2011届高考生物判断遗传物质复习题

判断遗传物质
知识总结：
１、证明谁是遗传物质的方法：
（１）分离提纯：肺炎双球菌的转化实验
缺点：物质纯度不能保证１００％
（２）同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验
方法：标记两者的特有元素；
目的：把ＤＮＡ与蛋白质区分开
（３）酶处理法：朊病毒遗传物质验证
方法：去掉其中一种大分子物质
（４）病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验
方法：一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒２、病毒的培养：
病毒：专性寄生生活，用相应的活寄主细胞培养，不能用一般的培养基培养。

３、设计思路：
设法将组成病毒的化学物质分开，单独、直接的观察它们各自的作用。

练习：
1、（１）实验室已制备好分别含３Ｈ、１４Ｃ、１５Ｎ、１８Ｏ、３５Ｓ和３２Ｐ等６种放射性同位素的微生物培养基．你将选择哪两种培养基分别用于噬菌
体蛋白质外壳和噬菌体ＤＮＡ的标记．
（２）你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的
设计方法和这样设计的理由．．
（３）为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和ＤＮＡ
．
（４）用上述３２Ｐ和３５Ｓ标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，
子代噬菌体的ＤＮＡ分子中含有（３１Ｐ、３２Ｐ），原因是
；子代噬菌体的蛋白质中含有（３５Ｓ、３２Ｓ），
原因是。

此实验结果证明了。

答案：（1）含３５Ｓ的放射性同位素的培养基用于噬菌体蛋白质外壳的标记；含３２Ｐ放射性同位素的培养基用于噬菌体ＤＮＡ标记．
（2）先将细菌分别培养在３２Ｐ或３５Ｓ的培养基上，然后用噬菌体去侵染分别被３２Ｐ或３５Ｓ标记的细菌；原因：噬菌体营寄生生活．
（3）检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此，只能分开标记。

（4）３１Ｐ、３２Ｐ；噬菌体的ＤＮＡ（３２Ｐ）进入细菌后，利用细菌中未标记的含３１Ｐ的核苷酸为原料进行半保留复制；３５Ｓ；噬菌体的蛋白质外壳３５Ｓ未进入细菌体内，而是以细菌内含３２Ｓ的氨基酸为原料合成自身的蛋白质；
ＤＮＡ是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是其遗传物质。

2、病毒是一类没有细胞结构的分子生物，与人类关系特别密切。

近年世界上发现了能
感染人类的高致病性禽流感病毒，我国参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研
制出禽流感的疫苗。

要与禽流感做斗争，必须了解它、研究它，需要大量的供实验
用的病毒结晶。

根据所学的知识回答下列问题：
（１）在病禽中分离出禽流感病毒样本后，实验室培养禽流感病毒时，需要在一般
培养基上加入，为什么？。

（２）要研制禽流感疫苗，必须知道其大分子组成，请设计实验探究禽流感病毒的
物质组成：
①实验原理：ＲＮＡ液在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。

还需补充的两个实验
原理是：
Ａ：；
Ｂ：。

②去掉病毒中大分子成分的简便方法是。

③设计一个表格记录实验结果：
（３）在分析出禽流感病毒的物质组成后，证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的
实验设计思路是__________。

答案：（1）活的鸡胚；病毒是专性活细胞寄生（或不能独立繁殖）
（2）蛋白质与双缩脲试剂显紫色；ＤＮＡ与二苯胺试剂共热显蓝色；酶处理（或水解法）（３）设法将组成禽流感病毒的化学物质分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用。

３、某科学家做“杂种”病毒侵染实验。

车前草病毒（HRV ）和烟草花叶病毒（TMV ）都是以RNA 为遗传物质的病毒，由于所含RNA 不同，因而侵染后导致的植物症状不同（如图a 、b 所示），将病毒的RNA 和蛋白质分离，使其单独感染植物；或使不同病毒的RNA 和蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒，然后使其感染植物（感染图示如C 所示）。

Ａ、ＴＭＶ和ＨＲＶ的结构和侵染烟叶引起的病症 Ｂ、ＴＭＶ蛋白质外壳和ＨＲＶ的ＲＮＡ所合成的
新品系侵染烟草叶的情况
④
（1）图a 、图b 的表现症状不同，其根本原因是 。

（2）Ｂ图中①－④的分别说明了什么？
；
；
；。

（3）Ｂ图所示整个实验证明 （４）该实验的设计思路是 （５）依照Ｂ图的实验思路，实验还可以有另外一种做法，也能得出问题（３）的结论，你
认为应该怎么样操作？并预测将出现的实验现象。

４、1997年美国科学家坦利·普鲁立辛纳，发现了一种新型生物朊
病毒（Prion ），它是导致疯牛病和人的克–雅氏病的病原体。

试问
（1）理论上可通过什么常规方法证明朊病毒的遗传物质是什么？
（2）朊病毒能够“自我复制”，这对原有中心法则提出了挑战。

请根据这一发现对中心法则
进行修改。

答案：①分别用蛋白酶、核酸酶处理朊病毒；
②将上述处理过的产物分别去感染牛
③若蛋白酶处理过的产物仍能使牛发病，说明遗传物质是核酸而不是蛋白质
④若核酸酶处理过的产物仍能使牛发病，说明遗传物质是蛋白质而不是核酸。

（２）略
５、在研究遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。

（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。

请分析以下实验并回答问题：A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各培养基上（接种的菌种见图中文字所示）
（注：○为S型菌落●为R型菌落）
C．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（如上图）
①制备符合要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的氮源有机碳源生长因子及___________，并调整pH。

②本实验中的对照组有________________________。

③本实验得出的结论是：______________________。

（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型细菌转化为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：________________________________________________
第二步：配制A、B、C三组培养基，其中A组处理为___________；B组处理为__________；
C组处理为____________________。

第三步：_________________________________________________
第四步：_________________________________________________
②预测实验结果并得出结论：
③通过你设计的实验，还能得出什么新的结论？
答案：（1）①无机盐（1分）
②1、2、3组（1分）
③S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌，产生可遗传的变异（1分）
（2）①第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基；
第二步：不加任何提取物/加入提取出的S型细菌DNA/加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶第三步：将R型细菌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。

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，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌。

③DNA分子结构要保持完整才能使R型细菌转化为S型细菌。

６．有人模仿科学家赫尔希和蔡斯所做的“T2噬菌体侵染细菌的实验”设计了下列实验，（如图乙）试图证明“噬菌体的遗传物质是DNA”。

材料用具：T2噬菌体、大肠杆菌、培养基等。

方法步骤：
①标记：将大肠杆菌放入含32P的培养基中培养一段时间，然后用T2噬菌体侵染大肠杆菌，用32P标记T2噬菌体的DNA。

②侵染：用被32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，混合10分钟。

③搅拌：把噬菌体和大肠杆菌的混合液放到搅拌器中搅拌，使吸附在大肠杆菌细胞壁上的噬菌体脱落下来。

④离心：以10000转/分的速度转动，由于噬菌体比细菌轻，离心时可以使大肠杆菌沉淀下来，而噬菌体则存在于上清液中，从而使噬菌体和细菌相互分离开来。

⑤检测和记录结果：分别测定沉淀物和上清液中的放射性示踪元素。

结果：几乎所有的32P位于沉淀物中的大肠杆菌细胞内。

结论：以上实验说明“T2噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质”。

我们认为，仅用该实验步骤还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤，并预测结果。

答案：
①标记：将大肠杆菌放入含35S的培养基中培养一段时间，然后用T2噬菌体侵染大肠杆菌，
使35S标记T2噬菌体的蛋白质。

②侵染：用被35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，混合10分钟。

③搅拌：把噬菌体和大肠杆菌的混合液放到搅拌器中搅拌，使吸附在大肠杆菌细胞壁上的噬
菌体脱落下来。

④离心：以10000转/分的速度转动，由于噬菌体比细菌轻，离心时可以使大肠杆菌沉淀下
来，而噬菌体则存在于上清液中，从而使噬菌体和细菌相互分离开来。

⑤检测和记录结果：分别测定沉淀物和上清液中的放射性示踪元素。

结果预测：几乎所有的35S位于上清液中的噬菌体外壳内。