶、酯酶”(去除蛋白质、RNA、酯类),B组加入 “DNA酶”(去除DNA),这种对变量的控制属于 “减法原理”(排除某物质的作用),而非 “加法原理”,A错误;
B、图1(肺炎链球菌实验)和图2(噬菌体实验)均用了对比实验法。 但图1说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,图2说明噬菌体的遗传物质是DNA,不能直接说明 “细菌的遗传物质是 DNA”,B错误;
C、噬菌体是病毒,需寄生在活细胞中,不能直接用含32P、35S的培养液培养,应先培养含放射性的细菌,再用细菌培养噬菌体,C错误;
D、图1中A组S型细菌的DNA未被破坏,可将R型细菌转化为S型细菌,因此A培养基上会出现R型和S型两种菌落, B组DNA酶破坏了S型细菌的DNA,无法实现转化,因此B培养基上只出现R型一种菌落,D正确。
故选D。
2.一定波长的紫外线可使菌体的蛋白质和核酸变性。用波长260nm的紫外线杀死S型肺炎链球菌,与活的R型菌混合后一起注射到小鼠体内。下列情况最不可能出现的是( )
A.小鼠死亡,体内只有活的S型菌
B.小鼠存活,体内只有活的R型菌
C.小鼠死亡,体内有活的S型菌和R型菌
D.小鼠存活,体内没有活的S型菌和R型菌
【答案】A
【详解】
A、若小鼠死亡,则小鼠体内发生转化,R型菌可能部分转化为S型菌,小鼠体内有两种细菌,A错误;
B、若未发生转化,R型菌不致病,小鼠存活,体内有活的R型菌,该情况可能出现,B正确;
C、若发生转化,S型菌致病导致小鼠死亡,体内同时存在活的S型菌和R型菌,该情况典型,C正确;
D、R型细菌没有发生转化,且小鼠体内的免疫系统将R型活细菌杀死,因此小鼠存活,且体内没有活的S型菌和R型菌,D正确。
故选A。
3.许多科学家不断探究,通过一系列经典实验逐步证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验直接证明了DNA是使R型菌发生稳定遗传变化的转化因子
B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,向培养R型活菌的培养基中加入S型菌的DNA,培养基上只会出现光滑型菌落
C.噬菌体侵染细菌实验中,用含32P的培养基直接培养T2噬菌体,对其DNA进行放射性标记
D.探究遗传物质的核心思路是将不同生物大分子分开,单独观察它们在遗传中的作用
【答案】D
【详解】
A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅证明存在"转化因子",但未直接确定该因子为DNA(艾弗里实验才证明DNA是转化因子),A错误;
B、艾弗里实验中,加入S型菌DNA的R型菌培养基中,部分R型菌会转化为S型菌,因此会同时出现粗糙型(R型)和光滑型(S型)菌落,B错误;
C、T₂噬菌体是病毒,需先培养含放射性标记的大肠杆菌,再用其培养噬菌体以获得标记的噬菌体(不能直接培养噬菌体),C错误;
D、探究遗传物质的核心思路是将不同生物大分子分开,单独观察它们在遗传中的作用,D正确。
故选D。
4.科研人员将两组噬菌体分别用32P和35S标记,再分别侵染未被标记的大肠杆菌,保温后不搅拌,直接离心,检测上清液和沉淀物的放射性强度。下列说法错误的是( )
A.32P标记组的沉淀物放射性会显著高于上清液
B.不搅拌的操作不会影响32P标记组的实验结果
C.保温时间过长会导致32P标记组上清液放射性升高
D.该实验可直接证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌内部
【答案】D
【详解】
A、32P标记噬菌体的DNA,侵染时DNA注入大肠杆菌内部,离心后细菌位于沉淀物中,故沉淀物放射性显著高于上清液,A正确;
B、不搅拌仅影响蛋白质外壳(35S标记)与细菌的分离,但32P标记的是DNA(已注入细菌),其分布不受搅拌影响,故不搅拌对32P组结果无影响,B正确;
C、保温时间过长会导致细菌裂解、子代噬菌体释放,使32P标记的DNA进入上清液,导致上清液放射性升高,C正确;
D、该实验无法直接证明蛋白质外壳未进入细菌内部。因为未搅拌,35S 标记的蛋白质外壳可能附着在细菌表面,离心时与细菌一起沉淀,导致沉淀物有放射性,D错误。
故选D。
5.某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列相关叙述正确的是( )
组别
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用35S标记
大肠杆菌成分
未标记
用32P标记
用32P标记
A.第一组子代噬菌体少部分具有放射性
B.第二组上清液的放射性高低与保温时长无关
C.根据三组实验结果未能得出DNA是噬菌体遗传物质的结论
D.该实验中用含35S的培养基培养噬菌体,标记噬菌体蛋白质外壳
【答案】C
【详解】
A、第一组中噬菌体用³⁵S标记蛋白质外壳,大肠杆菌未标记。侵染时蛋白质外壳不进入细菌,子代噬菌体由未标记的大肠杆菌原料合成,故子代噬菌体无放射性,A错误;
B、第二组中噬菌体未标记,大肠杆菌用³²P标记DNA。侵染后,子代噬菌体DNA含³²P而具放射性;保温时间短时侵染不充分,上清液放射性低;保温时间长子代释放增多,上清液放射性升高。因此上清液放射性高低与保温时长有关,B错误;
C、DNA 是噬菌体遗传物质实验,需设置两组对照:①³⁵S 标记噬菌体(蛋白质)+ 未标记大肠杆菌;②³²P 标记噬菌体(DNA)+ 未标记大肠杆菌,通过对比放射性分布(蛋白质外壳在外、DNA进入细菌)得出结论。本题三组实验缺乏 “³²P 标记噬菌体 + 未标记大肠杆菌” 的对照组,实验设计未明确区分 DNA 和蛋白质的作用,因此无法得出 “DNA是噬菌体遗传物质” 的结论,C正确;
D、噬菌体是病毒,不能独立在培养基中增殖,因此不能直接用含³⁵S 的培养基培养噬菌体;需先将大肠杆菌置于含³⁵S 的培养基中培养,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,才能获得³⁵S标记的噬菌体蛋白质外壳,D错误。
故选C。
6.下列有关人类对遗传物质探索过程及结论的说法,正确的是( )
A.肺炎双球菌的体内转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质
B.艾弗里在 S型菌的DNA中加DNA酶进行实验是为了证明脱氧核苷酸不是遗传物质
C.用 P标记的噬菌体侵染无放射性大肠杆菌,释放的子代噬菌体全部有放射性
D.使用烟草花叶病毒不同物质感染烟草,证明了 RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
【答案】D
【详解】
A.肺炎双球菌的体内转化实验,只提出了S型菌内存在“转化因子”的推论,肺炎双球菌的体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质,A错误;
B.艾弗里在S型菌的DNA中加DNA酶进行实验是为了从反面证明DNA是遗传物质,B错误;
C.根据DNA半保留复制特点,用32P标记的噬菌体侵染无放射性大肠杆菌,释放的子代噬菌体只有少部分有放射性,C错误;
D.使用烟草花叶病毒不同物质感染烟草,证明了RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,D正确。
故选D。
7.下列有关烟草花叶病毒重建实验的叙述,正确的是( )
A.重建前将两种烟草花叶病毒放在培养基培养
B.重建过程中需用蛋白酶将RNA和蛋白质分开
C.感染时通过人为制造叶片伤口促进病毒入侵
D.该实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是核糖核苷酸
【答案】C
【详解】
A、烟草花叶病毒是专性寄生生物,必须寄生在活细胞内才能增殖,不能在培养基上独立培养,A错误;
B、酶具有专一性,重建实验的关键步骤是分离病毒组分:用蛋白酶水解蛋白质外壳,保留RNA;再用RNA酶水解RNA,保留蛋白质,B错误;
C、病毒感染烟草叶片时,需通过摩擦叶片造成机械损伤,形成微伤口以利于病毒侵入,C正确;
D、遗传物质是具有遗传信息的核酸大分子,实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA(核糖核酸),而非其基本单位核糖核苷酸,D错误。
故选C。
8.某兴趣小组对格里菲思的实验进行了改良,将R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、加热杀死的S型细菌和R型细菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四个相同的培养基上,在适宜的无菌条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验中的自变量有培养基成分、培养时间等
B.该实验的因变量是培养基中接种物质的种类和培养基上生长的菌落种类
C.以上实验结果能证明加热杀死的S型细菌的DNA已进入R型细菌中
D.丁中出现的S型菌落不都是由R型细菌转化而来
【答案】D
【详解】
AB、该实验的自变量是培养基中接种物质的种类,因变量是培养基上生长的菌落种类,培养基成分、培养时间等为无关变量,AB错误;
C、以上实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,不能说明加热杀死的S型菌的DNA已进入R型菌中,C错误;
D、S型菌落只有少部分是由R型菌转化而来的,还有的是转化后的S型菌繁殖而来,D正确。
故选D。
知识拓展:朊病毒
朊病毒(Prion)曾被认为是生命科学领域最匪夷所思的存在。它并非传统意义上的病毒,而是一种具有感染性的错误折叠蛋白质。它的发现彻底颠覆了"传染病由病原体(细菌、病毒、真菌等)引起"的中心法则,其发现者斯坦利·普鲁西纳(Stanley Prusiner)也因此获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
然而,当这个正常蛋白的三维空间结构(构象)发生错误折叠后,它就变成了一个可怕的病原体——致病型朊蛋白(PrPSᶜ)。这个过程就像把一张写着正确信息的纸,揉成一团,变成了有毒的垃圾。这个错误折叠的PrPSᶜ具有两个致命的“超能力”:
自我复制与传染性:它能像“传教士”一样,接触并诱导周围正常的PrPᶜ蛋白也发生同样的错误折叠,变成新的PrPSᶜ。这种链式反应导致了致病蛋白在脑内大量积聚。
极端稳定性:PrPSᶜ对常规的物理化学消毒方法(如高温煮沸、紫外线照射、甲醛浸泡等)有极强的抵抗力,这使得医疗器械的消毒和病原体的灭活变得极为困难。
朊病毒病的分类与传播途径:
类别
病因
代表性疾病
备注
获得性
通过外源性途径感染
库鲁病、医源性CJD、变异型CJD
库鲁病源于巴布亚新几内亚Fore部落的食人陋习;医源性病例源于注射污染的人脑垂体生长激素或使用污染的手术器械;变异型CJD则与食用疯牛病污染牛肉有关。
遗传性
PRNP基因突变导致编码的PrP蛋白更容易发生错误折叠
家族性CJD、GSS综合征、致死性家族失眠症
约占所有病例的10-15%,呈常染色体显性遗传。
散发性
病因不明,被认为是自发产生
散发性CJD (sCJD)
是最常见的形式,约占85%。
问题思考:
朊病毒(如疯牛病的病原体)是一种不含核酸的蛋白质感染因子,它能诱导正常蛋白质发生构象改变,从而引起疾病。这能推翻"蛋白质不是遗传物质"的结论吗?为什么?
/
学科网(北京)股份有限公司
$