第三章 第一节Word格式文档下载.docx
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②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,也会使上清液出现放射性。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:
由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。
例1
(2018·
杭州模拟)下列关于“T2噬菌体侵染细菌实验”的叙述错误的是( )
A.用含32P的化合物培养大肠杆菌后,大肠杆菌中只有核酸含32P
B.要用32P标记噬菌体,可用含32P的细菌培养噬菌体
C.35S标记的噬菌体侵染细菌后,不搅拌就离心所得沉淀中有放射性
D.若T2噬菌体的壳体也进入细菌,则无法证明DNA是遗传物质
答案 A
解析 细胞中含P的化合物有核酸、磷脂等,所以用含32P的化合物培养大肠杆菌后,大肠杆菌中不只是核酸含32P,A错误;
T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,不能用培养基直接培养,要用32P标记噬菌体,可用含32P的细菌培养噬菌体,B正确;
35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌后,搅拌使蛋白质外壳与细菌分开,所以不搅拌就离心所得沉淀中有放射性,C正确;
若T2噬菌体的壳体也进入细菌,则细菌中含有噬菌体的DNA和蛋白质,因而无法证明DNA是遗传物质,D正确。
例2
如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为( )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S
答案 B
解析 用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA复制,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质。
方法点拨
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
二、肺炎双球菌转化实验
1.肺炎双球菌
种类
比较项目
S型菌
R型菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有荚膜
无荚膜
有无毒性
有毒性
无毒性
2.活体细菌转化实验
(1)实验过程和现象
①S型活菌
小鼠→死亡。
②R型活菌
小鼠→存活。
③加热杀死的S型菌
④加热杀死的S型菌+R型活菌
(2)结论:
加热杀死的S型菌有某种物质(“转化因子”)能使R型活菌转化成活的S型菌。
3.离体细菌转化实验
R型菌、S型菌。
(2)实验过程及结果:
(3)特点:
DNA纯度越高,转化效率就越高。
(4)实验结论:
DNA是遗传物质。
1.肺炎双球菌活体细菌转化实验和离体细菌转化实验的比较和分析
项目
活体细菌转化实验
离体细菌转化实验
培养细菌
小鼠(体内)
培养基(体外)
实验结果
加热杀死的S型菌能使R型菌转化为S型菌
S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌
S型菌体内有“转化因子”
S型菌的DNA是遗传物质
联系
①所用材料相同,都是肺炎双球菌(R型和S型)
②实验目的都是研究谁是遗传物质
③活体细菌转化实验是基础,仅说明S型菌体内有“转化因子”,离体细菌转化实验进一步证明“转化因子”是DNA
④两个转化实验都遵循对照原则、单一变量原则
2.实验拓展分析
(1)加热杀死S型菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)R型菌转化成S型菌的实质是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组,表现出S型菌的性状。
(3)转化后形成的S型菌的性状可以遗传下去,说明S型菌的DNA是遗传物质。
例3
利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。
各组肺炎双球菌先进行如下图所示的处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。
相关说法不正确的是( )
A.通过e、f对照,能说明“转化因子”是DNA而不是蛋白质
B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.由该实验可证明DNA是主要的遗传物质
D.b、c、f三组中的菌均可导致小鼠死亡
答案 C
解析 从图示实验过程看出,通过e、f对照,能说明“转化因子”是DNA而不是蛋白质;
f组加入了S型菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌;
图中实验不能说明DNA是主要的遗传物质;
a组经煮沸、d组和e组均为R型菌,都不能导致小鼠死亡,而b、c组是S型菌,f组的R型菌有一部分被转化成了S型菌,均可使小鼠死亡。
特别提醒
DNA是主要的遗传物质是针对整个生物界而言的。
在肺炎双球菌转化实验中,由于受DNA纯度等因素影响,只有少部分R型菌转化为S型菌,但这些少量的细菌可通过大量繁殖后使小鼠死亡。
例4
(2017·
浙江4月选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎双球菌的菌落是光滑的
B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活
C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌
D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
答案 D
解析 S型肺炎双球菌的菌落为光滑的,R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的,A错误;
S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,B错误;
S型菌中的DNA能将部分R型菌转化为S型菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有S型菌和R型菌,C错误;
该实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将R型菌转化为S型菌,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D正确。
三、烟草花叶病毒的感染和重建实验
1.烟草花叶病毒的组成成分:
RNA和蛋白质。
2.实验过程:
(1)烟草花叶病毒的蛋白质
烟草→烟草不患病。
(2)烟草花叶病毒的RNA
烟草→烟草患病。
(3)烟草花叶病毒RNA+RNA酶
(4)TMVA蛋白质+TMVBRNA→重建病毒
烟草→从烟草中能分离出TMV_B后代。
(5)TMVB蛋白质+TMVARNA→重建病毒
烟草→从烟草中能分离出TMV_A后代。
3.结论:
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
不同生物的遗传物质
细胞生物
非细胞生物
生物类型
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
实例
真菌、原生生物、所有动植物
细菌、蓝细菌、放线菌等
噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等
HIV、SARS
病毒、烟草花叶病毒等
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
例5
烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病病斑不同,如图所示。
下列说法中不正确的是( )
A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草,结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟草,结果说明具有侵染作用
C.c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟草,结果说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为烟草感染车前草病毒的症状,并能从中分离出车前草病毒
D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草,因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。
例6
温州模拟)下列关于遗传物质的说法,错误的是( )
A.原核生物的遗传物质是RNA
B.真核生物的遗传物质是DNA
C.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D.逆转录病毒的遗传物质是RNA
解析 原核细胞的遗传物质是DNA,A错误;
真核生物的遗传物质是DNA,B正确;
烟草花叶病毒只有RNA一种核酸,其遗传物质是RNA,C正确;
逆转录病毒只有RNA一种核酸,其遗传物质是RNA,D正确。
对探索遗传物质的经典实验的4点总结
(1)核酸是一切生物的遗传物质。
(2)有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
(3)病毒只含一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
(4)只有针对“所有生物”时,才可称“DNA是主要的遗传物质”,否则,针对任何一种生物,其遗传物质均无“主要”之说——任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸(要么为DNA,无DNA时为RNA)。
1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,你认为同位素标记的方案应为( )
A.用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌
B.用18O或32P培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳
解析 用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳,35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中,32P仅存在于噬菌体的DNA中,而14C、18O、3H在蛋白质和DNA中都含有,无法区分是哪一种成分发挥作用,同时用32P、35S标记蛋白质和DNA,沉淀物和上清液中都有放射性,也无法判断是哪一种成分发挥作用。
2.(2017·
嘉兴一中期末)下列关于探索核酸是遗传物质实验的叙述中,错误的是( )
A.噬菌体侵染细菌的实验中,离心后细菌主要存在于沉淀中
B.肺炎双球菌活体转化实验,证明了S型菌中有某种“转化因子”
C.肺炎双球菌离体转化实验,证明了S型菌的DNA可使小鼠患败血症
D.烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明了RNA是遗传物质
解析 噬菌体侵染细菌的实验中,离心后较轻的噬菌体蛋白质外壳分布在上清液中,较重的细菌存在于沉淀中,A正确;
肺炎双球菌活体转化实验,证明了S型菌中有某种“转化因子”,能将R型菌转化为S型菌,B正确;
肺炎双球菌离体转化实验,证明了S型菌的DNA可使R型菌转化为S型菌,S型菌可使小鼠患败血症死亡,C错误;
烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明了RNA是遗传物质,D正确。
3.科学家在证明遗传物质是DNA的实验中,将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理,并将处理后的DNA与R型菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是( )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C.补充R型菌生长所需要的营养物质
D.直接证明S型菌的DNA不是促进R型菌转化的因素
解析 本实验中真正的实验组是S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,结果发现培养基上有R型菌和S型菌共同生长;
为证明DNA的作用,设置了一系列对照实验(本题实验即是其中之一),以进一步证明实验结论。
4.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
解析 豌豆的遗传物质只有DNA,A错误;
酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上,细胞质中也有,B正确;
T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素,C错误;
HIV的遗传物质是RNA,初步水解后产生4种核糖核苷酸,D错误。
5.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;
而实验的实际最终结果显示:
在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层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实验中,采用的实验方法是__________________。
(2)在理论上,上清液放射性应该为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,由此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_______________________________________________。
与当今“教师”一称最接近的“老师”概念,最早也要追溯至宋元时期。
金代元好问《示侄孙伯安》诗云:
“伯安入小学,颖悟非凡貌,属句有夙性,说字惊老师。
”于是看,宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。
清代称主考官也为“老师”,而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。
可见,“教师”一说是比较晚的事了。
如今体会,“教师”的含义比之“老师”一说,具有资历和学识程度上较低一些的差别。
辛亥革命后,教师与其他官员一样依法令任命,故又称“教师”为“教员”。
(5)上述实验中,________(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是_________________________________________________________________________。
答案
(1)同位素标记法(同位素示踪法)
(2)理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含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子代噬菌体,经离心后分布于上清液中 ②是 没有侵入到大肠杆菌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 N元素在DNA和蛋白质中都含有
解析
(1)噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是同位素标记法。
(2)在DNA中含有P元素,蛋白质中没有,故32P只能进入噬菌体的DNA中。
在侵染过程中,由于噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌,离心后,上清液中是噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,因此理论上,上清液中没有放射性。
(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来,使上清液带有放射性;
如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌内,也会使上清液带有放射性。
(4)噬菌体侵染细菌实验表明,在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(5)N元素在DNA和蛋白质中都含有,因此不能用15N标记DNA。
[对点训练]
题组一 噬菌体侵染细菌的实验
1.在探索遗传物质的过程中,科学家做了T2噬菌体侵染细菌的实验,做法正确的是( )
A.分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体
B.分别用含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
C.分别将35S和32P注入鸡胚,再用T2噬菌体感染鸡胚
D.分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体
解析 T2噬菌体为专门寄生于细菌体内的病毒,由此可知要标记T2噬菌体,首先应先标记细菌,故B符合题意。
2.(2018·
嘉兴五校第一次联考)用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。
在侵染时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。
下列相关叙述错误的是( )
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA
C.上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳
D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA
解析 由于在侵染时间内,被侵染细菌的存活率接近100%,32P标记在噬菌体的DNA上,因此在实验过程中上清液中出现放射性的原因可能是培养时间过短,部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内。
3.某研究人员模拟噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;
②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;
③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌;
④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,经过一段时间后离心,检测到以上4个实验中放射性出现的主要位置依次是( )
A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
解析 在该实验中沉淀物的主要成分是细菌,上清液的主要成分为噬菌体外壳。
①、③都直接对细菌进行了标记,放射性主要出现在沉淀物中;
②用32P只能标记噬菌体的DNA,在该实验中,噬菌体的DNA会进入细菌体内,放射性也主要出现在沉淀物中;
④用15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,在该实验中,噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内,而DNA可以进入细菌体内,故放射性会出现在上清液和沉淀物中。
4.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,科学家们做了“T2噬菌体侵染细菌”的实验。
下图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表细菌。
下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两组相互对照
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而细菌的遗传遵循基因分离定律
D.若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
解析 由题干信息可知,图中亲代噬菌体已用32P标记,则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记;
要证明DNA是遗传物质,还应设计一组用35S标记噬菌体的实验,二者为相互对照实验;
细菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律;
若本组实验B(上清液)中出现放射性,可能是实验时间较长,细菌裂解导致的,也可能是部分噬菌体的DNA未侵入细菌,经搅拌、离心到上清液中的。
题组二 肺炎双球菌转化实验
5.“肺炎双球菌的离体转化实验”证明了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
得出这一结论的关键是( )
A.用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照
B.用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内,测定小鼠体液中抗体的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D.将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中,培养R型菌,观察是否发生转化
解析 当把S型菌的各种因子分离并分别与R型菌混合培养后,发现只有加入DNA的培养基中R型菌发生转化,出现S型菌,而加入其他因子的培养基中R型菌(如加入蛋白质)不发生转化,即不出现S型菌。
6.(2016·
浙江10月选考)用R型和S型肺炎双球菌进行实验,其过程和结果如图所示。
据图分析可知( )
A.RNA是转化因子
B.荚膜多糖具有生物活性
C.DNA是转化因子
D.DNA是主要的遗传物质
解析 本实验属于肺炎双球菌转化实验的体外转化实验,图中只有加入DNA的一组才发生转化,与其他组形成对照,说明DNA是转化因子。
7.在肺炎双球菌的转化实验中,将R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡。
则此过程中小鼠体内S型菌、R型菌含量的变化情况最可能是下列哪个图像( )
解析 在死亡的小鼠体内同时存在着S型和R型两种细菌。
R型菌的含量应先减后增,这与小鼠的免疫力有关,刚开始小鼠免疫力较强,注入的R型菌大量被杀死;
随后一些R型菌转化成S型菌,S型菌有多糖类荚膜的保护,能在小鼠体内增殖,使小鼠免疫力降低,对R型菌、S型菌的杀伤力减弱,导致R型菌、S型菌增殖加快、含量增加。
8.活体细菌转化实验的结论不正确的是( )
A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型菌
C.说明了R型活细菌是无毒性的
D.说明了加热杀死的S型菌是无毒性的
解析 活体细菌转化实验,不能证明遗传物质是什么,只能证明S型菌含有能让R型菌转化的“转化因子”。
题组三 烟草花叶病毒的感染和重建实验
9.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。
下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是( )
实验编号
实验过程
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。
我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。
病斑类型
观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。
随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。
我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观察过程中指导。
我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,