全国高考生物第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质.docx

第1讲DNA是主要的遗传物质考纲要求全国卷五年考情人类对遗传物质的探索过程()2017卷T29,2017卷T2,2016卷T2,2015卷T5,2013卷T5考点一| 肺炎双球菌转化实验(对应学生用书第113页)识记基础梳理1肺炎双球菌类型特点类型菌落荚膜毒性S型光滑有有R型粗糙无无2格里菲思的体内转化实验3艾弗里的体外转化实验(1)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。(2)过程(如图)(3)结论S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质。1判断正误(1)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。()【提示】朊粒的增殖方式是改变正常蛋白质的空间构象，肺炎双球菌的增殖方式为二分裂。(2)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。()【提示】格里菲思的肺炎双球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。(3)在转化实验中大部分R型细菌转化为S型细菌。()【提示】在发生可遗传的变异过程中，变异的频率较低，因此只有少部分R型细菌转化为S型细菌。(4)肺炎双球菌的体内转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用。()【提示】将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用，此设计思路对应于艾弗里的体外转化实验。(5)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。()2据图思考 将加热杀死的S型细菌与R活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量的变化情况如图所示(1)图示的实线表示R型菌，虚线表示S型菌。(2)ab段R型菌数量减少，其原因是小鼠体内形成大量的对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少。(3)bc段R型菌数量增多，其原因是b之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫力，造成R型菌大量繁殖。理解深化探究填表比较肺炎双球菌体内转化实验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在小鼠体内体外培养基实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系(1)所用材料相同(2)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(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则运用考向对练考向考查肺炎双球菌转化实验及拓展1(2018潍坊期末统考)下列关于肺炎双球菌转化实验的分析，错误的是()A在体外转化实验中，DNA纯度越高转化越有效B体内转化实验证明了DNA是遗传物质CS型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌D肺炎双球菌转化的实质是基因重组B转化率与所提取的S型细菌的DNA纯度有关，DNA纯度越高转化的效率也越高，A正确；体内转化实验只证明了S型细菌中存在某种“转化因子”，没有证明DNA是遗传物质，B错误；S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌，从而导致小鼠死亡，C正确；肺炎双球菌转化的实质是基因重组，D正确。2(2018成都市二模)肺炎双球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成荚膜多糖的S型菌()AR型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变B整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物都是荚膜多糖C进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点DS型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链CR型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占50%，A错误；整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物不都是荚膜多糖，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，即一个DNA分子中有多个基因，每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点，因此进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点，C正确；S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成多条相同的肽链，而不是一条，D错误。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是指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并非所有的R型细菌都被转化。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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是一小部分R型细菌被转化成S型细菌。考点二| 噬菌体侵染细菌实验(对应学生用书第114页)识记基础梳理1噬菌体结构(1)A：蛋白质外壳；B：DNA。(2)组成A、B的共有元素为C、H、O、N，其中A特有S元素，B特有P元素。2实验过程及结果标记大肠杆菌：分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌 标记噬菌体：分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，得 到蛋白质含35S或DNA含32P的噬菌体 侵染细菌：3结论DNA是遗传物质。1判断正误(1)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。()(2)T2噬菌体的核酸中含硫元素。()【提示】T2噬菌体的核酸中不含硫元素。(3)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。()【提示】分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，而不是培养噬菌体，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。(4)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。()【提示】赫尔希和蔡斯用35S和32P 分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质。(5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。()【提示】噬菌体增殖时以自身的DNA为模板。2据图思考(1)选用噬菌体作实验材料的原因：其结构只由蛋白质和DNA组成。(写出一点理由)(2)搅拌、离心的目的在于为了把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性。(3)本实验实际操作中沉淀物中有(填“有”或“没有”)少量的放射性。理解深化探究1噬菌体增殖需要哪些条件？(1)场所：大肠杆菌。(2)蛋白质的合成(3)DNA的合成2赫尔希和蔡斯的实验思路是什么？【提示】用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。3分析上清液和沉淀物出现放射性的原因(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。4填表比较噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素直接分离法：分离S型细菌的多种组成物质，分别与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落类型结论DNA是遗传物质DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质运用考向对练考向1考查噬菌体侵染细菌实验的过程和结论1(2018潍坊市期中联考)有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的说法，正确的是()A选用T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其仅由蛋白质外壳和DNA 组成B标记噬菌体的方法是分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体C噬菌体DNA在细菌体内复制利用的原料是自身的脱氧核苷酸D若噬菌体DNA复制了三次，则含有35S的子代噬菌体占总数的1/2A赫尔希和蔡斯选用T2噬菌体作为实验材料是因为T2噬菌体结构简单，仅由蛋白质外壳和DNA组成，排除其他物质的影响，A项正确；标记噬菌体的方法是先标记细菌，然后用细菌标记噬菌体，B项错误；噬菌体DNA在细菌体内复制利用的原料是细菌的脱氧核苷酸，C项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，子代噬菌体不含35S，D项错误。2(2018德州市高三期末)用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1)；乙管的上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是()A甲管中a1的放射性来自32P，乙管中b2的放射性来自35SB根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质C若搅拌不充分，甲管的b1中可能出现较大的放射性D若保温时间过长，乙管的a2中可能出现较大的放射性A被32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，由于噬菌体的蛋白质外壳(被35S标记)留在大肠杆菌外面，导致甲管的上清液放射性远高于沉淀物；而噬菌体的DNA(被32P)进入到大肠杆菌的细胞中，导致乙管的沉淀物的放射性远高于上清液，由此推断甲管中a1的放射性来自35S，乙管中b2的放射性来自32P。归纳总结噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点1含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒只能寄生在活细胞中，营专性寄生生活，所以应先培养细菌，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和蛋白质区分开。335S(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。考向2考查噬菌体侵染细菌实验中的同位素标记法3(2018潍坊期末统考)科学家用放射性同位素32P和35S标记一个噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌，结果产生了n个子代噬菌体。下列有关分析错误的是()A有2个子代噬菌体的DNA中含有32PB子代噬菌体的DNA分子中都含有31PC子代噬菌体的蛋白质分子中都含35S和32SD噬菌体增殖需要大肠杆菌提供原料、酶等CDNA复制是半保留复制，且DNA分子是双链结构，所以只有2个子代噬菌体的DNA中含有32P，A正确；合成子代噬菌体DNA的原料由细菌提供，所以子代噬菌体的DNA分子中都含有31P，B正确；由于蛋白质外壳不进入细菌，且合成子代噬菌体蛋白质的原料由细菌提供，所以子代噬菌体的蛋白质分子中只含32S，C错误；噬菌体侵染时只有DNA分子进入细菌，所以增殖时需要大肠杆菌提供原料、酶等，D正确。4(2018黑龙江双鸭山一中月考)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、15NB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，A、C错误；子代噬菌体DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N)，B正确；DNA中不含有S元素，D错误。考点三| 生物遗传物质(对应学生用书第116页)识记基础梳理1烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验分析(1)实验过程及现象(2)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完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型生物类型核酸种类遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麦、人原核生物DNA乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒DNADNA噬菌体RNA病毒RNARNA烟草花叶病毒1判断正误(1)RNA或DNA是T2噬菌体的遗传物质。()【提示】T2噬菌体的遗传物质是DNA。(2)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。()(3)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。()(4)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。()【提示】细胞生物的遗传物质是DNA。(5)小麦的遗传物质主要是DNA。()【提示】小麦的遗传物质是DNA。2据图思考(1)该病原体的生活方式是寄生。(2)该实验证明了该病原体的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。运用考向对练考向1考查生物遗传物质的探索实验1(2013全国卷)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 DC根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。发现了基因的分离定律和自由组合定律，证明了基因位于染色体上，都证明了DNA是遗传物质，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。2(2018佛山市一模)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述错误的是()A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力C烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNADDNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中A孟德尔发现遗传因子并证实了遗传因子传递规律，但没有发现遗传因子的化学本质，A错误；噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，这样DNA和蛋白质彻底分开，而艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA中还混有少量的蛋白质，所以，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，B正确；烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA，C正确；DNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，D正确。考向2考查生物遗传物质的判断3下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A山柳菊的遗传物质是DNAB衣藻的遗传物质主要分布在拟核中CSARS病毒的遗传物质含有硫元素DHIV的遗传物质水解产生8种核苷酸A山柳菊为细胞生物，其遗传物质为DNA。衣藻为真核生物，其遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上。SARS病毒为RNA病毒，遗传物质含有C、H、O、N、P 5种元素，不含硫元素。HIV遗传物质为RNA，其水解产物为4种核糖核苷酸。4下列关于颤藻和黑藻这两种生物遗传物质的叙述，正确的是() 【导学号：67110050】A遗传物质都是DNAB既分布于细胞核中，也分布于细胞质中C均含有四种碱基、两种五碳糖D转录时都必需有DNA聚合酶、四种核苷酸、能量等条件A颤藻属于原核生物，黑藻属于真核生物，原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，A正确；颤藻属于原核生物，没有被核膜包被的成形的细胞核，因此其遗传物质主要分布在拟核中，B错误；均含有五种碱基(A、C、G、U、T)、两种五碳糖(核糖和脱氧核糖)，C错误；转录时都必需有RNA聚合酶、四种核糖核苷酸、能量等条件，D错误。真题验收| 感悟高考淬炼考能 (对应学生用书第116页)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C考查：噬菌体侵染细菌的实验、人类免疫缺陷病毒所含的核酸类型。A错：T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在其细胞中复制和增殖；B错：T2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成mRNA和蛋白质；C对：培养基中的32P经宿主摄取后进入宿主细胞内部，在宿主细胞内，T2噬菌体以自身DNA为模板，以宿主细胞内的物质(含32P的脱氧核苷酸等)为原料合成子代噬菌体，因此培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中；D错：人类免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌体所含的核酸是DNA，故两者的核酸类型不同，增殖过程不完全相同。2(2017江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是()A格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记C考查：肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验。A错：格里菲思实验证明加热杀死的S型细菌中，含有某种可使无毒性的R型活细菌转化为有毒性S型活细菌的“转化因子”；B错：艾弗里实验中，从S型肺炎双球菌中提取的DNA与R型细菌共同培养后可出现S型细菌，S型细菌可使小鼠死亡，从而证明只有S型细菌体内的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；C对：赫尔希和蔡斯实验中，细菌比重较大，离心后存在于沉淀中；D错：赫尔希和蔡斯实验中，噬菌体进入细菌后，以自身DNA为模板，以细菌细胞内的物质为原料，遵循半保留复制原则，合成子代噬菌体的DNA，进而实现个体增殖，因此细菌裂解后得到的噬菌体中只有少数含有32P标记。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，A选项错误；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，B选项错误；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