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专题06
遗传物质经典实验
1、T２噬菌体这是一种寄生在大肠杆菌里的病毒。它是由蛋白质外壳和存在于头部内的DNA所构成。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。
2、细胞核遗传染色体是主要的遗传物质载体，且染色体在细胞核内，受细胞核内遗传物质控制的遗传现象。
3、细胞质遗传线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体，且在细胞质内，受细胞质内遗传物质控制的遗传现象。
4、证明DNA是遗传物质的实验关键是设法把DNA与蛋白质分开，单独直接地观察DNA的作用。
5、肺炎双球菌的类型①、R型（英文Rough是粗糙之意），菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。②、S型（英文Smooth是光滑之意）菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。如果用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡。格里菲斯实验格里菲斯用加热的办法将S型菌杀死，并用死的S型菌与活的R型菌的混合物注射到小鼠身上。小鼠死了。（由于R型经不起死了的S型菌的DNA（转化因子）的诱惑，变成了S型）。
6、艾弗里实验说明DNA是“转化因子”的原因将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R型细菌进行混合；结果只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌，并且的含量越高，转化越有效。
7、艾弗里实验的结论DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
8、噬菌体侵染细菌的实验①噬菌体侵染细菌的实验过程吸附→侵入→复制→组装→释放。②DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素３５S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素３２P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用3２P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。③结论进入细菌的物质，只有DNA，并没有蛋白质，就能形成新的噬菌体。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA的作用下合成的。说明了遗传物质是DNA，不是蛋白质。③此实验还证明了DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性，也证明了DNA能够控制蛋白质的合成。
9、肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只证明DNA是遗传物质（而没有证明它是主要遗传物质）10、遗传物质应具备的特点①具有相对稳定性②能自我复制③可以指导蛋白质的合成④能产生可遗传的变异。
11、绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒（如烟草花叶病病毒）的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA。
12、①遗传物质的载体有染色体、线绿体、叶绿体。②遗传物质的主要载体是染色体。
2017全国Ⅱ卷，2题
在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（
）
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
答题思路
【考点】病毒的遗传物质、生活方式、增殖过程以及其分类
【点拨】解题关键是理解并掌握赫尔希和蔡斯获得32P标记的T2噬菌体的方法。本题比较容易。
【命题意图】本题考查探索遗传物质经典实验T2噬菌体侵染大肠杆菌相关知识，要求考生能正确分析该实验相关材料、方法、结论等。
【命题规律】噬菌体侵染细菌实验
通常考查判断子代噬菌体标记情况以及沉淀物和上清液上含有放射性的原因。
【方法点拨】1.“二看法”判断子代噬菌体标记情况
2.沉淀物和上清液上含有放射性的原因
（1）35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物上含有少量放射性的原因
可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。
（2）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因
①保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
②从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。
1．【2017年江苏卷，2】下列关于探索DNA
是遗传物质的实验，叙述正确的是（　　）
A．格里菲思实验证明DNA
可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S
型肺炎双球菌中提取的DNA
可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P
标记
【答案】C
2．【2017届江苏省盐城市高三第三次模拟考试生物试题】下列有关探索DNA是遗传物质实验的叙述，正确的是（
）
A.
格里菲思实验碎明了DNA是肺炎双球菌的遗传物廣
B.
赫尔希和蔡斯_验中，用32P标记T2噬菌体的DNA
C.
赫尔希和蔡斯美验证明了DNA是T2菌体主要的遗传物质
D.
艾弗里实验中，添加S型肺炎双球菌DNA的培养基上只出现光滑型菌落
【答案】B
3．【河北省衡水中学2017届高三第二次模拟考试理科综合生物试题】下列相关实验中，叙述正确的是（
）
A.
赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是主要的遗传物质
B.
用新配置的NaOH和CuSO4混合液，可检测待测样液中是否含有蛋白质
C.
将酶和底物在室温下混合，再作不同保温处理，可探究温度对酶活性的影响
D.
艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用
【答案】D
4．【2017届山东省莱芜市高三4月质量检测（二模）理科综合生物试题】1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，有关该实验的说法正确是（
）
A.
选择T2噬菌体作为实验材料的优势是其结构简单，繁殖速度快
B.
用32P和35S分别标记噬菌体可追踪其DNA和蛋白质分子的合成过程
C.
35S标记的噬菌体侵染实验中，若搅拌时间短，上清液中的放射性会降低
D.
32P标记的噬菌体侵染实验中，保温时间过长过短都会降低上清液的放射性
【答案】C
【解析】选择T2噬菌体作为实验材料的优势是其结构简单（由蛋白质和DNA组成），侵染细菌时只有DNA进入细菌，能将DNA和蛋白质彻底分开，A错误；用32P和35S分别标记噬菌体可追踪其DNA和蛋白质分子的行踪，而不是它们的合成过程，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，其在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，搅拌的目的是让吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分开，若搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使上清液中放射性降低，沉淀物中放射性增强，C正确；保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射陡。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性含量升高，因此保温时间过长或过短都会增强上清液的放射性，D错误。
5．【内蒙古鄂尔多斯市2017届高三模拟考试理科综合生物试题】下图为“噬菌体侵染大肠杆菌实验”的实验流程，第一组实验用35S标记噬菌体，第二组实验用32P标记噬菌体。若赫尔希和蔡斯的假设是，噬菌体的蛋白质进入大肠杆菌而DNA未进入。则下列关于该假设的预期结果，理论上正确的是（
）
A.
第一组实验的上清液放射性强，沉淀物无放射性
B.
第二组实验的上清液无放射性，沉淀物放射性强
C.
第一组实验的上清液无放射性，沉淀物放射性强
D.
第二组实验的上清液放射性强，沉淀物放射性强
【答案】C
6．【河北省石家庄市2017届高三毕业班第二次模拟考试理科综合生物试题】下列有关赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染细菌实验”的叙述，正确的是（
）
A.
离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
B.
该实验运用了同位素标记法和差速离心法
C.
T2噬菌体与细菌所含的核酸中嘌呤总数都等于嘧啶总数
D.
32P标记的噬菌体侵染细菌的时间过长或过短，都会导致上清液放射性偏高
【答案】D
【解析】噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，A错误；赫尔希和蔡斯用T2噬菌体侵染细菌的实验过程中采用了同位素标记技术，即用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，B错误；T2噬菌体只含有一种核酸，即DNA，在双链DNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，且配对的碱基彼此相等，因此T2噬菌体的核酸中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，但细菌中既有DNA也有RNA，故嘌呤总数不等于嘧啶总数，C错误；如果离心前混合时间过长，子代噬菌体就会细菌中释放出来；而侵染时间过短，有的噬菌体DNA没有进入细菌，都会导致上清液中放射性升高，D正确
7．【2016年江苏卷，1】下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（　　）
A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
【答案】D
【解析】格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体属于病毒，营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。
8．【2017年高考全国Ⅰ卷理综，29】根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出⑴
实验思路，⑵
预期实验结果及结论即可。（要求实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
【答案】（1）甲组用添加放射性同位素标记的碱基T的培养基培养的宿主细胞，与新病毒混合培养；乙组用添加放射性同位素标记的碱基U的培养基培养的宿主细胞，与新病毒混合培养。（2）分离出甲乙两组的病毒，进行放射性检测，若甲组中病毒不带放射性，乙组中病毒带放射性，则说明该病毒为RNA病毒。若甲组中病毒带放射性，乙组中病毒不带放射性，则说明该病毒为DNA病毒。
【解析】DNA病毒会利用宿主细胞的核苷酸进行复制，DNA病毒利用碱基T不会利用碱基U，RNA病毒利用U不会利用碱基T。
9．【2016年全国Ⅰ卷，29】有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的＿＿＿＿＿（填“α”“β”或“γ”）位上。
（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“α”“β”或“γ”）＿＿＿＿位上。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）γ
（2）α
（3）一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记
10.肺炎双球菌能引起人的肺炎和小鼠的败血症。已知有许多不同菌株，但只有光滑型（S）菌株能引起疾病。这些有毒菌株的细胞外面有多糖类的胶状荚膜，保护它们不被宿主的正常防御机构破坏。以下是1928年英国科学家Griffth所做的实验，据图回答
（1）从D组实验中的老鼠体内可分离出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）A、B、C、D四组实验中，＿＿＿＿＿＿组为对照实验。
（3）为了解释上述实验现象，1944年艾弗里科学家从S型菌中提取DNA，蛋白质和多糖荚膜等成分，分别与R型菌一起培养。结果发现①S型细菌的DNA与R型活菌混合，将混合物注入老鼠体内，可使老鼠致死，这说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②S型细菌的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌温合并注入老鼠体内，老鼠＿＿＿＿＿＿＿。
③上述转化实验直接证明了＿＿＿＿＿＿＿＿。
【答案】（1）活的S型细菌（S型细菌+R型细菌）
（2）A、B
（3）①S型的细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌
②不致死
③DNA是遗传物质

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