RNA,B错误;肺炎双球菌的体内转化实验说明了转化因子的存在,体外转化实验证明了其遗传物质是DNA,C错误;真核细胞和原核细胞中基因的表达过程都包括转录和翻译两个过程,都需要DNA和RNA的参与,D正确。]
3.(2019·海南高考)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1 B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲 C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌 D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
B [红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,属于性状分离现象,不能说明核糖核酸是遗传物质,A错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的核糖核酸是遗传物质,B正确;加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌,只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子,不能说明核糖核酸是遗传物质,C错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能证明核糖核酸是遗传物质,D错误。故选B。]
4.(2017·全国卷Ⅰ)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(1)实验思路;(2)预期实验结果及结论。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
解析:该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是DNA还是RNA,要求使用的实验方法是同位素标记法。DNA和RNA的元素组成相同,都含有C、H、O、
N、P,因此只标记化学元素是不可行的,而DNA和RNA的不同之处在于含氮碱基不同,因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶,看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成DNA,还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来合成RNA。
答案:(1)实验思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)预期实验结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,则为RNA病毒;反之,为DNA病毒。 ■考向专练——题点研练 触类旁通·································
探索DNA是遗传物质的经典实验
1.(2019·衡水中学五调)格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如下图所示。下列说法正确的是( )
实验1:R型细菌+小鼠→存活 实验2:S型细菌+小鼠→死亡 实验3:S型细菌+加热+小鼠→存活 实验4:S型细菌+加热+R型细菌+小鼠→死亡 A.实验1为空白对照组,实验2、3和4均为实验组 B.能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌 C.该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质 D.对比实验2、3的结果,说明加热能使有毒性的S型活细菌失去毒性 D [四个实验相互对照,四组实验均为实验组,A项错误;实验2中小鼠体内只存在S型细菌,B项错误;该实验只能证明转化因子的存在,但不能证明其化学成分,C项错误。]
2.(2019·云南曲靖一中模拟)下图是用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程,有
关叙述正确的是( )
①用
32P
标记噬菌体―→
②被标记的噬菌体侵染细菌
―→③搅拌、离
心―→
④检测上清液和沉淀物中的放射性
A.过程①中32P标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子 B.过程②中应短时保温,有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 C.过程③中离心的目的是析出噬菌体外壳,使被感染的大肠杆菌沉淀 D.过程④中沉淀物的放射性很高,说明噬菌体的DNA是遗传物质 C [过程①中32P标记的是噬菌体内部的DNA分子,A项错误;过程②中应短时保温的目的是让噬菌体侵入细菌细胞,B项错误;过程③中离心的目的是析出噬菌体外壳,使被感染的大肠杆菌沉淀,C项正确;过程④中沉淀物的放射性很高,说明噬菌体的DNA进入了细菌细胞中,在子代噬菌体中检测到放射性,才能说明噬菌体的DNA是遗传物质,D项错误。]
经典实验的5个易错点
(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明S型细菌含有能让R型细菌转化的因子,但不能证明这种“转化因子”是何种物质。
(2)由于噬菌体属于细菌病毒,无细胞结构,所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体。标记噬菌体时,首先要标记细菌,即用含放射性的培养基培养细菌,然后用噬菌体侵染被标记的细菌,即可完成对噬菌体的标记。
(3)噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同位素标记法,32P和35S分别标记的是噬菌体的DNA和蛋白质。实验结果中对于放射性的描述是“很高”或“很低”,而不是“有”或“无”。
(4)用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在沉淀物中,子代噬菌体部分含32P;而用35S标记噬菌体的蛋白质,噬菌体与大肠杆菌混合培养,再经搅拌、离心,放射性主要在上清液中,子代噬菌体不含35S。
(5)RNA起遗传作用仅适用于RNA病毒。只有针对“所有生物”时方可描述
为“DNA是主要的遗传物质”。
噬菌体侵染实验的拓展考查
用T2噬菌体侵染大肠杆菌,在感染后2、4、6、8、10 min时向培养基中加入一定量的3H-尿嘧啶,培养适宜时间后,粉碎大肠杆菌分离得到RNA,并分别与加热变性后的含T2噬菌体DNA的单链组、含
大肠杆菌DNA的单链组混合杂交,检测两组的放射性强度并把结果绘制成曲线,两组杂交后的结果分别对应的曲线是( )
A.b、a B.c、d C.d、c D.a、b
D [分析题意可知,大肠杆菌被感染T2噬菌体后,其细胞内T2噬菌体的DNA上基因表达强烈,且随着感染时间的延长,粉碎大肠杆菌分离得到的RNA中放射性越强,而大肠杆菌的基因表达反而会越来越弱。因此两组杂交后的结果为T2噬菌体组杂交带放射性比例逐渐上升最后达到饱和,对应曲线a;大肠杆菌组杂交带放射性比例呈下降趋势,对应曲线b。]
考点2 DNA分子的结构和复制
(对应学生用书第38页)
■核心整合——知识内化 融会贯通·································· 1.DNA分子的结构
2.DNA复制
3.基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系
(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列,也是双螺旋结构。
(2)每个基因中脱氧核苷酸的数目及排列顺序是特定的,不同的基因的碱基(脱氧核苷酸)的数目及排列顺序不同。
(3)对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。
■素养提升——规范表述 严谨准确··································
1.基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗?为什么?
提示:基因不是碱基对随机排列成的DNA片段。在自然选择过程中,大部分由随机排列的脱氧核苷酸序列控制性状的生物不能成活,被淘汰掉了。
2.将发生癌变的小肠上皮细胞用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,一段时间后再移至普通培养液中培养,不同时间间隔取样,检测到被标记的癌细胞比例减少,出现上述结果的原因是什么?
提示:依据DNA半保留复制特点,移到普通培养液中的被标记的癌细胞,随着细胞增殖次数的增加,不被标记的癌细胞开始出现并不断增多,故被标记的癌
2020新课标高考生物二轮: 第1部分 专题5 遗传的分子基础
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