（全国通用版）2019版高考生物一轮复习第2部分遗传与进化第二单元基因的本质与表达学案.doc

第二单元 基因的本质与表达第1讲 DNA是主要的遗传物质(一) DNA是遗传物质的证据之一肺炎双球菌转化实验1.分析肺炎双球菌转化实验，补充横线上的内容(1)格里菲思的体内转化实验：实验a、b对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。实验b、c对比说明加热杀死的S型细菌无毒性。实验b、c、d对比说明R型细菌转化为S型细菌。综合以上实验得出的结论是S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌。(2)艾弗里的体外转化实验：结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是“转化因子”，是遗传物质。1.比较肺炎双球菌体内和体外转化实验项目体内转化实验体外转化实验培养细菌小鼠体内培养培养基体外培养实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质两实验的联系所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；体内转化实验是基础，仅说明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA；两实验都遵循对照原则、单一变量原则2.必明的三点提醒(1)格里菲思实验只能证明加热杀死的S型细菌中含有转化因子，不能证明DNA是遗传物质。(2)S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，后代中既有R型细菌，又有S型细菌，且大多数为R型细菌。(3)转化与DNA的纯度有关，DNA纯度越高，转化越有效。(二)DNA是遗传物质的证据之二噬菌体侵染细菌实验2.填写噬菌体侵染细菌实验的过程图3.谨记噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个易误点(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，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，因这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白质分开。(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存在部位，不能确定是何种元素的放射性。4.比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离法：分离S型菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质(三)DNA是主要的遗传物质3.生物类型与遗传物质的种类(连线)5.归纳总结生物的遗传物质遗传物质生物类别实例DNA细胞生物(真核、原核)植物、细菌DNA病毒T2噬菌体RNARNA病毒HIV病毒突破点(一)肺炎双球菌的转化实验 (对应学生用书P106)1(2018武汉调研)1928年格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验(R型菌和S型菌是肺炎双球菌的两种类型)，下列对此实验的分析不合理的是()第一组第二组第三组第四组实验处理注射活的R型菌注射活的S型菌注射加热杀死的S型菌注射活的R型菌与加热杀死的S型菌实验结果小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌A对实验结果的分析，必须将四组实验的结果进行对比B实验结果说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化C该实验的结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的“转化因子”D获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活菌解析：选C通过对四组实验进行对比，可以证明将R型细菌转化为S型细菌的是S型细菌体内的某种物质，即“转化因子”，但不能证明该“转化因子”是何种物质。2(2018闽粤联合体联考)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。下列说法错误的是()A通过e、f对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质Bf组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌Ce组可分离出R型肺炎双球菌D能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组解析：选D分析题图可知，a中是加热杀死的S型细菌，不能使小鼠死亡；b中是S型细菌，能使小鼠死亡；c中是S型细菌R型细菌的DNA，能使小鼠死亡；d中是R型细菌，不能使小鼠死亡；e中是R型细菌S型细菌的蛋白质，由于蛋白质不是遗传物质，所以R型细菌不能转化成S型细菌，不能使小鼠死亡；f中是R型细菌S型细菌的DNA，由于DNA是遗传物质，所以R型细菌能转化成S型细菌，使小鼠死亡。考什么(1)格里菲思实验的过程和结论(2)艾弗里的实验过程和结论主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记肺炎双球菌转化实验的过程和结论(2)理解转化的实质 (3)掌握肺炎双球菌转化实验设计的思路1肺炎双球菌转化实验中的对照设计(1)在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射形成对照。(2)在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照。2理解“转化”的两个关键点(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)S型细菌死亡实质加热使蛋白质变性，表现为细菌生命活动的终止；加热时可以破坏DNA双链间的氢键，使DNA的双螺旋结构被破坏，在温度降低后可恢复原结构，保持其作为遗传物质的功能。题点(一)肺炎双球菌转化实验的过程及结果分析1(2018济宁模拟)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：S型菌的DNADNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNADNA酶加入S型菌注入小鼠R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()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、存活解析：选DDNA酶能将DNA水解，因此不能使R型细菌转化为S型细菌，中小鼠不死亡。加入的是S型细菌，小鼠死亡。高温能使细菌死亡，使酶失去活性，因此中小鼠都不死亡。2(2017南京、盐城二模)艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”，进行了肺炎双球菌体外转化实验。下列有关叙述错误的是()A添加S型细菌DNA的培养基中只长S型菌落B实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌C实验结论是S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化D实验设计思路是分别单独观察S型细菌各种组分的作用解析：选A肺炎双球菌体外转化实验中，添加S型细菌DNA的培养基中有S型和R型两种菌落。题点(二)肺炎双球菌转化的实质3(2018长沙模拟)艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：选B艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果只有加入DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA；该实验中的变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的；仅将S型细菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化。4S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如、型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养S型肺炎双球菌可从中分离出R型菌。格里菲思将加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S型菌；而单独注射加热杀死的S型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是()AS型菌经突变形成了耐高温型菌BS型菌是由R型菌突变形成的CR型菌经过转化形成了S型菌D加热后S型菌可能未被完全杀死解析：选C加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S型菌；而单独注射加热杀死的S型菌小鼠未死亡，说明R型菌经过转化形成了S型菌。突破点(二)噬菌体侵染细菌的实验 1(2017全国卷)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()AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2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人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析：选CT2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中；T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生在病毒颗粒内；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同。2关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基培养噬菌体B分别用35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：选C噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，A错误；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性，B错误；用35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中，C正确；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。考什么(1)实验原理的迁移应用(2)实验误差分析主要以选择题的形式考查学什么(1)熟记噬菌体侵染细菌实验的过程及结论(2)区分“噬菌体侵染细菌实验”与“肺炎双球菌转化实验”(3)学会利用同位素标记技术进行实验的方法1噬菌体侵染细菌实验中的放射性分析(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌2遗传物质实验的两点分析(1)两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化适量的R型细菌被注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型细菌清除。适量的S型细菌被注入小鼠体内，数量会增加，因为S型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大降低。适量的混合菌被注入小鼠体内，数量都会增加，因为S型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使R型细菌的数量也增加。加热杀死的S型细菌与正常的R型细菌被混合注入小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，一旦S型细菌的DNA将R型细菌转化成有活性的S型细菌，小鼠的免疫力会崩溃，接下来两种细菌的数量都会增加。(2)“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题题点(一)噬菌体侵染细菌实验的过程与结果1下列有关噬菌体侵染细菌的实验的说法，错误的是()A赫尔希和蔡斯的实验是以T2噬菌体为材料，采用了同位素标记技术B用含32P的培养基直接培养噬菌体，将获得DNA含有32P标记的噬菌体C噬菌体侵染细菌实验能将DNA与蛋白质分开，单独观察它们各自的作用D用32P标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心，结果沉淀物的放射性很高解析：选B噬菌体属于病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此不能用含32P的培养基直接培养噬菌体，B错误。2(2018湖南十校联考)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，你认为正确的有()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，但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：选B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2个含有放射性，错误；图1中用含有32P或35S标记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；如果图1中用含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，乙处有2个噬菌体的核酸含放射性，错误。题点(二)噬菌体侵染细菌实验与肺炎双球菌转化实验的比较3(2016江苏高考)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：选D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；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，而不能说明该“转化因子”是DNA；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。4艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是()A两者都运用了和B前者运用了，后者运用了C前者只运用了，后者运用了和D前者只运用了，后者运用了和解析：选D艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。突破点(三)DNA是主要的遗传物质(辨清记牢快得分) 1判断正误(1)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA。()提示：病毒的遗传物质是DNA或RNA。(2)所有生物的遗传物质都是DNA。()提示：有的病毒的遗传物质是RNA。(3)豌豆的遗传物质主要是DNA。()提示：豌豆的遗传物质是DNA。(4)酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上。()(5)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA。()2下列关于遗传物质的说法，错误的是()真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAABC D解析：选C凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。3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 BC D解析：选C孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。1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实例噬菌体或烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人2.烟草花叶病毒感染烟草实验HRV：车前草病毒；TMV：烟草花叶病毒。实验过程用HRV病毒的核酸与TMV病毒的蛋白质外壳重新组成一种病毒去感染烟草时，烟叶上的病斑与HRV病毒感染时一样，从烟叶病斑中提取的病毒颗粒都是HRV类型实验图解实验结论在没有DNA的生物中，RNA是决定生物性状的物质，也就是说RNA是这些生物的遗传物质突破点(四)同位素标记法在实验中的应用 同位素标记法是用示踪元素标记化合物，根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪，也称为同位素示踪法，高中生物常用的同位素示踪过程举例如下：放射性元素标记物质研究过程结论(结果)14CCO2暗反应中碳的转移途径发现卡尔文循环3H亮氨酸分泌蛋白的合成分泌过程核糖体内质网高尔基体细胞膜18OH2O和CO2光合作用中O2的来源产生的O2来自H2O，而不是CO215NDNADNA的复制DNA半保留复制32P和35SDNA和蛋白质生物的遗传物质DNA是遗传物质1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“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。下列相关叙述正确的是()A图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其中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标记的噬菌体的侵染实验，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：选B图中锥形瓶内培养液中的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验b(上清液)中出现放射性，可能是培养时间较长，细菌裂解，噬菌体释放导致的。2(2017忻州月考)如果用32P、35S、15N标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为()A可在外壳中找到35S、15NB可在DNA中找到32P、15NC可在外壳中找到32P、15ND可在DNA中找到32P、35S、15N解析：选B用32P、35S、15N标记后，亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N，蛋白质外壳中含有35S、15N。噬菌体侵染细菌过程中，噬菌体外壳留在外面，DNA进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成，无放射性。子代噬菌体DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N)，不含S元素。3某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况。下列有关叙述正确的是()A甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性B甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性C甲、乙两组子代都有放射性D该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质解析：选C甲组用35S标记的是噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中检测不到放射性，32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠杆菌能为噬菌体合成蛋白质外壳提供原料，因此子代噬菌体也具有放射性。即该实验不能证明噬菌体的DNA是遗传物质。4如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，下列分析正确的是()A只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记B子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S解析：选CDNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了；由于3H、15N、35S标记的噬菌体蛋白质外壳，不进入细菌，3H、15N标记的噬菌体DNA分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中没有放射性；由于3H、15N标记了噬菌体DNA分子，所以子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N；子代噬菌体的DNA分子中不含有S。5假设用32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等B子代噬菌体中可以同时含有32P、35SC该过程需要105个鸟嘌呤脱氧核苷酸D含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为124解析：选D噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量等，但模板是由噬菌体提供的；噬菌体侵染大肠杆菌时只有它的DNA进入细菌体内，在细菌体内噬菌体DNA进行复制和控制自身蛋白质的合成(细菌提供原料)，因此，子代噬菌体中只有两个噬菌体的DNA含有32P，而所有噬菌体的蛋白质都不含35S；该噬菌体的DNA分子中鸟嘌呤的数量为2 000个，50个子代DNA中有两个DNA分子各有一条链是原来DNA分子保留下来的，因此，合成50个子代DNA需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为2 0004998 000(个)；含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为248124。6下列关于“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”的叙述，正确的是()AT2噬菌体可用含35S标记的完全培养基直接培养以标记蛋白质外壳BT2噬菌体侵染大肠杆菌后，可以利用大肠杆菌的物质来合成自身的成分C离心的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离DT2噬菌体的蛋白质是否进入大肠杆菌，可用32P标记的实验组确定解析：选BT2噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，即不能用培养基直接培养T2噬菌体。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的成分。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离，离心的目的是让T2噬菌体(外壳)分布于上清液中，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。用32P标记的实验组只能确定DNA是否进入了大肠杆菌。课堂小结握主干建知识体系(填一填)记核心要点(背一背)填空DNARNADNADNARNA1.转化实验(1)格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。(2)艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。2噬菌体侵染细菌实验的两次标记(1)第一次标记：标记大肠杆菌，分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。(2)第二次标记：标记噬菌体，分别用含35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体。3证明DNA是遗传物质的两大实验的实验思路设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地观察它们各自的作用。4关于遗传物质的三个问题(1)真核生物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。一、选择题1人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列叙述错误的是()A孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C沃森和克里克首先利用显微镜观察到DNA双螺旋结构D烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA解析：选C孟德尔提出遗传因子，但并未证实其化学本质，A正确。噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法，蛋白质和DNA比肺炎双球菌体外转化实验纯度更高，B正确。沃森和克里克建立了DNA结构模型，并没有用显微镜观察到DNA双螺旋结构，C错误。烟草花叶病毒为RNA病毒，分别提取蛋白质外壳和RNA形成重组病毒，含有烟草花叶病毒RNA的重组病毒会使烟草发病，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D正确。2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能贮存大量遗传信息D不同生物的蛋白质在结构上存在差异解析：选A蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制；作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关；作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息。3(2018济宁一模)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是()A三个实验的设计思路是一致的B三个实验都用到了同位素标记法C三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA解析：选D三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。4下列关于遗传物质的说法，错误的是()真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAABC D解析：选C真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。5(2018上海嘉定调研)治疗艾滋病(HIV的遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。那么AZT抑制病毒繁殖的机制是()A抑制艾滋病病毒RNA基因的转录B抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录合成DNAC抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程D抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制解析：选BAZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似，可以代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA合成的过程，形成无效的DNA，因此抑制了艾滋病病毒RNA基因的逆转录合成DNA。6禽流感是由禽流感病毒(一种不能进行逆转录的RNA病毒)引起的禽类急性传染病，该病毒也能感染人类。下列有关叙述正确的是()A禽流感病毒遗传物质的基本组成单位是核糖核酸B禽流感病毒的衣壳蛋白在自身的核糖体内合成C家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体D被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞坏死解析：选C根据题意，禽流感病毒的遗传物质是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；病毒没有细胞结构，禽流感病毒的衣壳蛋白在宿主细胞内的核糖体上合成，B错误；禽流感病毒既能感染禽类也能感染人类，家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体，C正确；被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞凋亡，D错误。7(2018郑州测试)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是()A肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质BS型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果CS型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达DS型细菌的DNA用相关的酶水解后，仍然能使R型细菌发生转化解析：选C肺炎双球菌利用自己细胞中的核糖体合成蛋白质；S型细菌与R型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同；S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞，使其中的某些基因得以表达；S型细菌的DNA用相关的酶水解后，不再有DNA，不会使R型细菌发生转化。8下列有关遗传物质的叙述，错误的是()A探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用B作为细胞生物的遗传物质的DNA，其双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的C若某DNA分子中含某种碱基a个，则第n次复制时需要的含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1D沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构；萨顿运用类比推理法提出假说“基因位于染色体上”解析：选B选项A，设法将DNA(或RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用是探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质的基本实验思路。选项B，所有细胞生物的遗传物质都是DNA，构成DNA的五碳糖是脱氧核糖。选项C，第n次复制时需要提供的原料是第(n1)次产生的所有DNA分子进行复制时所需的原料。选项D，沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的结构，萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推理法。9(2018洛阳模拟)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中，不可能出现的结果是()实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型Aa型TMV感染植物a型a型Bb型TMV感染植物b型b型C组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物b型a型D组合病毒(b型TMV的蛋白质a型TMV的RNA)感染植物a型a型解析：选C因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。C项中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型应该是b型。10某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是()A上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀解析：选D沉淀为细菌，上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不能进入未标记的细菌，放射性主要在上清液中；未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体主要存在于细菌内，放射性主要在沉淀中；15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，其中DNA主要进入未标记的细菌中，放射性在沉淀和上清液中；32P标记的是噬菌体的DNA，侵染3H标记的细菌，放射性主要出现在沉淀中。11(2018河北三市联考)赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的功能，相关数据如图所示，下列叙述错误的是()A曲线表示在搅拌过程中被侵染细菌基本上没有裂解，没有子代噬菌体的释放B曲线表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内C本实验用同位素标记法追踪侵染过程噬菌体中被标记DNA和蛋白质的数量增减，得出实验结论D本实验证明在噬菌体的遗传和繁殖过程中，DNA起作用解析：选C由题图可知，搅拌过程中被噬菌体侵染的细菌存活率一直为100%，说明细菌基本上没有裂解；随着搅拌，附着在细菌上的蛋白质外壳进入上清液中，上清液中的放射性逐渐增大，而被32P标记的噬菌体DNA进入细菌，放射性主要在细菌细胞内，细胞外32P的放射性很低，故曲线表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内；本实验用同位素标记法追踪侵染过程上清液和沉淀物中放射性的差异，从而得出DNA是遗传物质的结论。12(2018豫南九校质检)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型细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型细菌和R型细菌进行下列实验，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型细菌D丁组培养基中无菌落生长解析：选D 抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子。在甲组中，将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复，A错误；在乙组中，PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合培养，可观察到R型细菌和PenrS型菌两种菌落，加青霉素后R型细菌生长受到抑制，只有PenrS型菌落继续生长，B错误；丙组培养基中含有青霉素，活的R型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现，C错误；丁组中因为PenrS型菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长，D正确。二、非选择题13人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有S、S、S等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。利用加热杀死的S型与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌为_，作出这一判断的依据是_。(2)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：S型菌的蛋白质或多糖R型菌只有R型菌S型菌的DNAR型菌R型菌S型菌S型菌的DNADNA酶R型菌只有R型菌增设实验的目的是证明_。(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是_不充分，少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳_，没有分离；用32P标记的噬菌体侵染细菌时，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，证明了_。(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，遗传学家无法推测出其RNA分子中四种碱基的比例关系，原因是_。解析：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有S、S、S等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。利用加热杀死的S型与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，由于基因突变是不定向的，则出现的S型菌为多种类型。(2)实验说明S型菌的DNA能将R型菌转化为S型菌，S型菌的蛋白质或多糖不能将R型菌转化为S型菌，实验中的DNA酶能将DNA水解，因此增设实验的目的是证明无DNA则转化一定不能发生。(3)由于35S 标记的是噬菌体的蛋白质，故含放射性的35S应当存在于上清液中。若搅拌不充分，则会有少量35S标记的吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳进入沉淀物中。32P标记的是DNA，在子代噬菌体中能找到32P，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，从而证明了DNA是遗传物质。(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，由于RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，因此遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。答案：(1)多种类型基因突变是不定向的(2)无DNA则转化一定不能发生(或“DNA是使R型菌发生转化的唯一物质”、“DNA是使R型菌发生转化的不可或缺的物质”)(3)搅拌吸附在细菌表面DNA是遗传物质(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系14(2018衡阳质检)按照图示1234进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。(1)本实验采用的方法是_。(2)从理论上讲，离心后上清液中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，出现上述结果的原因是_。(3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于_中，少量位于_中，原因是_。(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_(物质)，利用宿主细胞的_进行_。解析：朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，即试管4中几乎没有32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含通常病毒所含有的核酸。答案：(1)同位素标记法(2)几乎不能几乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(3)沉淀物上清液经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位