通州市三余中学专题类复习一遗传与生物进化遗传工程类

通州市三余中学专题类复习一：遗传与生物进化、遗传工程类一．人类对遗传物质的探索过程（一）1.对遗传物质的早期推测:20世纪20年代,人们已经认识到蛋白质中的各种氨基酸可以按照不同的方式排列，，这使人们很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序，可能。因此当时大多数科学家认为，。虽然到了30年代人们认识到DNA由许多脱氧核苷酸组成，的观点仍然占主导地位。（二）肺炎双球菌转化实验：首先向上述观点提出挑战的是美国科学家，他在英国科学家格里菲思的实验基础上进行研究。1.1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。实验步骤如下表：实验过程结果第一步无毒性的R型活细菌注射到鼠体内鼠不死亡第二步有毒性的S型活细菌注射到鼠体内鼠死亡第三步加热杀死的S型细菌注射到鼠体内鼠不死亡第四步无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。（1）实验先进行第一、二步的目的是什么？可否直接进行第四步？（2）用“条件──结果”分析法，分析第一、二步说明什么？第二、三步说明什么？第三、四步说明什么？（3）该实验有无证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？（1）第一、二步起对照作用，证明R型细菌和S型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四步。（2）“条件──结果”分析法就是根据实验步骤不同的条件导致不同的实验结果进行结论性表述。第一、二步说明了R型细菌不具有致死性，S型细菌具有致死性；第二、三步说明了死亡的S型细菌不具有致死性；第三、四步说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。（3）该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论是S型细菌中有一种转化因子能使R型活菌转化为S型活细菌。2.1944年，美国的科学家艾弗里和他的同事进行了确定转化因子的实验，并获得了成功。实验步骤如下图：（1）实验过程中②③④步说明了什么？①步说明了么？（2）艾弗里等人发现，通过①～④的实验步骤并不严密，仍不足以完全说明DNA是转化因子即是遗传物质，为此他们又设计了⑤，用DNA酶处理DNA，使其水解，结果在培养R型活细菌的培养基中没有发现S型细菌。这组实验的必要性是什么？（3）实验最关键的设计思路是什么？（4）通过上述实验，能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？（1）实验过程中②③④步说明了从S型细菌提取的多糖、蛋白质、RNA，分别与R型活细菌混合培养后只产生R型活细菌；①步说明了从S型细菌提取的DNA与R型活细菌混合培养，少数R型活细菌转化为S型活细菌，转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。（2）这组实验的必要性在于：是DNA本身，而不是DNA的碎片或化学组成单位使细菌发生了转化。（3）设计思路是将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开进行实验，（分别与R型活细菌混合培养），直接、单独地观察它们的作用。（4）通过上述实验证明了DNA在细菌转化中起到了关键作用，是遗传物质，但证明不出DNA是“主要”的遗传物质；能证明蛋白质不是遗传物质。（三）噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验。实验步骤如下表：实验过程结果标记侵染搅拌第一组用35S标记了一部分噬菌体用被标记的两种噬菌体分别去侵染未被标记细菌上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低细菌内新形成的噬菌体中没有检测到35S第二组用32P标记了另一部分噬菌体上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高细菌内新形成的噬菌体中检测到32P注：上清液为重量较轻的噬菌体；沉淀物为被感染的大肠杆菌。（1）该实验用了什么方法？在什么探究中还用过此方法？（2）用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？（3）如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？表明了什么？（4）噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？（5）此实验的指导思想是什么？（6）此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？（7）用35S、32P标记的噬菌体并经过时间的保温后，搅拌、离心。搅拌的目的是使上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的，而离心管的沉淀物中留下被感染的。如果用32P标记的噬菌体进行实验后，上清液中的放射量较大，可能的原因是。（1）用同位素标记法。如光合作用中鲁宾和卡门研究氧气来自于水的实验。（2）用35S、32P标记是因为DNA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。由于DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素，故不能用14C和18O进行标记。（3）用带35S的噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体都不带标记。用带32P的T2噬菌体侵染细菌，产生的新的噬菌体带标记。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。（4）由实验过程分析可知：噬菌体是在自身DNA的作用下在细菌体内完成增殖的。DNA是自我复制形成的，蛋白质是在DNA指导下合成的。（注：噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入DNA→复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→组装子代噬菌体。）（5）指导思想是将DNA与蛋白质分开实验，（分别去感染细菌），直接、单独地观察它们的作用。（6）证明了DNA能自我复制，具有连续性；能指导蛋白质的合成。结论：DNA是遗传物质（7）短吸附于细菌噬菌体颗粒细菌沉淀物中的被感染的细菌裂解，使含32P标记的噬菌体被释放到上清液（四）.病毒的重新构建和侵染的实验──证明RNA是遗传物质:1957年，格勒（Girer）和施拉姆（Schramm）的实验。烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。格勒和施拉姆作了如下实验：①用石炭酸处理这种病毒，把蛋白质去掉，只留下RNA，再将RNA接种到正常的烟草上，结果发生了花叶病；②如果用蛋白质部分侵染正常烟草，则不发生花叶病。如图所示:此实验的结论是什么？此实验的结论是RNA起着遗传物质的作用，而蛋白质不是遗传物质。（五）.以后有人将车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒(TMV)的RNA、蛋白质分离、组合，分别进行实验，进一步明确RNA也是遗传物质。实验步骤如下：①用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图A（a）、(b)。②用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片。③用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片。④将车前草病毒（HRV）的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验。（1）根据所学知识分析实验过程,图B中的a、b、c步的结果是什么？画示意图。（2）上述“杂种”病毒繁殖的后代是那种病毒？画一个该病毒的示意图。（3）艾弗里、赫尔希与格勒等人的实验选用了结构十分简单的生物──细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？（4）根据上述材料可知，遗传物质可能是DNA或RNA。为什么说DNA是主要的遗传物质？（5）人类对遗传物质的探索过程，给我们什么启发？（1）、（2）答案如右图（3）以细菌或病毒作为实验材料是因为①它们的个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；②繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。（4）对于具有DNA的生物体（包括真核细胞、原核细胞和只有DNA的病毒）以DNA为遗传物质；对于只含有RNA的病毒来说RNA是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数是RNA。所以说，DNA是主要的遗传物质。（5）①科学研究的许多成功，都基于前人的工作成果，因此要充分借鉴前人的已有经验②科学技术的发展对生物学的研究起着极大的推动作用（六）.下列有关科学家实验研究的叙述中，错误的是实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养只生长R型菌，说明DNA被水解后就失去遗传效应。B噬菌体大肠杆菌用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质C烟草花叶病毒烟草用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草。烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒RNA可能是遗传物质。D大肠杆菌将已用15N标记DNA的大肠杆菌，培养在普通（14N）培养基中。经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4。说明DNA分子的复制方式是半保留复制。二.关于基因位置的探索⑴萨顿的假说⑵美国生物学家摩尔根对孟德尔的理论及萨顿的假说都持态度。他一直琢磨着设计一个实验对此验证。他的突破出现在对果蝇眼色的研究中。他和他的学生们用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，得到F1，表现为；再用F1的雌雄个体交配，后代中红眼与白眼之比为，这属于性状的现象，并且与孟德尔的定律一致。摩尔根他们设想，如果萨顿的假说正确，那么，红眼基因又位于染色体上，上述遗传现象就可以得到合理的解释。后来，他们又通过测交等方法进一步验证了这种解释。请画出他们的测交实验的遗传图解：他们的工作把一个特定的基因和一条特定的联系起来，用实验证明了。后来，他们经过10多年的努力，绘出了果蝇的各种基因在染色体上相对位置的第一个图，说明基因在染色体上呈。比较内容基因的传递特征染色体的传递特征是否融合基因在杂交过程中保持　　　　性和　　　性染色体在配子形成和受精过程中，有相对的　　　　性。数量在体细胞中，基因　　　存在；在配子中则只有　　　　　　　　　.在体细胞中，染色体　　　存在；在配子中则只有　　　　　　　　　.来源体细胞中，成对的基因中　　.体细胞中，成对的同源染色体中　　.组合形成配子时，　　　　　　能够自由组合形成配子时，　　　　　　在减数第次分裂中能够自由组合综上所述，基因行为和染色体行为存在着明显的　　　　　关系。萨顿据此推论：基因和染色体的位置关系是：　　　　　　　　　　　　　。这种推理方法属于　　.摩尔根的这种结论的得出，是经过了法而完成的。⑶孟德尔遗传规律的解释遗传规律孟德尔的假说现代的解释分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的成对存在，不相。在杂合体的细胞中，位于的等位基因，具有。在形成配子时，成对的遗传因子，并且分别进入到。在减数分裂形成配子过程中，等位基因随着的分开而分离，分别进入到。自由组合定律控制不同性状的的分离和组合是的；位于上的非等位基因的分离或组合是的；在形成配子时，遗传因子彼此分离，的遗传因子自由组合。在减数分裂形成配子时，同源染色体上的彼此分离的同时，上的非等位基因自由组合。1866年，孟德尔将其研究成果发表，但直到1900年，他的理论才被三位科学家重新发现；1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”起名为。孟德尔遗传定律的再发现，促进了后人对遗传研究的深入。孟德尔被世人公认为。孟德尔用黄色豌豆与绿色豌豆杂交，得出了自由组合定律。请用图解表示孟德尔的这个杂交实验过程。（1）（2）怀疑雌雄都是红眼3：1分离分离X遗传图解略染色体基因在染色体上线性排列假说演译（3）⑷DNA和蛋白质DNADNA1成百上千有遗传效应的DNA的片段基因遗传学之父图解如右：遗传规律孟德尔的假说现代的解释分离定律遗传因子融合同源染色体独立性发生分离进入不同的配子中同源染色体两个配子自由组合定律遗传因子互不干扰非同源染色体互不干扰决定同一性状的决定不同性状的等位基因非同源染色体比较内容基因的传递特征染色体的传递特征是否融合完整　独立稳定数量成对　成对基因中的一个成对　同源染色体中的一个来源一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方组合非等位基因非同源染色体　　一平行　　基因在染色体上　类比推理三.《广州市天河区第二次模拟测试生物试题》（31题）填写下面有关遗传和进化原理的关系图（1）下列数字序号所表示的物质分别是什么？①②③④。（2）a、b