高三生物一轮复习第15讲核酸是遗传物质证据(含解析)浙科版.docx

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并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上 (接种的菌种见图中文字所示。注:○为 S型菌落,●为 R型菌落);,观察菌落生长情况(如图K15-2)。图K15-2①制备符合实验要求的培养基时, 除加入适当比例的水和琼脂外, 还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整 pH。②本实验中的对照组是 ______________。③本实验能得出的结论是 S 型细菌中的某种物质(转化因子)能使________________________________________________________________________。④从你现有的知识分析, “R型菌变成 S型菌”这一变异属于 ________,加热杀死的 S2型菌中的DNA仍有活性的原因可能是________________________________________________________________________。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)做试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。①实验设计方案:第一步:从S型细菌中提取DNA。第二步:制备符合要求的培养基,均分为三份,标号为A、B、C,分别作如下处理。组合编号ABC处理不加任何提取物加入提取出的S型细菌________DNAC:________________________________________________________________________。第三步:将__________分别接种到三组培养基上。第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。②预测实验结果:________________________________________________________________________。③得出实验结论:DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持________才能完成此转化过程。“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题。图K15-3他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”。这句话指出了噬菌体作实验材料具有________________________________________________的特点。通过______________________________________________________________的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体,用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中________________变化。侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是______________________________,所以搅拌时间少于 1min时,上清液中的放射性 ________。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的 35S和 32P分别占初始标记噬菌体放射性的 80%和 30%,证明______________________________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在 100%,本组数据的意义是作为对照组, 以证明____________________________________,否则细胞外__________放射性会增高。本实验证明病毒传递和复制遗传特性中______起着重要作用。,并非任意两株 R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化。 凡能发生转化的,其R型菌必须处于感受态。所谓感受态是指受体菌最易接受外源DN***段,并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化:首先分泌感受态因子,该因子与细胞表面受体相互作用,诱导产生一些感受态特异蛋白,其中包括膜相关 DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。其转化过程图示如下:图K15-4请回答下列问题:步骤________是将S型菌加热杀死的过程。(2)S 型菌的 DNA双链片段与 A细胞膜表面的相关 DNA结合蛋白结合,其中一条链在________酶的作用下水解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入 R型菌细胞内。(3)完成步骤④需要 __________酶和________酶,实现了________________。(4)C细胞经 DNA复制和细胞分裂后,产生大量的 __________型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明________________________得到了表达。肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间________的转移。以后科学家在不同物种之间的相关实验,说明生物界基因表达基本机制是相同的,一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息, 并可在适当条件下加以表达。性状的表达需经过 ________和________过程。[解析]使R型细菌发生转化的转化因子是S型细菌的DNA,S型细菌的蛋白质不能使R型细菌发生转化,所以R型细菌在小老鼠体内的繁殖后代只有R型细菌。[解析]T2噬菌体是专门寄生于大肠杆菌的病毒,所以不能用人工培养基、动物血清或鸡胚培养噬菌体;赫尔希和蔡斯获得标记噬菌体时,分别用35S和32P的培养基培养细菌,再分别用上述细菌培养T2噬菌体,B项正确。[解析]人、大肠杆菌和T噬菌体的遗传物质都是DNA,其核苷酸各有4种。[解析]艾弗里的肺炎双球菌转化实验是通过人工提纯技术把各种物质分开,单独地观察其作用,而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验则是巧妙地利用了噬菌体本身的特殊结构,把DNA和蛋白质分开,且利用了放射性同位素标记法,以观察两种物质的去向。[解析]蛋白质具有多样性,人们推测可能蕴含着多种遗传信息,A正确;艾弗里转化实验中,R型细菌的DNA与S型细菌发生了重组,进行了转化,B正确;噬菌体侵染细菌的实验彻底将蛋白质和DNA分开研究,使实验更具有说服力,C正确;噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中也可检测到少量放射性同位素32P,D错误。[解析]要证明核酸是遗传物质时,应将杀死的S型菌的核酸从其他化学成分中分离开来,单独观察其作用。A、C、D选项都符合要求。[解析]图示中①表示从活S型细菌中分离出蛋白质、DNA等提取物;②表示将S4型细菌中的提取物分别与R型活细菌混合;③表示将含有S型细菌提取物的R型细菌悬液接种到固体培养基中培养,因为细菌在固体培养基中生长繁殖才能形成菌落。由于DNA是转化因子,且转化率较低,故加S型细菌DNA组将出现S型和R型两种菌落。[解析]噬菌体由DNA和蛋白质两种成分组成,用15N、32P、35S标记噬菌体,实际上标记了DNA分子中的15N和32P,以及蛋白质分子中的15N和35S。在噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入噬菌体,只有DNA进入细菌后控制子代DNA的复制和蛋白质的合成,其合成子代噬菌体所需的原料全部来自于细菌,所以子代噬菌体的蛋白质外壳中不含有放射性。由于DNA具有半保留复制的特点,所以部分DNA中含有15N和32P。[解析]噬菌体侵染大肠杆菌时,搅拌离心的目的是将噬菌体与其宿主大肠杆菌分离,所以搅拌离心后,质量较轻的噬菌体及蛋白质外壳存在于上清液,沉淀物是被侵染的大肠杆菌,所以A错误。32P标记噬菌体的DNA分子,搅拌不充分,噬菌体与细菌未分离,放射性全部出现在沉淀物中,所以B错误。若大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,子代噬菌体会到上清液中,导致上清液出现放射性,所以C正确。蛋白质中几乎不含P,所以32P不能用来标记噬菌体的蛋白质外壳,所以D错误。10.(1)②1、2、3组③R型细菌转化成S型细菌④基因重组DNA热稳定性较高(2)①C:加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶第三步:R型细菌②A、C组中未出现S型细菌;只有B组培养基中出现S型细菌③完整[解析](1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起,可以产生活的S型细菌,说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(2)①第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化,而经过DNA酶处理的DNA无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA,才能发生转化成S型活细菌的过程,经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA经过水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌,只有加入S型细菌的DNA才能发生转化,而加入S型细菌DNA和DNA酶后,不能产生S型细菌,从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。11.(1)结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌DNA和蛋白质的位置(3)将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离较低DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来32(4)DNAP[解析](1)噬菌体作为实验材料,是因为其结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸)。(2)噬菌体是病毒,离开活体细胞不能繁殖,所以要标记噬菌体,首先应用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌,即可达到标记噬菌体的目的,进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜,时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来,会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%,说明细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%,原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离;细胞外的32P含量有30%,原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。12.(1)①(2)核酸(3)限制性核酸内切DNA连接基因重组(4)S重组的S型基因(或DNA或重组的控制荚膜合成的基因)(5)性状(6)(基因的)转录翻译[解析]由图可看出经过①处理后得到了双链DNA分子,故①是将S型细菌杀死的过程。S型细菌的DNA分子与R型细菌的感受态特异蛋白结合后进入R型细菌。水解DNA的是核酸酶,DNA连接可以使基因重组,在这个过程中需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。导致小鼠患败血症的是S型细菌。基因经过转录和翻译来控制生物性状。56