2018届高考生物一轮复习第六单元遗传的分子基础第17讲人类对遗传物质的探索过程.docx

第17讲人类对遗传物质的探索过程最新考纲人类对遗传物质的探索过程()。考点一肺炎双球菌的转化实验(5年5考)1.格里菲思的体内转化实验(1)实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠。S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性有毒性，使小鼠患败血症死亡无毒(2)实验过程及结果：(3)结论：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。提醒：格里菲思体内转化实验没有证明DNA是遗传物质。2.艾弗里的体外转化实验(1)实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖？(2)方法：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。(3)实验过程及结果(4)结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。1.肺炎双球菌体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？提示加热杀死S型细菌的过程中，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.肺炎双球菌体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？提示实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为“基因重组”。3.肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？提示起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。4.两个转化实验有哪些相同点及联系？提示(1)相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。(2)联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。1.(2017经典高考)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为光滑的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为粗糙的，A错误；S型菌加热后蛋白质变性，导致细菌死亡，所以注射S型菌后的小鼠仍能存活，B错误；转化的效率不是100%，所以从病死小鼠中可分离得到S型菌和R型菌，C错误；本实验是肺炎双球菌体内转化实验，实验结论是S型菌中存在某种转化因子，促使R型菌转化为S型菌，但未证明转化因子是DNA，D正确。答案D2.(2017河北省保定市期中)关于“肺炎双球菌的转化实验”，下列哪一项叙述是正确的是()A.R型菌与S型菌DNA混合后，转化是基因突变的结果B.用S型菌DNA与活R型菌混合后，可能培养出S型菌和R型菌C.用DNA酶处理S型菌DNA后与活R型菌混合，可培养出S型菌和R型菌D.格里菲思用活R型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了DNA是遗传物质解析R型菌与S型菌DNA混合后，转化是基因重组的结果，A错误；S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以用S型菌DNA与活R型菌混合后，可能培养出S型菌和R型菌，B正确；用DNA酶处理S型菌DNA后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活R型菌混合，不能培养出S型菌，C错误；格里菲思用活R型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，只能证明S型菌体内存在转化因子，不能证明DNA是遗传物质，D错误。故选B。答案B关注格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”考点二噬菌体侵染细菌实验(5年6考)1.实验材料T2噬菌体和大肠杆菌。(1)噬菌体的结构及生活方式(2)噬菌体的复制式增殖2.实验方法同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。3.实验过程及结果(1)标记噬菌体(2)噬菌体侵染细菌提醒(1)噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)不能标记C、H、O、N等蛋白质和DNA共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，而不能确定是何种元素的放射性。4.实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。5.结论DNA是遗传物质。助学巧记“二看法”判断子代噬菌体标记情况1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？提示可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。2.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？提示(1)保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。(2)从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代噬菌体经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。1.真题重组判断正误(1)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质所用核心技术相同。(2016全国卷，2B)()(2)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。(2013海南卷，13A)()(3)T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中。(2013海南卷，13B)()(4)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013海南卷，13D)()“遗传物质的探索过程”的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、实施的过程、结果及相应结论等；关注实验方法的考查，如细菌的培养、噬菌体的同位素标记等；重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主，涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。2.教材P46“思考与讨论”改编(1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点？提示细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：(1)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，只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁殖快。细菌2030 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。(2)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？提示最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。噬菌体侵染细菌实验分析(2017全国卷，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。答案C关注噬菌体侵染细菌实验的3次涉及大肠杆菌2个关键环节1.三次涉及大肠杆菌2.两个关键环节“保温”与“搅拌”(1)侵染时间要合适若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(2)“搅拌”要充分如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。【方法体验】(2017江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是()A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量解析病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，A错误；培养时间的长短会影响32P标记的实验结果，不影响35S标记的实验结果，B、C错误；搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性，D正确。答案D两大经典实验及其比较(2013全国卷，5)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验A. B. C. D.解析孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。答案C肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较相同点均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循了对照原则都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)，侵染时自然分离结论不同艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明蛋白质不是【即学即练】(2018河南南阳市一联)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，说法正确的是()A.肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明R型肺炎双球菌中有转化因子的B.肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质C.实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌都是标记好的大肠杆菌D.实验不能说明DNA是主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质解析肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现S型细菌来说明S型肺炎双球菌中有转化因子的，A错误；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是标记好的大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都不能说明DNA是主要的遗传物质，其中肺炎双球菌转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细菌实验不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。答案B考点三DNA是主要的遗传物质1.烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验过程及结果(2)实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质2.探索遗传物质的经典实验总结(1)DNA是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。(2)不同生物的遗传物质生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人病毒侵染及拆分重组实验1.(经典高考题)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是()“杂合”噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型甲的DNA乙的蛋白质1与甲种一致2与乙种一致乙的DNA甲的蛋白质3与甲种一致4与乙种一致A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4解析因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。答案B2.下图表示烟草花叶病毒侵染烟草的实验过程。请完成问题。(1)在丙组实验中观察到的现象是_。结论：_。(2)在乙组实验中观察到的现象是_。结论：_。(3)甲组实验的目的是_。答案(1)出现病株，并能从中提取到大量完整的病毒RNA是遗传物质(2)不出现病株蛋白质不是遗传物质(3)对照实验实验探究生物遗传物质的化学本质(2017全国卷，29) 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即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：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)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。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)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。探索“遗传物质”的4种方法【方法体验】下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：_；_。若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类， 根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。答案(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA易错防范清零易错清零易错点1误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA或误认为艾弗里实验运用了“同位素标记”技术点拨(1)格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。(2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提取法”而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。易错点2不能正确理解肺炎双球菌转化实验的“转化”点拨(1)转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。(2)发生转化的只是少部分R型细菌：由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。易错点3未明确“标记”对象与实验结果的对应关系点拨“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题易错点4误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为RNA或认为某一生物遗传物质“主要是DNA”点拨(1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。【注意】常见的错误说法：“(具体的某种生物名称)的遗传物质主要是DNA”“(具体的某种生物名称)的主要遗传物质是DNA”等。对于具体的生物而言，其遗传物质是确定的，要么是DNA，要么是RNA，只能是其中的一种，因此对于具体的某种生物而言，“DNA”“RNA”或“遗传物质”的前面不能加“主要”两个字。纠错小练1.(2017湖南六校联考)如图是关于肺炎双球菌的转化实验，分析错误的是()A.肺炎双球菌转化的实质是基因重组B.结果1中全部为S型肺炎双球菌C.该实验证明DNA是遗传物质D.结果2中全部为R型肺炎双球菌解析肺炎双球菌转化的实质是基因重组，A正确；结果1中有S型细菌，也有R型细菌，因为只有部分R型细菌会转化为S型细菌，B错误；该实验证明了DNA是遗传物质，C正确；S型细菌的DNA被DNA酶降解后将不会使R型细菌发生转化，因此，结果2中全部为R型细菌，D正确。答案B2.(2017江西四校联考)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是()A.实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B.保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C.搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D.实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P解析32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，可单独分析DNA或蛋白质在遗传中的作用，通过比较两组实验中上清液和沉淀物中放射性的差异，可以确定DNA是遗传物质，A正确；保温时间过长会使32P标记组大肠杆菌裂解，经过离心后含有放射性的噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，B错误；若搅拌不充分，35S标记组噬菌体的蛋白质外壳仍附着在大肠杆菌表面，离心后蛋白质外壳随同大肠杆菌一同出现在沉淀物中，使沉淀物的放射性偏高，C正确；合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，故子代噬菌体均不含35S，但由于DNA的半保留复制，部分子代噬菌体可含有32P，D正确。答案B3.(2018河南八市一联，15)在人类对生物遗传的探究历程中，众多学者通过实验逐步揭示了生物性状遗传的本质。下列相关叙述，错误的是()A.肺炎双球菌的体外转化实验表明DNA是细菌内的“转化因子”B.T2噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是生物主要的遗传物质C.伞藻的嫁接与核移植实验表明细胞核控制着生物体性状的遗传D.转入荧光蛋白基因的小鼠出现荧光现象，表明基因具有遗传效应解析本题考查与DNA有关的探究实验，主要考查理解能力和实验与探究能力。肺炎双球菌的体外转化实验证明DNA是转化因子，A正确；T2噬菌体侵染细菌的实验只表明DNA是遗传物质，B错误；伞藻的嫁接与核移植实验表明生物的性状是由细胞核控制的，C正确；转入荧光蛋白基因，出现荧光现象，表明基因控制蛋白质的合成，具有遗传效应，D正确。答案B课堂小结思维导图晨读必背1.格里菲思的体内转化实验得出的结论是：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。2.艾弗里的体外转化实验得出的结论是：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。3.肺炎双球菌转化的实质是：基因重组。4.噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。5.细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。6.证明DNA是遗传物质的实验思路是：将DNA、蛋白质等组成生物的各种物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。随堂真题&预测1.(2011广东高考)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知()实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况R型蛋白质R型R型荚膜多糖R型R型DNAR型、S型R型DNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型细菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质解析实验过程中，组加入的蛋白质和组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌的转化，说明二者不是转化因子，A错误；组加入的DNA能促进R型细菌的转化，组加入的经DNA酶处理的DNA不能促进R型细菌转化，说明DNA是转化因子，C正确；B、D均不能得到证明。答案C2.(2016经典高考，1)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质解析格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。答案D3.(2013海南卷，13)关于T2噬菌体的叙述，正确的是()A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖解析核酸中不含硫元素，故A错误；T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中，故B错误；任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种，T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误；T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖，D正确。答案D4.(2019高考预测)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的双链DNA病毒。用含放射性同位素32P的T2噬菌体侵染不含32P而含放射性同位素35S的大肠杆菌，经短时间保温后，进行搅拌、离心，发现子代噬菌体中均含有放射性。对上述实验的分析错误的是()A.某些子代T2噬菌体会同时含有32P和35SB.离心后放射性同位素主要集中于离心管的沉淀中C.该实验表明T2噬菌体能利用大肠杆菌的物质进行增殖D.该实验表明噬菌体的DNA进行半保留复制并控制生物性状解析根据噬菌体侵染大肠杆菌的过程可知，仅有一少部分的核酸中含有放射性同位素32P。根据实验结果，子代噬菌体中均含有放射性，可以说明所有子代T2噬菌体的蛋白质外壳中均有放射性同位素35S。A、B、C正确；该实验可以表明噬菌体的DNA控制生物性状，但不能证明DNA的复制方式，D错误。答案D教师独具1.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息D.不同生物的蛋白质在结构上存在差异解析蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制。答案A2.(2018芜湖模拟)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是()A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，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，都是实验组C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆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是遗传物质解析从题干中可知，亲代噬菌体已用32P标记，因此图中锥形瓶中的培养液是用来培养被噬菌体侵染的大肠杆菌的，其内的营养成分中不能加入32P。根据题干中给出的实验目的，是要探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，是一个“不知”结果的探究性实验，因此，两组相互对照，都是实验组。噬菌体和细菌都没有染色体，也没有等位基因，所以都不遵循遗传规律。本组实验离心后得到的B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，也可能是培养时间过长，噬菌体从大肠杆菌体内释放出来造成的。答案B3.图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验，某同学据图分析总结出六个结论，你认为正确的是()甲处的噬菌体一定含有放射性 乙处的噬菌体一定不含放射性 图1能证明DNA是遗传物质，而不能证明蛋白质不是遗传物质 图2增设一组35S标记的噬菌体作对照，就能证明DNA是遗传物质，而不能证明蛋白质不是遗传物质 如果培养2代以上，甲处DNA分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多 如果培养2代以上，乙处噬菌体的核酸都不含放射性A.一项 B.二项 C.三项 D.四项解析分析图1可知，培养噬菌体的大肠杆菌已被32P或35S标记，故甲处的噬菌体一定含有放射性，正确；用含有32P标记的1个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，释放的子代噬菌体乙中，有两个含有放射性，错误；图1中用含有32P或35S的大肠杆菌培养噬菌体，获得被标记的噬菌体，证明了噬菌体增殖时的原料来自大肠杆菌，不能证明DNA是遗传物质，错误；图2增设一组35S标记的噬菌体作对照，可说明在噬菌体增殖过程中，起遗传效应的物质是DNA，因被35S标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中，故不能证明蛋白质不是遗传物质，正确；若用含35S的培养基培养大肠杆菌，噬菌体侵染大肠杆菌后，甲处的DNA分子无放射性，错误；若培养2代以上，乙处部分噬菌体的核酸含放射性，错误。答案B4.对这五种生物进行分析比较，结果如下表所示：比较项目细胞壁无无有有无所含核酸种类DNADNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA是否遵循孟德尔遗传定律否否是否是其中最可能表示肺炎双球菌和噬菌体的分别是()A.和 B.和C.和 D.和解析肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞壁，含有DNA和RNA；噬菌体属于病毒，不具有细胞结构，仅含有DNA一种核酸；两种生物均不遵循孟德尔遗传定律，故D正确。答案D(时间：30分钟满分：100分)1.(2018中原名校第二次质量考评，17)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是()A.甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复B.乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长C.丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌D.丁组中因为DNA被水解而无“转化因子”，所以无菌落生长解析甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌落能继续生长；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无“转化因子”，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。答案D2.(2017重庆巴蜀中学期末，14)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图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()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.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组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；而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果；A组经煮沸，D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。答案D3.(2018“超级全能生”全国卷联考，12) “DNA是主要的遗传物质”是经过多位科学家长期研究得到的结论，下列有关这一探究历程的叙述与史实相符的是()A. 格里菲思的实验思路是将S型细菌的各物质分离，独立观察每种物质的遗传效应B. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验实际利用了染色体变异实现了细菌的转化C. 噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记技术，证明了DNA是主要的遗传物质D. 噬菌体侵染细菌实验之所以能够成功跟噬菌体本身的结构与侵染特点有密切关系解析艾弗里的实验思路是将S型细菌的各物质分离，独立观察每种物质的遗传效应，A错误；艾弗里的肺炎双球菌转化实验实际利用了基因重组实现了细菌的转化，B错误；噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记技术，证明了DNA是遗传物质，C错误；噬菌体侵染细菌实验之所以能够成功跟噬菌体本身的结构与侵染特点有密切关系，D正确。答案D4.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒，用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA，由于两者的亲缘关系较近，能重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒，用新病毒感染烟叶，如下图所示，下列分析错误的是()注：a为TMV的蛋白质感染，b为TMV的RNA感染，c为HRV的蛋白质感染，d为HRV的RNA感染，e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染，f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染。A.b与d的结果不同，说明不同的RNA控制合成不同的蛋白质，表现出不同的性状B.e中的杂交病毒感染后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板是TMV的RNAC.f中的杂交病毒感染后，繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质D.a与b、c与d的结果不同，说明RNA是遗传物质，从而证明DNA是主要的遗传物质解析两种病毒均为RNA病毒，分析实验结果可知RNA是其遗传物质，但该实验不能证明DNA是主要的遗传物质。病毒复制时所需模板是其RNA，原料均来自宿主细胞烟叶细胞。答案D5.(2018焦作市新高三定位考试，13)下列关于遗传物质探究经典实验的说法，正确的是()A.格里菲思实验中死亡小鼠体内均可发现R型细菌和S型细菌B.加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡的原因是DNA结构遭破坏而失活C.用32P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的子代病毒都有放射性D.32P标记的噬菌体侵染细菌后，保温时间过短会使离心后上清液中出现放射性解析格里菲思所做的“肺炎双球菌转化实验”有四组，第二组是用活的S型细菌感染小鼠，则小鼠死亡后其体内只有S型细菌，A错误；加热处理的S型细菌与活的R型细菌混合能导致小鼠死亡，而只有加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡，其原因是蛋白质变性导致S型细菌死亡，DNA热稳定性较高，加热处理不会使DNA结构遭破坏而失活，B错误；用35P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性，C错误；被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，若保温时间过短，部分噬菌体未侵染到大肠杆菌内，经离心后出现在上清液中，会导致离心后上清液中出现放射性，D正确。答案D6.(2018安阳市高三一调，4)下列关于物质或生物“转化”的叙述，错误的是()A.有氧呼吸过程中能实现NAD与NADH的相互转化B.在光合作用的暗反应过程中C3与C5可以相互转化C.细胞有丝分裂过程中能实现染色质与染色体的相互转化D.在肺炎双球菌的培养中，能实现S型细菌与R型细菌的相互转化解析有氧呼吸过程中，氧化型辅酶(NAD)与还原型辅酶(NADH)能循环相互转化，A正确；光合作用的暗反应过程中，通过CO2的固定和C3的还原，可实现C3与C5的相互转化，B正确；染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种存在状态，细胞有丝分裂过程中能实现染色质与染色体的相互转化，C正确；R型细菌能转化成S型细菌，但因S型细菌具有荚膜，不能转化成不具有荚膜的R型细菌，D错误。答案D7.(2017江西省高三联考)给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响，这样的实验为条件对照实验。分析图示对照实验的流程及结果，下列相关叙述，错误的是()A.R型细菌转化成S型细菌并非细胞分化的结果B.该实验反映DNA被降解后将不具备遗传功能C.提取出来的S型细菌的DNA纯度会影响S型细菌的数量D.实验一为条件对照组，实验二为实验组解析细胞分化的实质是原有基因的选择性表达，而R型细菌转化成S型细菌是基因重组的结果，A正确；从实验二的结果可知，DNA被降解后将不具备遗传功能，B正确；当量一定时，提取出来的S型细菌的DNA纯度越高，S型细菌的DNA就越多，对R型细菌转化成S型细菌有利，C正确；根据条件对照实验的定义可知，实验一为实验组，而实验二为条件对照组，D错误。答案D8.下列有关遗传物质探究的实验中，对应正确的一项是()实验名称实验思路实验结论A格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验加热杀死的S型细菌与R细菌混合S型细菌中DNA是转化因子B艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验S型细菌分离出DNA等物质与R型细菌分别混合S型细菌中含有转化因子C噬菌体侵染细菌实验放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA噬菌体的DNA是主要遗传物质D烟草花叶病毒侵染烟草花叶用从烟草花叶病毒分离出的RNA和蛋白质分别感染烟草叶片烟草花叶病毒的RNA是遗传物质解析格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只能说明S型细菌中存在某种“转化因子”，但不能说明DNA是转化因子，A错误；艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验可以证明S型细菌的遗传物质是DNA，B错误；噬菌体侵染细菌实验可以证明噬菌体的DNA是遗传物质，C错误；烟草花叶病毒侵染烟草花叶片实验可以证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D正确。答案D9.(2017河北省唐山高三高考强化练)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是()A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解解析噬菌体侵染细菌后，利用宿主菌的原料合成子代噬菌体，如利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质，A正确；以噬菌体的DNA为模板合成子代噬菌体的核酸，B错误；外壳留在宿主菌的外面，不能抑制宿主菌的蛋白质合成。大量子代噬菌体使细菌裂解死亡，并释放出子代噬菌体，C错误；宿主菌以二分裂方式进行增殖，而噬菌体不能分裂，D错误。答案A10.(2017河南洛阳统考)如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是()A.要加热处理、要将各提取物分别与R型菌混合培养B.培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落C.如果将活S型菌悬液与活R型菌悬液换一下位置，则会发生转化D.要转入固体培养基培养，结果可能出现S型、R型两种菌落解析是对S型菌中的物质提纯和鉴定，不能加热处理，否则会导致蛋白质变性，影响实验结果，A错误；一个肺炎双球菌的菌落是由一个肺炎双球菌细胞通过分裂形成的后代子细胞群体，是一个种群，B错误；如果将活S型菌悬液与活R型菌悬液换一下位置，R型菌的遗传物质不能使S型菌转化为R型菌，即不能发生转化，C错误；形成菌落所需培养基为固体培养基，由于S型菌的DNA使部分R型菌发生了转化，培养基上会出现S型、R型两种菌落，D正确。答案D11.(2017黑龙江省鸡西市高三联考)在植物细胞甲、乙为两种不同的病毒，经人工重建形成“杂种病毒丙”，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒就是A、B、C、D中的()解析“杂种病毒丙”是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的遗传物质RNA重建形成的，而生物的性状是由遗传物质决定的，因此用病毒丙去侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒与提供遗传物质RNA的病毒乙一样。答案D12.(2017华东师大一附中高三综合训练)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为()A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15N和32PD.在DNA中找到15N、32P和35S解析由于利用细菌的原料合成蛋白质外壳，所以不能在外壳中找到15N和35S，A错误；由于15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质都有，32P只存在于亲代噬菌体DNA，35S只存在于亲代噬菌体蛋白质；噬菌体侵染细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，其DNA进入细菌，以自身DNA为模板，利用细菌提供原料，所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P，B正确；由于利用细菌的原料合成蛋白质外壳，所以不能在外壳中找到15N和32P，C错误；由于蛋白质外壳没有进入细菌，且35S不标记DNA，所以不能在DNA中找到35S，D错误。答案B13.(2017河南十校联考)20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示。请回答下列有关问题：实验1：R型细菌小鼠存活实验2：S型细菌小鼠死亡分离出