版生物高考新素養(yǎng)總復習中圖版講義：第15講 人類對遺傳物質的探索過程 Word版含答案

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1、 第15講　人類對遺傳物質的探索過程 考綱考情——知考向 核心素養(yǎng)——提考能 最新考綱 人類對遺傳物質的探索過程(Ⅱ) 生命觀念 DNA的結構與其作為遺傳物質的功能相適應 近三年 考情 2018·全國卷Ⅲ(5)、2018·全國卷Ⅲ(1)、 2017·全國卷Ⅰ(29)、2017·全國卷Ⅱ(2)、 2016·全國卷Ⅲ(2) 科學思維 分析總結肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程 科學探究 分析人類對遺傳物質探索的實驗設計思路 考點一　基因在染色體上和肺炎雙球菌的轉化實驗 一、基因在染色體上 1.薩頓的假說 (1)研究方法：類比推理。

2、(2)內容：基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，即基因就在染色體上。 (3)依據：基因和染色體行為存在著明顯的平行關系，如下表所示： 基因 染色體 生殖過程中 在雜交過程中保持完整性和獨立性 在配子形成和受精過程中，形態(tài)結構相對穩(wěn)定 存在 體細胞 成對 成對 配子 成單 成單 體細胞中來源 成對基因一個來自父方，一個來自母方 一對同源染色體，一條來自父方，一條來自母方 形成配子時 非同源染色體上的非等位基因自由組合 非同源染色體自由組合 2.基因位于染色體上的實驗證據 (1)實驗者：摩爾根； (2)實驗：果蠅雜交實驗； (3)研究方法：假

3、說—演繹法； (4)結論：控制眼色的基因位于性(X)染色體上。 類比推理法和假說—演繹法有怎樣的區(qū)別？ 提示　類比推理法與假說—演繹法的區(qū)別 二、肺炎雙球菌的轉化實驗 1.肺炎雙球菌的類型 2.格里菲思的體內轉化實驗 3.艾弗里的體外轉化實驗 1.體內轉化實驗中“加熱”是否已導致DNA和蛋白質變性？ 提示　加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復活性。 2.體外轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時遺傳物質、原料、能量分別由哪方提供？其轉化的實質是什么？ 提示　實現轉化時遺傳物質來自S型細

4、菌，原料和能量均來自R型細菌，轉化實質為“基因重組”。 3.體外轉化實驗中，設置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么？ 提示　起對照作用，用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA，不能使R型細菌轉化，可見DNA被分解后的產物不能使R型細菌轉化，DNA才是使R型細菌轉化的物質。 4.兩個轉化實驗有哪些相同點及聯系？ 提示　(1)相同點：所用材料相同；兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則。 (2)聯系：體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸。 　結合肺炎雙球菌轉化實驗，考查科學思維能力 1.(2017·經典高考)肺炎雙球菌轉化實驗的部分過程

5、如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落為光滑的 B.S型菌的DNA經加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌 D.該實驗未證明R型菌轉化為S型菌是由S型菌的DNA引起的 解析　S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，A錯誤；S型菌加熱后蛋白質變性，導致細菌死亡，所以注射S型菌后的小鼠仍能存活，B錯誤；轉化的效率不是100%，所以從病死小鼠中可分離得到S型菌和R型菌，C錯誤；本實驗是肺炎雙球菌體內轉化實驗，實驗結論是S型菌中存在某種轉化因子，促使R型菌轉

6、化為S型菌，但未證明轉化因子是DNA，D正確。 答案　D 2.(2018·廣東中山期末)下列關于肺炎雙球菌轉化實驗的說法，正確的是(　　) A.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質 B.艾弗里實驗中S型菌DNA＋R型菌一起培養(yǎng)，培養(yǎng)基上生存的細菌都是S型菌 C.肺炎雙球菌轉化實驗證明DNA是主要的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質 D.已加熱殺死的S型菌中，蛋白質已經失去活性而DNA仍具有活性 解析　格里菲思的體內轉化實驗僅僅證明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉化因子”，沒有證明DNA是遺傳物質，艾弗里的體外轉化實驗證明DNA是遺傳物質，A錯誤；艾弗里的體外轉化實驗過程

7、中：在R型細菌的培養(yǎng)基中加入S型細菌的DNA后，培養(yǎng)一段時間，由于S型菌的DNA能夠將R型菌轉化為S型菌，因此添加S型菌DNA的培養(yǎng)基中，既有R型菌，也有S型菌，B錯誤；肺炎雙球菌轉化實驗證明DNA是遺傳物質.蛋白質不是遺傳物質，C錯誤；加熱易使蛋白質變性失活，但DNA熱穩(wěn)定性較高，加熱殺死的S型細菌中，DNA仍具有活性，D正確。 答案　D 　結合創(chuàng)新拓展實驗，考查科學探究能力 3.(2019·河南頂級名校聯考)回答下列關于遺傳物質的問題： (1)在20世紀以前，大多數科學家認為蛋白質是遺傳物質，他們的理由是_______________________________________

8、___________________________ _________________________________________________________________。 結合蛋白質和核酸的物理性質，你認為蛋白質不能作為遺傳物質的理由是　　　　　　　　　　　　。如果蛋白質作為遺傳物質，自然界中生物的種類會　　　　　　(填“更多”、“更少”或“變化不明顯”)。 (2)現在人們認為DNA是主要的遺傳物質，理由是___________________________________________________________________ ______________

9、_____________________________________________________。 (3)現有一種剛剛發(fā)現的新型動物病毒，要確定它的遺傳物質是DNA還是RNA，某生物興趣小組設想：將病毒破碎獲取提取液，置于試管中，同時加入核糖核苷酸、ATP，并保持適宜的溫度和pH條件，足量的20種氨基酸和相關酶，一段時間后檢測有無新病毒的產生，如果有，說明該新型病毒的遺傳物質是RNA。他們的實驗方案　　　　(填“能”或“不能”)達到預期目的，請陳述你的理由：_______________________________________________________________

10、_____ ________________________________________________________________。 解析　(1)蛋白質的空間結構受環(huán)境影響比較大，如果作為遺傳物質，變異更快，物種更加豐富。(2)大部分生物的遺傳物質是DNA，只有部分病毒的遺傳物質是RNA，所以DNA是生物的主要遺傳物質。(3)病毒的繁殖離不開細胞，離開細胞，病毒不會增殖。 答案　(1)蛋白質中氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息；不同生物的蛋白質在結構上存在差異；蛋白質與生物的性狀密切相關(答出其中一點即可)　蛋白質容易受環(huán)境影響，不穩(wěn)定(或受熱易變性不穩(wěn)定)　更多

11、(2)大部分生物的遺傳物質是DNA (3)不能　新病毒的產生離不開細胞，實驗中沒有提供病毒的繁殖場所——細胞 考點二　噬菌體侵染細菌實驗 1.實驗材料　T2噬菌體和大腸桿菌。 (1)噬菌體的結構及生活方式 (2)噬菌體的增殖 2.實驗方法 同位素標記法。該實驗中用35S、32P分別標記蛋白質和DNA。 3.實驗過程及結果 (1)標記噬菌體 (2)噬菌體侵染細菌 4.實驗結果分析 (1)噬菌體侵染細菌時，其DNA進入細菌細胞中，而蛋白質外殼留在外面。 (2)子代噬菌體的各種性狀是通過親代DNA遺傳的。 5.結論 DNA是遺傳物質。 ■助學巧記

12、 “二看法”判斷子代噬菌體標記情況 教材高考 1.真題重組　判斷正誤 (1)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解(2018·全國卷Ⅲ，5B)(　　) (2)T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質(2017·全國卷Ⅱ，2B)(　　) (3)人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同(2017·全國卷Ⅱ，2D)(　　) (4)T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素。(2013·海南卷，13A)(　　) 提示　(1)×　T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。 (2)×　病毒沒有細胞結構，不能獨立生活，必需在寄主細胞內合成mRNA和蛋白質。 (3)×　前者是R

13、NA病毒，后者是DNA病毒。 (4)×　核酸中不含硫元素。 2.深挖教材 (1)(中圖版必修2 P55“相關鏈接”拓展)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但實際上含有少量放射性的原因是什么？ 提示　可能由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現了少量的放射性。 (2)(中圖版必修2 P55“分析討論3”改編)盡管艾弗里、赫爾希等人的實驗方法不同，但其最關鍵的實驗設計思路卻有共同之處，你能否具體指出？ 提示　最關鍵的實驗設計思路是設法把DNA與蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA和蛋白質的作用。 3.

14、邊角拾遺 (中圖版必修2 P55圖3－1－4拓展)對T2噬菌體的化學組成分析表明：僅蛋白質分子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中。 　巧借噬菌體侵染細菌實驗，考查科學探究能力 1.(2017·全國卷Ⅱ，2)在證明DNA是遺傳物質的過程中，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的敘述，正確的是(　　) A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質 C.培養(yǎng)基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中 D.人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 解析　T2噬菌體只能侵染大腸桿菌，不能

15、侵染肺炎雙球菌，所以不可以在肺炎雙球菌中復制和增殖，A錯誤；病毒沒有細胞結構，不能獨立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內不可以合成mRNA和蛋白質，需要借助宿主細胞來合成mRNA和蛋白質，B錯誤；噬菌體侵染細菌時，其DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，復制及表達需大腸桿菌提供原料、酶和ATP，所以培養(yǎng)基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中，C正確；人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D錯誤。 答案　C 2.(2018·廣東江門一模)1952年，赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質。該實驗的其

16、中一個步驟如下圖所示，則下列關于混合培養(yǎng)的描述正確的是(　　) A.將已被35S標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng) B.將已被32P標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng) C.將已標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng) D.將未標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng) 解析　噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌中，而蛋白質外殼仍留在細菌外，經過離心后，蛋白質外殼在上清液中，DNA在沉淀物中。題中實驗結果是上清液有放射性，沉淀物無放射性，故該實驗是用35S標記的噬菌體去侵染未標記的細菌，A正確。 答案　A 噬菌體侵染細菌實驗的兩個關鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌” (1)32P噬菌體侵染大腸桿

17、菌 　　　 (2)35S噬菌體侵染大腸桿菌 　結合兩大經典實驗及其比較，考查科學思維能力 3.(2019·中原名校聯盟質量考評)關于肺炎雙球菌的體內和體外轉化實驗以及T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的分析正確的是(　　) A.設計思路一致 B.都用到了同位素標記法 C.都不能得出蛋白質不是遺傳物質的結論 D.所涉及生物的遺傳物質都是DNA 解析　三個實驗中，只有肺炎雙球菌的體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設計思路相同，A錯誤；肺炎雙球菌的體內和體外轉化實驗都沒有用到放射性同位素標記法，B錯誤；肺炎雙球菌的體外轉化實驗能得出蛋白質不是遺傳物質的結論，C錯誤；三個實驗所涉及生物有

18、噬菌體、小鼠、細菌，它們的遺傳物質都是DNA，D正確。 答案　D 4.(2019·哈爾濱三中質檢)T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，若將14C標記的T2噬菌體與未標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，經過適宜時間保溫后攪拌、離心，檢測上清液、沉淀物和子代噬菌體的放射性。下列關于該實驗及其他遺傳物質探索實驗的敘述，錯誤的是(　　) A.檢測發(fā)現上清液和沉淀物中放射性均很高，部分子代噬菌體中可檢測到放射性 B.先用含14C的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用T2噬菌體侵染大腸桿菌即可標記噬菌體 C.格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗充分證明了R型肺炎雙球菌中存在轉化因子 D.艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗采用了物質提純

19、、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術 解析　14C標記的是T2噬菌體的DNA和蛋白質外殼。被14C標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌時，DNA進入大腸桿菌細胞中，而蛋白質外殼留在大腸桿菌細胞外，所以檢測到的結果是上清液和沉淀物中放射性均很高，部分子代噬菌體中也含放射性，A正確；先用含14C的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用T2噬菌體侵染大腸桿菌即可標記T2噬菌體，B正確；格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗證明了加熱殺死的S型細菌中含有“轉化因子”，該轉化因子能夠使R型細菌轉化成S型細菌，C錯誤；艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術，D正確。 答案　C 考點三　DNA是主要的

20、遺傳物質 1.煙草花葉病毒感染煙草的實驗 2.DNA是主要的遺傳物質 真核生物與原核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA。生物界絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有極少數生物的遺傳物質是RNA，因而DNA是主要的遺傳物質。 　結合RNA是遺傳物質的實驗，考查實驗設計能力 1.(2019·山西實驗中學月考)已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質是蛋白質還是RNA的操作流程圖。請據圖分析下列說法錯誤的是(　　) A.本實驗運用了對照原則，無空白對照組 B.實驗過程中重

21、組病毒的后代是HRV C.該實驗只能說明HRV的遺傳物質是RNA D.若運用同位素標記法，不能選擇15N標記 解析　a組和b組分別由TMV和HRV直接侵染煙草葉片，屬于空白對照組，A錯誤；將TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA進行重組，獲得重組病毒，其后代是HRV，B正確；該實驗只設計用HRV的RNA和TMV的蛋白質外殼重組獲得的病毒侵染煙草葉片的實驗，因此，該實驗只能證明HRV的遺傳物質是RNA，C正確；病毒的蛋白質外殼和RNA均含有N，故無法用15N將蛋白質外殼和RNA區(qū)分開，因此，不能選擇15N標記，D正確。 答案　A 2.(2019·東北育才中學摸底考試)最近某科研小組在某動物

22、體內發(fā)現一種新型病毒，為了確定該病毒的分類，科研工作者們進行了如下討論，正確的是(　　) A.甲的方法是檢測病毒增殖時產生酶的種類，若有DNA聚合酶，則為DNA病毒 B.乙的方法是檢測病毒核酸中嘌呤堿基和嘧啶堿基的數量，若嘌呤數≠嘧啶數，則為RNA病毒 C.丙的方法是用含放射性尿苷的宿主細胞培養(yǎng)，若子代病毒有放射性，則為RNA病毒 D.丁的觀點是分析該病毒的變異頻率，若病毒的變異頻率較低，則該病毒為DNA病毒 解析　對于逆轉錄病毒，在其增殖的過程中，先進行逆轉錄，形成DNA.再進行DNA復制、轉錄和翻譯過程，因此，若增殖過程中產生了DNA聚合酶，只能說明該病毒在增殖過程中，進行了DN

23、A復制過程，并不能判定其遺傳物質為DNA，A錯誤；病毒的遺傳物質是DNA或RNA，而DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈，但在少數病毒體內也發(fā)現了單鏈DNA和雙鏈RNA，根據嘌呤數≠嘧啶數，不能判定該病毒的遺傳物質為RNA，B錯誤；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，說明該病毒一定為RNA病毒，C正確；雙鏈DNA或RNA的變異頻率低于單鏈DNA或RNA的變異頻率，因此，變異頻率只能作為判定核酸是雙鏈或單鏈的證據之一，不足以確定核酸的類型，D錯誤。 答案　C 　結合實驗探究生物的遺傳物質，培養(yǎng)語言表達能力 3.(2017·全國卷Ⅰ，29) 根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為

24、RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。 假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實驗思路，(2)預期實驗結果及結論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組) 解析　(1)DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。根據分析，本實驗思路為：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中

25、，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)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(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)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；若乙組收集的病毒有放射性，甲組無，即為DNA病毒。 答案　(1)實驗思路：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(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)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(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)結果及結論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；若乙組收

26、集的病毒有放射性，甲組無，即為DNA病毒。 4.(2019·湖南永州模擬)回答下列關于遺傳物質的問題： (1)由于　　　　　　　，所以DNA是主要的遺傳物質。 (2)現有一種剛剛發(fā)現的新型動物病毒，經過鑒定發(fā)現，其遺傳物質和HIV一樣都是RNA。 ①HIV侵入宿主細胞后，要利用宿主細胞中的原料及場所合成自身的RNA，請用箭頭和文字寫出該過程：　　　　　　　　　　　?。蝗绻掳l(fā)現的病毒合成RNA的過程和HIV的不同，請用箭頭和文字的形式寫出該過程：__________________________________________________________________ ___

27、_______________________________________________________________。 ②請你用實驗探究新發(fā)現的病毒合成RNA的過程是否與HIV的相同。要求寫出實驗思路、預期實驗結果和結論。 解析　(1)大部分生物的遺傳物質是DNA，只有部分病毒的遺傳物質是RNA，所以DNA是生物的主要遺傳物質。(2)HIV含逆轉錄酶，所以HIV合成自身RNA的過程是先逆轉錄形成DNA，再通過轉錄形成RNA；RNA病毒合成RNA的途徑只有兩條，如果新發(fā)現的病毒與HIV的不同，則合成RNA的過程屬于另一個途徑——RNA的復制。是否與HIV合成RNA的過程相同，關鍵是

28、看能否發(fā)生逆轉錄，所以可將新發(fā)現的病毒破碎獲取提取液，如果其中含有逆轉錄酶，就能在試管中合成出DNA，則合成RNA的過程與HIV的相同；如果不含逆轉錄酶，則合成RNA的途徑只能通過RNA復制，則試管中就不能檢測到DNA。 答案　(1)大部分生物的遺傳物質是DNA (2)①RNADNARNA　RNARNA ②實驗思路：設法將病毒破碎獲取提取液，置于試管中，同時加入脫氧核苷酸、ATP并保持適宜的溫度和pH等條件，一段時間后檢測有無DNA分子產生 預期實驗結果和結論：如果試管中有DNA分子產生，則該病毒合成RNA的過程與HIV的相同；如果沒有DNA產生，則與HIV的不同 澄清易錯易混·強化

29、科學思維 [易錯易混] 易錯點1　格里菲思實驗未證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA 點撥　格里菲思實驗僅能證明S型細菌中含有某種“轉化因子”，但并未具體證明轉化因子是何種物質。 易錯點2　艾弗里實驗未運用“同位素標記”技術 點撥　艾弗里實驗所用方法為“化學分離提取法”而不是放射性同位素標記法，噬菌體侵染細菌實驗所利用的才是放射性同位素標記法(32P、35S)。 易錯點3　正確理解肺炎雙球菌轉化實驗的“轉化” 點撥　(1)轉化的實質是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉化實驗中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)生了基因重組。 (2)發(fā)生轉

30、化的只是少部分R型細菌。 易錯點4　“DNA是遺傳物質”和“DNA是主要的遺傳物質”的含義不同 點撥　(1)“DNA是遺傳物質”是指所有含有DNA的生物中，DNA是遺傳物質。 (2)“DNA是主要的遺傳物質”是指在所有生物中，絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少數生物的遺傳物質不是DNA，如少數RNA病毒的遺傳物質是RNA。 [深度糾錯] 1.(2019·山東德州期中)下列關于探究遺傳物質實驗的敘述，錯誤的是(　　) A.肺炎雙球菌轉化的實質是發(fā)生了基因的轉移 B.艾弗里與赫爾希的實驗均選用了結構簡單的生物 C.赫爾希和蔡斯的實驗比艾弗里的實驗更具有說服力 D.肺炎雙球菌的

31、體外轉化實驗和體內轉化實驗設計思路相同 解析　肺炎雙球菌的轉化實質是發(fā)生了基因重組，即基因的轉移，A正確；艾弗里選用了肺炎雙球菌，赫爾希選用了噬菌體，它們結構都非常簡單，B正確；赫爾希和蔡斯的實驗利用的是病毒自身的生物學特點，能完全將DNA和蛋白質分開，而艾弗里提純的DNA中會含有蛋白質，所以比艾弗里的實驗更具有說服力，C正確；肺炎雙球菌的體外轉化實驗和體內轉化實驗設計思路是不相同的，D錯誤。 答案　D 2.(2019·江西上高二中月考)有關遺傳物質是DNA的實驗證據的敘述中，正確的是(　　) A.格里菲思的肺炎雙球菌的體內轉化實驗證明R型細菌中存在轉化因子 B.艾弗里的肺炎雙球菌體

32、外轉化實驗運用了同位素示蹤技術和細菌培養(yǎng)技術等 C.赫爾希和蔡斯的實驗過程是：標記噬菌體→噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→適當時間保溫→攪拌、離心→檢測放射性 D.赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質 解析　格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗證明了加熱殺死的S型菌中含有“轉化因子”，這種“轉化因子”能夠使R型細菌轉化成S型細菌，A錯誤；艾弗里所做的肺炎雙球菌的體外轉化實驗運用了細菌培養(yǎng)技術，但沒有運用同位素示蹤技術，B錯誤；赫爾希和蔡斯的實驗過程是：用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)，噬菌體侵染未被標記的細菌→適當時間保溫→在攪拌器中攪拌，然后離心→檢測上清液和沉淀物中的

33、放射性物質，C正確；赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質，D錯誤。 答案　C 3.(2019·安陽市模擬)下列有關人類對遺傳物質探索的說法，正確的是(　　) A.格里菲思用小鼠和肺炎雙球菌進行實驗，提出S型菌內存在“轉化因子”的推論 B.艾弗里將S型菌體內的物質分離、提純后進行實驗，得出“DNA是主要遺傳物質”的結論 C.赫爾希和蔡斯采用T2噬菌體和大腸桿菌進行實驗，通過對照實驗證明“DNA是遺傳物質” D.煙草花葉病毒重建實驗證明了病毒的主要遺傳物質是DNA，少數是RNA 解析　格里菲思用小鼠和肺炎雙球菌進行實驗，提出S型菌內存在“轉化因子”的推論，A正確；艾弗里將S型菌體

34、內的物質分離、提純后進行實驗，得出“DNA是遺傳物質”的結論，B錯誤；赫爾希和蔡斯采用T2噬菌體和大腸桿菌進行實驗，通過對比實驗證明“DNA是遺傳物質”，C錯誤；煙草花葉病毒重建實驗證明該病毒的遺傳物質是RNA，D錯誤。 答案　A 隨堂·真題&預測 1.(2018·全國卷Ⅲ，1)下列研究工作中由我國科學家完成的是(　　) A.以豌豆為材料發(fā)現性狀遺傳規(guī)律的實驗 B.用小球藻發(fā)現光合作用暗反應途徑的實驗 C.證明DNA是遺傳物質的肺炎雙球菌轉化實驗 D.首例具有生物活性的結晶牛胰島素的人工合成 解析　奧地利的孟德爾以豌豆為實驗材料發(fā)現了性狀遺傳規(guī)律；美國的卡爾文利用小球藻，用14

35、C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用過程中轉化成有機物中C的途徑，這就是著名的卡爾文循環(huán)；英國的格里菲思和美國的艾弗里分別完成了肺炎雙球菌的體內和體外轉化實驗；1965年我國科學家完成了結晶牛胰島素的人工合成。 答案　D 2.(2017·經典高考) 下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗，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 標記 解析　格里

36、菲思的體內轉化實驗提出了轉化因子改變生物體的遺傳性狀，并沒有證明轉化因子就是DNA，A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型肺炎雙球菌轉化成S型肺炎雙球菌，單獨的S 型肺炎雙球菌中提取的DNA無毒，不能使小鼠死亡，B錯誤；赫爾希和蔡斯實驗中用32P標記的噬菌體侵染細菌那組實驗，細菌裂解后得到的噬菌體中含有母鏈DNA的才帶有32P標記，D錯誤。 答案　C 3.(2016·經典高考)下列關于探索DNA是遺傳物質實驗的相關敘述，正確的是(　　) A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果 B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質 C.赫爾希

37、和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的 D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質 解析　格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因重組的結果，A錯誤；格里菲思實驗證明了S型細菌中存在一種轉化因子，使R型細菌轉化為S型細菌，B錯誤；T2噬菌體營寄生生活，需先標記細菌，再標記噬菌體，C錯誤；赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，D正確。 答案　D 4.(2020·高考預測)下列有關遺傳物質探究實驗的敘述，正確的是(　　) A.噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，延長保溫時間可使實驗效果更明顯 B.若用3H標記的噬菌體侵染未標記的細菌

38、，離心后可檢測到放射性只分布在上清液中 C.艾弗里及赫爾希和蔡斯所做實驗的設計思路及所用研究方法是一致的 D.用DNA酶處理過的S型菌的DNA與R型菌混合后注射到小鼠體內，小鼠存活 解析　噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，保溫時間過長，會導致32P標記組的上清液的放射性增強，實驗出現誤差，A錯誤；3H既能標記噬菌體的蛋白質外殼，也能標記噬菌體的DNA，用3H標記的噬菌體侵染未標記的細菌，離心后可檢測到放射性在上清液和沉淀物中均有分布，B錯誤；艾弗里及赫爾希和蔡斯所做實驗的設計思路相同，均是設法將DNA與蛋白質等物質分開研究，單獨觀察各自的作用，赫爾希和蔡斯采用了同位素標記法，而艾弗里沒有采用該

39、方法，C錯誤；DNA酶能將DNA水解，因此S型菌的DNA用DNA酶處理后，不能使R型菌轉化為S型菌，小鼠存活，D正確。 答案　D 課后·分層訓練 (時間：35分鐘) 1.(2019·河南師大附中調研)下列有關T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，32P標記噬菌體的一組實驗的敘述，正確的是(　　) A.保溫時間過長會導致上清液放射性增強 B.該組實驗可用14C代替32P來標記T2噬菌體 C.該組實驗可單獨證明DNA是T2噬菌體的遺傳物質 D.從大腸桿菌中釋放出來的全部子代T2噬菌體都含有32P 解析　T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中，利用同位素標記法分別標記DNA和蛋白質分子，單獨

40、觀察二者的功能。噬菌體的DNA含有P，蛋白質含有S，因此可用32P、35S分別標記DNA和蛋白質，根據放射性軌跡可推測二者在親子代間的連續(xù)性。從大腸桿菌中釋放出來的子代噬菌體中，只有部分子代T2噬菌體含有32P。 答案　A 2.(2019·西安高新一中質檢)下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗的敘述中，錯誤的是(　　) A.格里菲思和艾弗里所做的轉化實驗都能證明DNA是遺傳物質 B.將S型菌的DNA與R型活菌混合培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中會有兩種菌落 C.不能用3H或18O替代32P或35S標記噬菌體 D.用35S標記的噬菌體侵染細菌的實驗中，沉淀物含有少量放射性的主要原

41、因是攪拌不充分 解析　格里菲思所做的體內轉化實驗只能證明S型菌含有轉化因子，而不能證明DNA是遺傳物質。 答案　A 3.(2018·天津武清期末)下列關于生物遺傳物質的敘述，正確的是(　　) A.具有細胞結構的生物的遺傳物質一定是DNA B.真核生物的遺傳物質是DNA，原核生物的遺傳物質是RNA C.病毒的遺傳物質是RNA D.細胞核內的遺傳物質是DNA，細胞質內的遺傳物質是RNA 解析　具有細胞結構的生物的遺傳物質一定是DNA，A正確，B、D錯誤；病毒的遺傳物質是DNA或RNA，C錯誤。 答案　A 4.(2019·山東濟寧模擬)圖甲是加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射

42、到小鼠體內后兩種細菌的含量變化；圖乙是噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟。有關敘述錯誤的是(　　) A.圖乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌體具有放射性 B.圖甲中，后期出現的大量S型細菌是由R型細菌轉化并增殖而來的 C.圖甲中，AB對應時間段內，小鼠體內還沒有形成大量抗R型細菌抗體 D.圖乙中若用32P標記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中少部分具有放射性 解析　圖乙中，用于侵染細菌的噬菌體的蛋白質外殼被35S標記，蛋白質外殼不進入大腸桿菌，沉淀物中新形成的子代噬菌體沒有放射性，A錯誤；圖甲中，后期出現的大量S型細菌是由加熱殺死的S型細菌的DNA使R型細菌轉化并增殖而來的，B正確；圖甲中

43、，AB對應時間段內，R型菌大量繁殖，是小鼠體內還沒有形成大量抗R型細菌抗體的結果，C正確；圖乙中若用32P標記親代噬菌體的DNA，DNA能進入大腸桿菌，由于DNA進行半保留復制，裂解后子代噬菌體中少部分具有放射性，D正確。 答案　A 5.(2019·東北師大附中質檢)下列有關“噬菌體侵染細菌實驗”的敘述，正確的是(　　) A.用含35S氨基酸的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，可得到被35S標記的噬菌體 B.利用32P標記的噬菌體侵染細菌，可以證明DNA分子進行半保留復制 C.用32P標記的噬菌體侵染細菌后，上清液有較強放射性是因為離心時間過長 D.該實驗能夠說明噬菌體的DNA能進行自我復制并

44、指導噬菌體蛋白質的合成 解析　病毒是寄生生物，必須在宿主細胞中才能進行增殖，A錯誤；該實驗不能證明DNA的復制方式，B錯誤；用32P標記的噬菌體侵染細菌，上清液的放射性高的原因是保溫時間過長或過短，C錯誤；噬菌體侵染細菌并釋放子代病毒，說明噬菌體的遺傳物質可以指導自身遺傳物質的合成和外殼蛋白質的合成，D正確。 答案　D 6.(2019·廣東東莞市質檢)下列關于遺傳物質探究經典實驗的說法，正確的是(　　) A.格里菲思實驗中死亡小鼠體內均可發(fā)現R型細菌和S型細菌 B.加熱處理的S型細菌不能導致小鼠死亡的原因是DNA結構遭破壞而失活 C.用32P標記的煙草花葉病毒感染煙草細胞后，得到的

45、子代病毒都有放射性 D.32P標記的噬菌體侵染細菌后，保溫時間過短會使離心后上清液中出現放射性 解析　格里菲思所做的“肺炎雙球菌轉化實驗”有四組，其中有一組是用活的S型細菌感染小鼠，則小鼠死亡后其體內只有S型細菌，A錯誤；加熱處理的S型細菌與活的R型細菌混合能導致小鼠死亡，而只有加熱處理的S型細菌不能導致小鼠死亡，其原因是蛋白質變性導致S型細菌死亡，DNA熱穩(wěn)定性較高，加熱處理不會使DNA結構遭破壞而失活，B錯誤；用32P標記的煙草花葉病毒感染煙草細胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性，C錯誤；被32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌后，若保溫時間過短，部分噬菌體未侵染到大腸桿菌內，經離心后出現

46、在上清液中，會導致離心后上清液中出現放射性，D正確。 答案　D 7.(2019·江西省高三聯考)給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的實驗因素，以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的差異，從一個側面襯托實驗因素對實驗結果所造成的影響，這樣的實驗為條件對照實驗。分析圖示對照實驗的流程及結果，下列相關敘述，錯誤的是(　　) A.R型細菌轉化成S型細菌并非細胞分化的結果 B.該實驗反映DNA被降解后將不具備遺傳功能 C.提取出來的S型細菌的DNA純度會影響S型細菌的數量 D.實驗一為條件對照組，實驗二為實驗組 解析　細胞分化的實質是原有基因的選擇性表達，而R型細菌轉化成S型細

47、菌是基因重組的結果，A正確；從實驗二的結果可知，DNA被降解后將不具備遺傳功能，B正確；當量一定時，提取出來的S型細菌的DNA純度越高，S型細菌的DNA就越多，對R型細菌轉化成S型細菌有利，C正確；根據條件對照實驗的定義可知，實驗一為實驗組，而實驗二為條件對照組，D錯誤。 答案　D 8.(2019·安徽池州市聯考)T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌中的雙鏈DNA病毒。用含放射性同位素32P的T2噬菌體侵染不含32P而含放射性同位素35S的大腸桿菌，經短時間保溫后，進行攪拌、離心，發(fā)現子代噬菌體中均含有放射性。對上述實驗的分析錯誤的是(　　) A.某些子代T2噬菌體會同時含有32P和35S

48、 B.離心后放射性同位素主要集中于離心管的沉淀中 C.該實驗表明T2噬菌體能利用大腸桿菌的物質進行增殖 D.該實驗表明噬菌體的DNA進行半保留復制并控制生物性狀 解析　根據噬菌體侵染大腸桿菌的過程可知，僅有一少部分的核酸中含有放射性同位素32P。根據實驗結果，子代噬菌體中均含有放射性，可以說明所有子代T2噬菌體的蛋白質外殼中均有放射性同位素35S，A、B、C正確；該實驗可以表明噬菌體的DNA控制生物性狀，但不能證明DNA的復制方式，D錯誤。 答案　D 9.(2019·廣東揭陽模擬)人類對遺傳物質的探索經歷了漫長的過程。回答下列問題： (1)孟德爾等遺傳學家的研究表明，在減數分裂過

49、程中，　　　　　　　　　　基因表現為自由組合。 (2)在格里菲思所做的肺炎雙球菌體內轉化實驗中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多種類型，R型菌是由S型菌突變產生的。利用加熱殺死的SⅢ與R型菌混合培養(yǎng)，出現了S型菌，如果S型菌的出現是由R型菌突變產生的，則出現的S型菌為　　　　。作出這一判斷的依據是____________________________________ _________________________________________________________________。 (3)艾弗里所做的肺炎雙球菌體外轉化實驗如下： ①S型菌的蛋白質或多糖＋R型菌→只有R型菌

50、 ②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌 ③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌 增設實驗③的目的是證明____________________________________________。 (4)研究表明，煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，為什么遺傳學家無法推測出RNA分子中四種堿基的比例關系？ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

51、解析　(1)自由組合定律的實質是非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的組合而組合。(2)基因突變是不定向性的，所以若S型菌是由R型菌基因突變產生的，則S型菌可能有多種類型。(3)艾弗里的實驗增加了DNA和DNA酶的實驗，①②③組實驗互相對照，說明DNA是使R型菌發(fā)生轉化的唯一物質，沒有DNA，則R型菌不能轉化為S型菌。(4)RNA是單鏈，堿基之間沒有統(tǒng)一的配對關系，所以遺傳學家無法推測出RNA分子中四種堿基的比例關系。 答案　(1)非同源染色體上的非等位 (2)多種類型　基因突變是不定向的 (3)無DNA則轉化一定不能發(fā)生 (4)RNA是單鏈，堿基之間不形成堿基對 10.(

52、2019·湖南長沙一中調研)下列關于遺傳物質的敘述中，正確的是(　　) A.因為所有細胞的遺傳物質都是DNA，所以DNA是一切生物的遺傳物質 B.肺炎雙球菌的體內轉化實驗證明DNA是遺傳物質 C.噬菌體侵染細菌的實驗中，每組實驗放射性只出現在上清液或沉淀物中 D.遺傳物質會在生物繁殖過程中傳遞給子代 解析　因為大部分生物(包括細胞生物及部分病毒)的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質.但不是所有生物的遺傳物質都是DNA，A錯誤；肺炎雙球菌的體內轉化實驗只證明S型菌含有能使R型菌發(fā)生轉化的轉化因子，而不能證明DNA就是遺傳物質，B錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗中，兩個分組中的放射性

53、并非全部分布于上清液或沉淀物中，而是主要分布于上清液或沉淀物中，C錯誤；任何生物的遺傳物質都會在生物繁殖過程中傳遞給子代，D正確。 答案　D 11.(2019·江西階段性檢測)艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉化實驗后，持反對觀點者認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種對青霉素的抗性不是莢膜產生的)。下列實驗設計思路能反駁上述觀點的是(　　) A.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預期出現抗青霉素的S型菌 B.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預期出現S型菌 C.R型菌＋S型菌DNA→預期出現S型菌 D.R型菌＋S

54、型菌DNA→預期出現抗青霉素的S型菌 解析　S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型，而且這種抗性不是莢膜產生的，所以R型菌與抗青霉素的S型菌的DNA混合培養(yǎng)，若出現的S型菌也抗青霉素，說明抗青霉素性狀的出現不是莢膜造成的，即DNA不是只在細胞表面起化學作用形成莢膜，而是起遺傳作用，A符合題意；選項B的預期結果與實驗處理不相符；選項C處理的結果不能證明產生莢膜的真正原因；選項D的預期結果與實驗處理不相符。 答案　A 12.(2019·遼寧錦州模擬)圖2為用標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細胞內)的實驗。據圖判斷下列敘述正確的是(　　) A.圖2中用35S、3

55、2P分別標記噬菌體的蛋白質、DNA，標記元素所在部位分別對應于圖1中的⑤① B.錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其營養(yǎng)成分中應含有32P C.圖2中的⑦⑧分別代表攪拌、離心過程，其中⑧的目的之一是讓質量較輕的T2噬菌體顆粒分布到B上清液中 D.噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等 解析　蛋白質、DNA的特征元素分別為S、P，圖1中的①為磷酸基團，含有P元素，⑤為肽鍵，不含有S元素，④為R基團，可能含有S元素，A錯誤；培養(yǎng)32P標記的T2噬菌體的大腸桿菌不應被32P標記，所以培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液中不能含有32P，否則離心后沉淀物中的放射性的來源無法確定，B錯誤；離心后上清液中主要

56、是T2噬菌體顆粒，C正確；噬菌體是DNA病毒，其增殖過程中所需的原料、酶來自大腸桿菌，而DNA模板則由噬菌體自身提供，D錯誤。 答案　C 13.(2019·安徽五校聯考)用32P和35S標記的噬菌體分別侵染細菌，經短時間保溫后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中35S和32P的放射性以及被侵染細菌的存活率，得到下圖所示的實驗結果。下列說法錯誤的是(　　) A.攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離 B.攪拌時間小于1分鐘時，沉淀物中的放射性很高 C.在實驗過程中細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來 D.若被侵染細菌的存活率下降，細胞外35S放射性會增高

57、 解析　噬菌體侵染細菌時，蛋白質外殼吸附在細菌外面，通過攪拌使蛋白質外殼與細菌、沒侵染成功的噬菌體與細菌分離，A正確；攪拌時間小于1 min時，噬菌體的蛋白質外殼與細菌不能很好地分離，沉淀物中的放射性很高，B正確；由圖可知，被侵染細菌全部存活，即噬菌體沒有裂解，故沒有子代噬菌體釋放出來，C正確；如果被侵染細菌的存活率下降，細胞外32P放射性會增高，D錯誤。 答案　D 14.(2019·河北衡水中學調研)按照圖示①→②→③→④進行實驗，本實驗驗證了朊病毒是蛋白質侵染因子，它是一種只含蛋白質而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。 (1)本實驗采用的方法是_

58、______________________________________________。 (2)從理論上講，離心后上清液中　　　　(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，沉淀物中　　　　(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P。 (3)如果添加試管⑤，從試管②中提取朊病毒后先加入試管⑤，同時添加35S標記的(NH4)SO4，連續(xù)培養(yǎng)一段時間后，再提取朊病毒加入試管③，培養(yǎng)適宜時間后離心，檢測放射性應主要位于　　　　中。 (4)一般病毒與朊病毒之間的最主要區(qū)別是：病毒侵入細胞是向宿主細胞提供　　　　(填物質)，利用宿主細胞的　　　　　　　　進行　　　　　　　　　　。 答案　(1)同位素標記法 (2)幾乎不能　幾乎不能 (3)沉淀物 (4)核酸　核苷酸和氨基酸(原料)　自身核酸的復制和蛋白質的合成