1、第四部分 遗传与进化第 25 课时 DNA 是主要的遗传物质一、考点内容全解（一）本讲考什么？1.肺炎双球菌转化实验（1）过程：无毒性 R 型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活有毒性 S 型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡杀死的有毒性 S 型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活杀死的有毒性 S 型肺炎双球菌活的无毒性 R 型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡有毒性 S 型肺炎双球菌成分分离A蛋白质活的无毒性 R 型感染小鼠，小鼠存活BDNA 活的无毒性 R 型感染小鼠，小鼠死亡C多糖活的无毒性 R 型感染小鼠，小鼠存活荚 膜 多 糖 （2）结论：DNA 是遗传物质2.噬菌体侵染细苗实验（l）过程：用 35S 标记蛋白
2、质的噬菌体浸染细菌细菌内无放射性表明噬菌体蛋白质外壳未进入细菌内部 32P 标记 DNA 的噬菌体浸染细菌细菌内有放射性表明噬菌体的 DNA 进入到细菌内部（2）结论：DNA 是遗传物质3.DNA 是主要的遗传物质（1）一切生物的遗传物都是核酸细胞形态的生命：DNA（主要）DNA 如 噬菌体非细胞形态的生命：RNA 如烟草花叶病毒 2遗传物质的载体(细胞)细胞核：染色体(主要)细胞质：线粒体 DNA、叶绿体 DNA、质粒等例 1l 若用 DNA 酶处理 S 型细菌，使之与活的 R 型细菌一起感染小鼠，结果或结论错误的是 ( )A小鼠死亡 B能证明 DNA 是否为遗传物质C多糖不是遗传物质 D能
3、证明蛋白质不是遗传物质解析本例是肺炎双球菌转化实验的步骤中的操作之一。依题意，显然要用“现代”的眼光去辨别回答。DNA 酶具有专一性，只分解 S 型细菌的 DNA，而对蛋白质、糖类等不产生影响，换句话说，这一处理的结果是：S 型的蛋白质+S 型多糖+活的 R 型感染小鼠 存活DNA 是遗传物质存活蛋白质、多糖可能是遗传物质答案A 例 2用噬苗体去感染体内含 32P 的细菌，在细菌解体后，含 32P 的应是 ( )A子代噬菌体 DNA B子代噬苗体蛋白质外壳C子代噬菌体的蛋白质和 DNA D部分子代噬菌体 DNA解析噬臂体蛋击质外壳不含 32P，排除选项 B 和 C。噬菌体侵染细菌后，利用细菌内
4、的原料复制出噬菌体 DNA， 32P 是核苷酸的成分。特别提示病毒必须寄生在活的细菌之内，利用其“机器”如核糖体和原料如氨基酸、核苷酸等。同类变式用 32P 标记的噬菌体侵染某细菌，释放出 n 个噬菌体，则含有放射性的噬菌体最多有多少个? ( )A1 B2 Cn/2 Dn解析本例是例 2的拓展，区别在于两点：(1)标记的是噬菌体核酸，而不是细菌；(2)需要适用“半保留复制”规律，因而表现出一定的综合性。答案B同类变式二下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 (2)图中 D 表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是 ，注入细菌内的物质是 (3)图中 E 表明
5、(4)噬菌体侵染细菌实验得出了 是主要遗传物质的结论解析噬菌体侵染细菌的过程是：吸附注入 DNADNA 复制 合成相应的酶、外壳蛋白等组装成新(子代 )噬菌体细菌解体，噬菌体释放。明白该过程，不难作答。答案(1)B、D、A、E、C (2)蛋白质外壳 噬菌体 DNA (3)噬菌体复制完成 (产生性状完全相同的噬茵体后代) (4)DNA例 3噬菌体外壳的合成场所是 ( )A细菌的核糖体 B噬菌体的核糖体 C噬菌体基质 D细菌的核区解析可从以下三个方面分析：噬菌体的外壳主要成分是蛋白质；蛋白质必须在细胞中的核糖体上合成；病毒是彻底寄生的，它必须利用细胞的“机器”和“原料”合成蛋白质和核酸等。综合分析
6、知，噬体的蛋白质外壳的合成场所是细菌的核糖体。答案A同类变式噬菌体外壳的合成原料直接来自于 ( )A细菌 B噬菌体 C环境 D原噬菌外壳的降解解析噬菌体合成外壳蛋白的原料是游离的氨基酸，该氨基酸直接由细菌提供，由细菌自己合成或环境供给或原有蛋白的降解。而噬菌体侵染细菌时，入侵的只是核酸，因而无法提供合成蛋白质的氨基酸。答案B例 3下列说法错误的是 ( )A一切生物的遗传物质是核酸 B遗传物质的主要载体是 DNAC除少数生命外，一切生物均含有核酸 D遗传物质的主要载体含蛋白质解析本例要求对遗传物质的种类及其存在形式有一个全面、深刻的理解。遗传物质主要是 DNA，包括全部细胞形态的生物和 DNA
7、病毒。在细胞中，DNA 主要存在于染色体上，染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。特别注意朊病毒是一类特殊形态的生命存在形式，它只有蛋白质而无核酸，但它仍有存在于人体或哺乳动物染色体的编码基因。答案 lB二、能力提升技巧开展研究性学习，应能作出合理的假设，科学地设置实验对照以消除实验误差和增强说服力。本课时内容是进行研究性学习的良好载体，如排除蛋白质这一干扰因素对“DNA 是遗传物质”命题(结论)的挑战，方法是：设法使蛋白质和核酸(DNA)分开，然后分别单独地观察其影响。这一思想是解决类似问题的基本策略。例 4阅读下面材料，并填写文中空白：1928 年，英国微生物学家 FGriffith 做了著
8、名的肺炎双)S 型：注射小白鼠。小白鼠死亡(2)R 型：注射小白鼠。小白鼠存活(3)S 型：65加热灭活，注射小白鼠，小白鼠存活(4)R 型+S 型(65加热灭活)：注射小白鼠。小白鼠死亡那么综合上述系列实验，分析造成实验(4)结果的原因，可以作出几种假设：假设：R 型细菌使 S 型细菌复活；假设：是 (填“RS”)型细菌转变为另一类细菌。1944 年，美国洛克菲勒研究所的 OAvery 等改进了 FGfiffith 的实验：(1)R 型+适量 S 型细菌无细胞提取物：注射小白鼠。小白鼠死亡。由此可以否定上面的假设 ()；同时表明被杀死的 S 型细菌中存在某种活性物质(即转化因子 )，它能使，
9、这种活性物质可能是 若不考虑多糖，继续做下面的实验：(2)R 型+适量核酸酶降解 S 型细菌无细胞提取物：注射小白鼠。小白鼠存活。如果实验就此终止，我们认为还不能得出合理结论，必须补充一个实验。请你补充该实验并预测实验的结果： 解析本题有两个难点：一个是就 FGriffith 实验(4)结果作出可能的合理假设，然后根据实验结果进行检测和判断；另一个是对题目提供的 OAvery 等改进实验(部分)进行检测和判断，并完善设计，其命题意图是考查对照实验的设计能力。前者由“无细胞”可找到否定假设的答案；后者通过蛋白酶降解 S 型细菌中蛋白质（只剩下 S 型细菌完整的 DNA）而达到目的，即有：答案R
10、核酸(或核酸、蛋白质、多糖) R 型+适量蛋白酶降解 S 型细菌无细胞提取物：注射小白鼠。小白鼠死亡 DNA(核酸)是遗传物质，蛋白质不是遗传物质延伸技巧 注意两个经典实验的拓展，本题即是一个典型的例子，又如在 DNA 侵染细苗实验中可做对照实验：将噬菌体蛋白质外壳导人细菌以证明蛋白质不是遗传物质。三、基础能力测试1.肺炎双球菌转化实验中，在培养有 R 型细菌的 A、B、C、D 四个试管，依次分别放人从 S 型活细菌中提取的 DNA 和 DNA 酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有 R 型细菌转化的是 ( )2.用 32P 标记噬菌体的 DNA，用 35S 标记细菌的蛋白质，用这种噬菌体
11、去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体可含有 ( )A 32P B 35S C 32P 和 35S D二者皆无3.猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数依次是 ( )A4，4，5 B5，4，4 C4，5，4 D5，4，54.下列叙述错误的是 ( )A染色体是核酸的主要载体 B遗传物质的主要载体是染色体C细胞质中的核酸都是遗传物质 D遗传物质要么是 DNA，要么是 RNA5.某科学家做“噬茵体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记噬菌体和细菌的有关结构是 ( )噬菌体 细菌A 32S 标记蛋白质B 15N 标记 DNA 32P 标记核酸和核苷酸C 32P 标记 DNA 32S 标记蛋白质氨基酸
12、D 15N 标记 DNA 32P 标记蛋白质和核苷酸6.在下列生物中，既以 DAN 作为遗传物质，又具有相同的代谢类型的一组生物是 ( )A人和蛔虫 B硝化细菌和大肠杆菌 C噬菌体和烟草花叶病毒 D乳酸菌和蛔虫7.噬菌体侵染细菌过程中，具决定意义的步骤是 ( )A子代噬菌体的组装、释放 B细菌提供条件，合成噬菌体 DNA、蛋白质C亲代噬菌体 DNA 在细菌内多次复制 D亲代噬菌体将 DNA 注入细菌细胞内四、潜能挑战测试8.美国科学家普里辛纳因在研究朊病毒（仅含有致病毒蛋白因子）方面作出的卓越贡献而获得 1997 年度诺贝尔生理学或医学奖。下列关于朊病毒的判断正确的是 ( )A.朊病毒的遗传物
13、质是 RNA B.朊病毒与 SARS 病毒相似C.朊病毒可能以毒蛋白质为模板增殖 D.朊病毒依靠逆转录酶传递遗传信息9.图中，烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如 A、B，侵染作物叶片的症状如 C、D。回答：(1)用 E 去侵染叶片 F 时，在叶片 F 上所患病的症状与 相同。(2)F 上的病毒，蛋白质外壳是以 为模板，以 为场所合成的。所需的氨基酸、酶和 ATP 均来自 。(3)子代噬菌体的各项特性都是由 决定的。(4)本实验证明 。10.科学家将大肠杆菌的核糖体用 15N 标记，并把大肠杆菌放人含 32p 和 35S 的培养基中培养一段时间，然后由噬菌体侵染这种大肠杆菌。回
14、答：(1)与酵母菌相比，大肠杆菌最显著的区别是缺少 。(2)在侵染后的细菌体中，发现有 32p 标记的种 RNA，其碱基比率与噬菌体 DNA 的碱基比率相同，而不同于大肠 杆菌 DNA 的碱基比率，说明这种 RNA 是由 转录来的；在细菌体中只发现有 15N 标记的核糖体，而在新合成的噬菌体蛋白质中含有 32P 和 35S，说明合成噬菌体的蛋白质过程是由大肠杆菌提供 。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的实验说明 。11.阅读下面材料，填写文中空白：19 世纪 90 年代初，俄国人种植的烟草得了一种奇怪的病花叶病，它像瘟疫一样迅速蔓延，使农民烟草收入减少了一半以上。这件事引起了一位年轻的植物学家傻国彼得
15、堡科学院德米特里伊凡诺夫斯基的注意。他在烟田里采了几片得病的烟叶，捣烂后调成浆液，再把这种浆液滴在健康的烟叶上，结果几天后，这些烟叶也得了同样的病。伊凡诺夫斯基因此得出结论：传染花叶病的元凶位于 这些元凶是不是一种 呢?伊凡诺夫斯基决定把上述浆液接种在几十种 里，希望它们成长增殖，结果没有成功，这说明花叶病的病原体不是接着伊凡诺夫斯基用双层滤纸过滤患花叶病烟草的浆液，并将这种浆液清在正常烟叶上，发现仍具有感染性，这说明这种病原体结构。后来，伊凡诺夫斯基选择了一种缝隙更小的，连任何细菌都不能通过的过滤器，并用上述滤液做同样的实验，仍得到同样的结论。这个现象说明存在两种可能：一种是 ，另一种是 1
16、898 年，伊凡诺斯基设计了一个精巧实验：把病叶的浆液注射到第一株健康烟叶里，等这株烟草患病以后，再把它的叶子也做成浆液，并把它注射到第二株健康烟草的里。然后，又把第二株烟草的掖再注射给第三株，这样一株一株地注射下去。结果显示：全部烟草都得了病，并且越是后面的比前面的发病更快更严重。由此得结论：烟草花叶病的病原体是一种 ，因为只有活着的生命体才能在烟草中继续 ，并使浆液的 增强。现在，我们知道烟草花叶病的病原体是 ，其化学成分主要是 ，它与 HIV(艾滋病毒)一样依靠 酶进行增殖。12.1944 年 OAvery 从光滑型(S 型)肺炎双球菌中分别提取 DNA、蛋白质和多糖等物质，并将上述每一
17、种物质单独放入粗糙型(R 型)肺炎双球菌的培养基中，结果发现只有 DNA 能使一部分粗糙型肺炎双球菌转化为光滑型。那么这种转化作用的原因是什么呢？请你设计实验证明之。实验材料：粗糙型(R 型)肺炎双球菌的培养基、小鼠、注射器等你的假设： 设计实验步骤： 观察、记录实验结果预测： 五、标答与点拨1.B(点拨：DNA 为“转化因子” 。DNA 酶会降解 DNA)2.C(点拨：噬菌体将 DNA 注入细菌，并以此为模板合成子代 DNA；该 DNA 再指导蛋白质的合成，合成原料来自细菌的氨基酸)3.B (点拨：猴的核酸有 DNA 和 RNA，噬菌体只有 DNA 一种核酸，烟草花叶病毒的核酸是 RNA)4
18、.C(点拨：细菌质的核酸主要是核糖体 RNA)5.C(点拨：不能用 35N 标记蛋白质或核酸，因为两者均含有 N 元素)6.D(点拨：大肠杆菌、蛔虫、乳酸菌为异养厌氧型；硝细菌自养需氧型；烟草花叶病毒的遗传物质为RNA)7.D(点拨：DNA 是遗传物质)8.C(点拨：朊病毒只具有朊病毒异常蛋白，一个异常蛋白与一个正常蛋白结合释放出两个异常蛋白，从而实现增殖)9.(1)D (2)E 的 RNA；F 细胞的核糖体；F 的细胞 (3)E 的 RNA (4)RNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质10.(1)核膜(成形的细胞核) (2)噬菌体的 DNA；原料和场所 (3)DNA 是遗传物质11.患病烟草的叶里；细菌；细菌培养基；很小，能通过滤纸；病原体很小，能通过细菌过滤器；病原体分泌致病毒素；微小生命体；繁殖；毒性；烟草花叶病毒；蛋白质和 RNA；逆转录12.转化作用的实质是外源(S 型)DNA 与受体细胞(R 型)DNA 之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息 提取 S 型 DNA 添加到接种有 R 型肺炎双球菌的培养基中培养；用 DNA 酶降解提取的 S 型 DNA，添加到接种有 R 型肺炎双球菌的培养基中培养作对照； 将两种培养基中获得肺炎双球菌分别注入到小鼠体内 实验组中培养的肺炎双球菌能使小鼠患病以致死亡；对照组中培养的肺炎双球菌不能使小鼠患病死亡
