2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第17講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 蘇教版

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1、2022年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第17講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案 蘇教版 考試說明 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ)。 􀎮考點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗􀎯 1.肺炎雙球菌類型 項目 S型肺炎雙球菌 R型肺炎雙球菌 菌落 　　　? 粗糙 菌體 　　　　　? 無多糖類莢膜 毒性 　　　? 無 2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 (1)實驗過程 圖6-17-1 (2)結(jié)論:加熱殺死的S型細菌中含有　　　　　　　,將無毒的R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。? 3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗

2、(1)方法:直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等,將它們分別與　　　　　　混合培養(yǎng),研究它們各自的遺傳功能。? (2)實驗過程及結(jié)果 圖6-17-2 (3)結(jié)論:　　　　才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),即　　　　是轉(zhuǎn)化因子,是遺傳物質(zhì)。? 理性思維 1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性? ? ? 2.體外轉(zhuǎn)化實驗中導(dǎo)致R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌時遺傳物質(zhì)、原料、能量分別由哪方提供? ? ? 科學(xué)探究 格里菲思設(shè)計的實驗,除教材中的四組以外,他還設(shè)計了一組:將加熱后殺死的S型細菌和加熱后殺死的R型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)→小鼠不死亡;而艾

3、弗里設(shè)計的實驗中,有一個關(guān)鍵的對照組:S型細菌的DNA+DNA酶→R型細菌的培養(yǎng)基→R型細菌。結(jié)合兩位科學(xué)家的實驗,可以得出的結(jié)論:R型細菌轉(zhuǎn)變成S型細菌的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 1.比較格里菲思實驗和艾弗里實驗 項目 格里菲思實驗 (體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗) 艾弗里實驗 (體外轉(zhuǎn)化實驗) 培養(yǎng)場所 　小鼠體內(nèi)培養(yǎng) 　培養(yǎng)基(體外培養(yǎng)) 實驗原則 　R型細菌與S型細菌的毒性對照 　S型細菌體內(nèi)各成分的相互對照 實驗結(jié)果 　加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 　S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 實驗結(jié)論 　加熱殺死的S型

4、細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” 　DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) 兩實驗 的聯(lián)系 ?、偎貌牧舷嗤?都是R型和S型肺炎雙球菌 　②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ),僅說明加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA ?、蹆蓪嶒灦甲裱瓕φ赵瓌t、單一變量原則 2.辨析細菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)化問題 (1)格里菲思實驗只證明了加熱殺死的S型細菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,并沒有證明DNA是遺傳物質(zhì)。 (2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗實質(zhì)是S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基

5、因重組。 (3)使小鼠死亡的是S型肺炎雙球菌而不是S型菌的DNA。 (4)并非所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化。由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響,因此轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化成S型細菌,而只是少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。 1.[2018·江淮十校聯(lián)考] 某同學(xué)對格里菲思的實驗進行了改良,將R型菌、S型菌、加熱殺死的S型菌、加熱殺死的S型菌和R型菌的混合物分別接種到甲、乙、丙、丁四組相同的培養(yǎng)基上,在適宜的無菌條件下進行培養(yǎng),一段時間后,菌落的生長情況如圖6-17-3所示。下列有關(guān)敘述中正確的是 (　　) A.若培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入

6、S型菌的DNA,得到的菌落類型與丁不同 圖6-17-3 B.甲、乙兩組作為丁組的對照組,丙組培養(yǎng)基無菌落產(chǎn)生,可以不必設(shè)置 C.丁組的實驗結(jié)果說明了使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNA D.該實驗中的無關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時間等 2.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,進行了以下4個實驗: ①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注入小鼠 ②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠 ③R型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注入小鼠 ④S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注入小鼠 以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是

7、 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 3.[2017·山東泰安模擬] 利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖6-17-4所示的處理,在培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是 (　　) 圖6-17-4 A.通過⑤⑥對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B.⑥可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C.⑥產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D.不能導(dǎo)致小鼠死亡的是①③④⑤四組 􀎮考

8、點二　噬菌體侵染細菌實驗􀎯 1.實驗方法:　　　　　　　法,用35S、32P分別標(biāo)記　　　　　　　　　　　　　　　。? 2.實驗材料:T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu) 圖6-17-5 (2)噬菌體的生活方式:　　　　　　　　。? 3.實驗過程 (1)標(biāo)記噬菌體 圖6-17-6 (2)侵染細菌 圖6-17-7 4.實驗結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 對比實驗 (相互對照) 　含32P的噬菌體+細菌 　上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內(nèi) 　　　　　　? 　含35S的噬菌體+細菌 　宿主細

9、胞內(nèi)無35S,35S主要分布在上清液中 　　　　　　? 5.結(jié)論:　　　　是遺傳物質(zhì)。? 理性思維 實驗材料的選擇是實驗成功的重要因素,艾弗里與赫爾希等人的實驗選用了結(jié)構(gòu)十分簡單的生物——細菌或病毒。請思考:以細菌或病毒作為實驗材料具有哪些優(yōu)點? ? ? 科學(xué)探究 根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。假設(shè)在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料,設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出實驗思路,預(yù)期的實驗結(jié)果及結(jié)論。(要求:實驗包含可相互對照的甲、乙兩個組。) (1)思路: 甲組

10、:將宿主細胞培養(yǎng)在含有　　　　　　　　　　的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。? 乙組:將宿主細胞培養(yǎng)在含有　　　　　　　　　　的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。? (2)結(jié)果及結(jié)論:? 　　　　　　　　　　。? 1.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較 項目 肺炎雙球菌 體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌實驗 設(shè)計思路 　設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨、直接研究它們各自的功能 處理方法 　直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型菌混合培養(yǎng) 　同位素標(biāo)記法:分別用同位素35

11、S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA 結(jié)論 ?、僮C明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ?、谡f明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異 ?、僮C明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ?、谡f明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成 ?、壅f明DNA能自我復(fù)制 2.噬菌體侵染細菌實驗的上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射性的原因。 ①保溫培養(yǎng)時間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液中出現(xiàn)放射性; ②保溫培養(yǎng)時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液中出現(xiàn)放射性。

12、(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中。 (3)35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一噬菌體上,因為放射性檢測時只能檢測到放射性存在的部位,不能確定是何種元素的放射性。 (4)該實驗不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素,否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。 角度1　考查噬菌體侵染細菌實驗的過程與結(jié)論 1.噬菌體侵染細菌的實驗是研究遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗,主要過程如下:①標(biāo)記噬菌體→②噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性。下列敘述正確的是 (　　

13、) A.①需要利用分別含有35S和32P的細菌 B.②中少量噬菌體未侵入細菌會導(dǎo)致實驗失敗 C.③的作用是加速細菌的解體 D.④的結(jié)果是沉淀物中檢測到放射性 2.某校生物研究性學(xué)習(xí)小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗,過程如圖6-17-8所示,下列有關(guān)分析正確的是 (　　) A.理論上,b和c中不應(yīng)具有放射性 B.實驗中b含少量放射性與①過程中培養(yǎng)時間的長短有關(guān) 圖6-17-8 C.實驗中c含有放射性與④過程中攪拌不充分有關(guān) D.實驗結(jié)果,a、d中有少量的放射性,b、c中有大量的放射性 角度2　考查同位素標(biāo)記法及元素去向 3.[2017·山西忻州一中模擬

14、] 如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中,能夠找到的放射性元素為 (　　) A.可在外殼中找到35S、15N B.可在DNA中找到32P、15N C.可在外殼中找到32P、15N D.可在DNA中找到32P、35S、15N 4.[2017·山東萊蕪二模] 赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗,有關(guān)該實驗的說法正確的是 (　　) A.選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結(jié)構(gòu)簡單,繁殖速度快 B.用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質(zhì)分子的合成過程 C.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細菌實驗中,若攪拌時間短,上清液

15、中的放射性會降低 D.32P標(biāo)記的噬菌體侵染細菌實驗中,保溫時間過長或過短都會降低上清液的放射性 技法提煉 1.“兩看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況 圖6-17-9 2.同位素標(biāo)記法歸類分析 (1)標(biāo)記某元素,追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如用18O標(biāo)記H2O,光合作用只產(chǎn)生18O2;再用18O標(biāo)記CO2,光合作用只產(chǎn)生O2;證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧原子全部來自于H2O,而不是來自于CO2。 (2)標(biāo)記特征元素,探究化合物的作用。如在T2噬菌體侵染細菌的實驗中,用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,大腸桿菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì);用35S標(biāo)記蛋白質(zhì),大腸桿菌內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì);證明了DNA是噬菌體

16、的遺傳物質(zhì)。 (3)標(biāo)記特征化合物,探究詳細生理過程,研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌過程;用3H標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸,研究有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律;用15N標(biāo)記DNA,證明了DNA復(fù)制的特點是半保留復(fù)制。 角度3　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較 5.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗,都能證明DNA是遺傳物質(zhì),這兩個實驗的研究方法可能有:①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng);②放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.兩者都運用了①和② B.前者運用了①,后者運用了② C.前者只運用了②

17、,后者運用了①和② D.前者只運用了①,后者運用了①和② 􀎮考點三　DNA是主要的遺傳物質(zhì)􀎯 1.RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)——煙草花葉病毒對煙草細胞的感染實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象: 圖6-17-10 (2)結(jié)論:煙草花葉病毒中的　　　　是遺傳物質(zhì)。? 2.生物含有的核酸及其遺傳物質(zhì) 生物類型 所含核酸 遺傳物質(zhì) 舉例 細胞 生物 真核生物 DNA和 RNA 　　? 動物、植物、真菌 原核生物 　　? 細菌、藍藻、放線菌 非細胞 生物 DNA病毒 僅有DNA 　　? 　乙肝病毒、T2

18、噬菌體、天花病毒 RNA病毒 僅有RNA 　　? 　煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒 3.DNA是主要的遺傳物質(zhì):生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是　　　　,只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是　　　　,因而DNA是主要的遺傳物質(zhì)。? 角度1　考查對生物體遺傳物質(zhì)的判斷 1.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,錯誤的是 (　　) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA ②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA ③細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA ④細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③ B.②③④ C.②④⑤

19、 D.③④⑤ 易錯提醒 (1)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗均只能證明DNA是遺傳物質(zhì),而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 (2)對于任何一種生物來說,其遺傳物質(zhì)只有一種,是DNA或RNA,沒有主要和次要之分,因此不能說具體的某種生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA。 (3)真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA主要分布在細胞核,少量分布在細胞質(zhì),細胞核與細胞質(zhì)里的遺傳物質(zhì)都是DNA。 角度2　考查病毒的感染及重組實驗 2.如圖6-17-11是某種高等植物病原體的遺傳實驗過程,實驗表明這種病原體 (　　) 圖6-17-11 A.寄生于細胞內(nèi),通過RNA遺傳

20、 B.寄生于細胞間,通過蛋白質(zhì)遺傳 C.寄生于細胞內(nèi),通過蛋白質(zhì)遺傳 D.寄生于細胞間,通過RNA遺傳 3.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 (　　) 實驗 編號 實驗過程 實驗結(jié)果 病斑類型 病斑中分離出 的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 　組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 　組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA)→感染植物

21、a型 a型 A.實驗① B.實驗② C.實驗③ D.實驗④ 技法提煉　“遺傳物質(zhì)”探索的4種方法 􀎮歷年真題明考向􀎯 1.[2017·全國卷Ⅱ] 在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是 (　　) A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 2.[2017·江蘇卷

22、] 下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實驗,敘述正確的是 (　　) A.格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標(biāo)記 3.[2016·江蘇卷] 下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述,正確的是 (　　) A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的 D.赫爾希和蔡斯實驗證明

23、了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 4.[2015·江蘇卷] 下列關(guān)于研究材料、方法及結(jié)論的敘述,錯誤的是 (　　) A.孟德爾以豌豆為研究材料,采用人工雜交的方法,發(fā)現(xiàn)了基因分離與自由組合定律 B.摩爾根等人以果蠅為研究材料,通過統(tǒng)計后代雌雄個體眼色性狀分離比,認(rèn)同了基因位于染色體上的理論 C.赫爾希與蔡斯以噬菌體和細菌為研究材料,通過同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與 DNA,證明了DNA是遺傳物質(zhì) D.沃森和克里克以DNA大分子為研究材料,采用 X 射線衍射的方法,破譯了全部密碼子 5.[2011·江蘇卷] 關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述,正確的是 (　　) A.分別用含有放射性同

24、位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進行長時間的保溫培養(yǎng) C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D.32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 第六單元　遺傳的分子基礎(chǔ) 第17講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 考點一 【知識梳理】 1.光滑　有多糖類莢膜　有 2.(1)S型活細菌　R型活細菌　(2)轉(zhuǎn)化因子 3.(1) R型細菌　(2)DNA　DNA+DNA酶　(3)DN

25、A　DNA 理性思維 1.加熱殺死S型細菌的過程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。 2.實現(xiàn)轉(zhuǎn)化時遺傳物質(zhì)來自S型細菌,原料和能量均來自R型細菌。 科學(xué)探究 要有R型活細菌和S型細菌的DNA 【命題角度】 1.D　[解析] 培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,得到的菌落類型與丁相同,A項錯誤;丙組作為丁組的對照組,排除加熱殺死的S型菌復(fù)活的可能,B項錯誤;丁組的實驗結(jié)果只能說明加熱殺死的S型菌可以使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,不能說明使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型菌的DNA,C項錯誤;該實驗中的無關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培

26、養(yǎng)條件以及培養(yǎng)時間等,D項正確。 2.D　[解析] ①S型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,失去了轉(zhuǎn)化作用,對后面加入的R型菌沒有轉(zhuǎn)化作用,R型菌無毒,注入小鼠體內(nèi),小鼠存活;②R型菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,不起作用,加入S型菌,有毒性,注入小鼠體內(nèi)導(dǎo)致小鼠死亡;③R型菌+DNA酶,DNA酶對細菌不起作用,高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活,R型菌被殺死(R型菌的DNA有活性,冷卻后復(fù)性),加入S型菌的DNA,沒有了R型活菌,不能轉(zhuǎn)化,也就相當(dāng)于把兩種DNA注入小鼠體內(nèi),兩種DNA沒有毒性,也不會使小鼠的細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,小鼠存活;④S型菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA

27、→注入小鼠,和③類似,小鼠存活。選D項。 3.D　[解析] ①中是加熱殺死的S型細菌,失去感染能力,不能使小鼠死亡;②中是S型細菌,能使小鼠死亡;③中是S型細菌+R型細菌的DNA,能使小鼠死亡;④中是R型細菌,不能使小鼠死亡;⑤中是R型細菌+S型細菌的蛋白質(zhì),不能將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,不能使小鼠死亡;⑥中是R型細菌+S型細菌的DNA,能將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,能使小鼠死亡。⑤沒有出現(xiàn)S型細菌,⑥出現(xiàn)S型細菌,所以通過⑤⑥對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),A正確;將加熱殺死的S型細菌的DNA與R型細菌混合,S型細菌的DNA能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,所以⑥可以分離出S型和R型

28、兩種肺炎雙球菌,B正確;將加熱殺死的S型細菌的DNA與R型細菌混合,S型細菌的DNA能與R型細菌的DNA進行重新組合,進而將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,C正確;能導(dǎo)致小鼠死亡的是②③和⑥組,不能導(dǎo)致小鼠死亡的是①④⑤組,D錯誤。 考點二 【知識梳理】 1.同位素標(biāo)記　噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA 2.(1)DNA　C、H、O、N、P　蛋白質(zhì)　C、H、O、N、S等 (2)活細胞寄生 3.(1)大腸桿菌　大腸桿菌　噬菌體　噬菌體　(2)高　低　低　高 4.32P-DNA進入了宿主細胞內(nèi)　35S-蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞,留在外面 5.DNA 理性思維 以細菌和病毒作為實驗材料的優(yōu)點是(1

29、)其個體很小,結(jié)構(gòu)簡單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化;(2)繁殖快。 科學(xué)探究 (1)放射性標(biāo)記的尿嘧啶　放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶 (2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。 【命題角度】 1.A　[解析] 由于噬菌體是病毒,無細胞結(jié)構(gòu),不能獨立生活,所以在標(biāo)記噬菌體時,需要利用分別含有35S和32P的細菌進行培養(yǎng),A正確;②中少量噬菌體未侵入細菌不會導(dǎo)致實驗失敗,B錯誤;攪拌和離心的作用是讓細菌和噬菌體外殼分開,C錯誤;標(biāo)記的元素不同,檢測到放射性的部位不同,D錯誤。 2.A　[解析] 35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,所以離心后,理論

30、上b中不應(yīng)具有放射性,32P標(biāo)記的噬菌體DNA進入細菌體內(nèi),離心后,放射性應(yīng)在沉淀物中,因此上清液c不含有放射性,A正確。攪拌的目的是將吸附在細菌上的噬菌體外殼與細菌分開,若該過程攪拌不充分,則會導(dǎo)致沉淀物中含有少量的放射性,B錯誤。實驗2中上清液會含有放射性,與③過程中培養(yǎng)時間的長短有關(guān),C錯誤;實驗結(jié)果,b、c中有少量的放射性,a、d中有大量的放射性,D錯誤。 3.B　[解析] 用32P、35S、15N標(biāo)記后,親代噬菌體的DNA中含有32P、15N,蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細菌過程中,噬菌體外殼留在外面,DNA進入細菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細菌體內(nèi)的氨基酸為原料

31、合成,無放射性,A、C錯誤;子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N),B正確;DNA中不含有S元素,D錯誤。 4.C　[解析] 選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結(jié)構(gòu)簡單(由蛋白質(zhì)和DNA組成),侵染細菌時只有DNA進入細菌,能將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開,A錯誤;用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質(zhì)分子的“行蹤”,而不是它們的合成過程,B錯誤;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,其在侵染細菌時,蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌,攪拌的目的是讓吸附在細菌表面的蛋白質(zhì)外殼與細菌分開,若攪拌不充分,有少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中,使上清液

32、中放射性降低,沉淀物中放射性增強,C正確;保溫時間過短,部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液中,也會使上清液的放射性含量升高,因此保溫時間過長或過短都會增強上清液的放射性,D錯誤。 5.D　[解析] 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開,分別研究其作用,但只有赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗用到了放射性同位素標(biāo)記法。 考點三 【知識梳理】 1.RNA 2.DNA　DNA　DNA　RNA 3.DNA　RNA 【命題角度】 1.C　[解析]

33、 有細胞結(jié)構(gòu)的生物,不管是真核生物還是原核生物,不管是細胞質(zhì)還是細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)都是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或RNA,如甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)只能是RNA。 2.A　[解析] 由題圖可知,將RNA接種在葉片上,葉片出現(xiàn)了病斑,而將蛋白質(zhì)外殼接種到葉片上,葉片上沒有出現(xiàn)病斑,所以該病原體是通過RNA遺傳的。病毒都是寄生在細胞內(nèi)的。 3.C　[解析] 因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA,而不是蛋白質(zhì)。實驗③中的RNA是b型TMV的,分離出的病毒類型就應(yīng)該是b型。 歷年真題明考向 1.C　[解析] T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒

34、,不能在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖,A項錯誤。病毒顆粒內(nèi)沒有合成mRNA和蛋白質(zhì)的“工具”和原料等,B項錯誤。T2噬菌體侵染大腸桿菌后可利用宿主細胞內(nèi)的脫氧核苷酸合成其自身的核酸,故大腸桿菌所攝取的32P可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C項正確。人類免疫缺陷病毒屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,含有RNA,T2噬菌體屬于DNA病毒,二者的核酸類型和增殖過程不同,D項錯誤。 2.C　[解析] 格里菲思實驗只證明S型細菌含有轉(zhuǎn)化因子,A項錯誤。艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌,B項錯誤。赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,離心后細菌主要存在于沉淀中, C項正確。赫爾希和蔡斯

35、實驗中32P標(biāo)記的細菌裂解后得到的噬菌體才帶有32P 標(biāo)記,D項錯誤。 3.D　[解析] 格里菲思所做的實驗中,R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是基因重組的結(jié)果,A項錯誤。格里菲思所做的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只能證明R型細菌中含有能讓S型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的因子,但不能證明該轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì),B項錯誤。噬菌體屬于病毒,不能用放射性同位素直接標(biāo)記,C項錯誤。噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),D項正確。 4.D　[解析] 沃森和克里克通過分析威爾金斯和富蘭克林的DNA衍射圖譜,成功構(gòu)建了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,不是破譯了密碼子,D項錯誤。 5.C　[解析] 噬菌體是病毒,必須寄生在活細胞中,不能用普通的培

36、養(yǎng)基培養(yǎng),A錯誤;分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,只進行短時間的保溫培養(yǎng),B錯誤;本實驗中,如果攪拌不充分,導(dǎo)致有放射性的蛋白質(zhì)外殼不能從大腸桿菌上脫落,使沉淀物中也有少量的放射性存在,C正確;32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗是相互對照,共同說明DNA是遺傳物質(zhì),不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D錯誤。 1.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是 (　　) A.重組DNA片段,研究其表型效應(yīng) B.誘發(fā)DNA突變,研究其表型效應(yīng) C.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的遺傳效應(yīng)

37、 D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù),研究DNA在親代與子代之間的傳遞 [解析] C　艾弗里等人的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗,首次證明了DNA是使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì);赫爾希與蔡斯通過噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),兩者都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地觀察其各自在遺傳中的作用。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗沒有用到同位素示蹤技術(shù)。 2.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液帶有放射性的原因可能是 (　　) A.離心時間過長,上清液中析出較重的大腸桿菌 B.攪拌不充分,吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離

38、C.噬菌體侵染大腸桿菌后,大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 D.32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼,離心后存在于上清液中 [解析] C　噬菌體侵染大腸桿菌時,經(jīng)過攪拌、離心,上清液是質(zhì)量較輕的噬菌體外殼,沉淀物是被侵染的大腸桿菌,A項錯誤;攪拌不充分,噬菌體與細菌未分離,放射性應(yīng)出現(xiàn)在沉淀物中,B項錯誤;32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,噬菌體侵染大腸桿菌時注入自身的DNA,子代噬菌體的DNA會含32P,上清液帶有放射性的原因可能是噬菌體侵染大腸桿菌后,大腸桿菌裂解釋放出了子代噬菌體,C項正確,D項錯誤。 3.某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗,有關(guān)分析錯誤的是 (　　) A

39、.35S標(biāo)記的是噬菌體的DNA B.沉淀物b中含放射性的高低,與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C.上清液a中放射性較強 D.上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) [解析] A　35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,DNA不含有S元素,A項錯誤。充分?jǐn)嚢桦x心后,含放射性的蛋白質(zhì)外殼進入上清液,使上清液a中放射性較強;若攪拌不充分,一部分蛋白質(zhì)外殼不能與大腸桿菌分離,會隨大腸桿菌進入沉淀物中,使沉淀物中放射性增強,B、C項正確。該實驗沒有標(biāo)記DNA,不能說明DNA的作用,故不能證明DNA是遺傳物質(zhì),D項正確。 4.科學(xué)家用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用該大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,待大腸桿菌

40、解體后,15N (　　) A.不出現(xiàn)在T2噬菌體中 B.僅發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的DNA中 C.發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的外殼和DNA中 D.僅發(fā)現(xiàn)于T2噬菌體的外殼中 [解析] C　蛋白質(zhì)主要含有C、H、O、N等元素,DNA含有C、H、O、N、P。用含有15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用該大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA中都有15N。 5.在噬菌體侵染細菌的實驗中,隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細菌的數(shù)量變化如圖所示,下列相關(guān)敘述不正確的是 (　　) A.噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌 B.在t0~t1時間內(nèi),噬菌體還未侵入細菌體內(nèi) C.在t1~t

41、2時間內(nèi),噬菌體侵入細菌體內(nèi)導(dǎo)致細菌大量死亡 D.在t2~t3時間內(nèi),噬菌體因失去寄生場所而停止增殖 [解析] B　噬菌體侵染細菌的過程為吸附→注入→合成→組裝→釋放,侵入細菌時噬菌體只有DNA進入細菌體內(nèi),合成子代噬菌體所需要的原料、酶、能量都由細菌提供。在t0~t1時間內(nèi),噬菌體和細菌的數(shù)量基本穩(wěn)定,此時噬菌體可能還未侵入細菌體內(nèi),也可能已經(jīng)侵入細菌體內(nèi),只是細菌還未裂解釋放子代噬菌體。t1~t2時間內(nèi),細菌大量死亡是由于噬菌體的侵入。在t2~t3時間內(nèi),細菌裂解死亡,噬菌體因失去寄生場所而停止增殖。 6.如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實驗中的物質(zhì)示意圖及實驗過程圖,請回答下列問題。

42、 (1)圖丙中用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼,標(biāo)記元素所在部位是圖乙中的　　　　。如果用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,標(biāo)記元素所在部位是圖甲中的　　　　。? (2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實驗材料,其原因之一是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)實驗中采用攪拌和離心等手段,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)僅有圖丙的實驗過程,　　　　(填“能”或“不能”)說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),原因是　　　　　　　　　　　　　　　。? [答案] (1)④?、佟?2)噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成 (3)讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離 (4)不能　蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi) [解析] (1)32P標(biāo)記的是①(磷酸基團),⑤(肽鍵)不含S,有些R基含S,故35S標(biāo)記的是R基。(2)噬菌體侵染細菌實驗的思路是單獨觀察生物體內(nèi)每一種化學(xué)成分的作用,而噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成,這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段,目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離,以便觀察放射性存在的部位。(4)圖丙實驗中蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi),不能說明噬菌體的蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。