2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 2-1 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 新人教版必修2 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 知識點一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 時間、 人物 1928年　英國科學(xué)家①________ 1944年　美國科學(xué)家⑨________和他的同事 實驗 材料 R型細菌 ②________________ R型活菌，S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖莢膜 S型細菌 ③________________ 實驗過程 Ⅰ 將R型活菌注射到小鼠體內(nèi)―→④________　 R型活菌和SDNA混合培養(yǎng)―→________________　 Ⅱ 將S型活菌注射到小鼠體內(nèi)―→⑤______ R型活菌和S蛋白質(zhì)混合培養(yǎng)―→?________　 Ⅲ 將加熱殺死的S型菌注射到小鼠體內(nèi)―→⑥________ R型活菌和S多糖莢膜混合培養(yǎng)―→?________　 Ⅳ 將R型活菌和S型死菌混合注射到小鼠體內(nèi)―→⑦________ R型活菌與用DNA酶處理的SDNA混合培養(yǎng)―→?________ 結(jié)　論 加熱殺死的S型細菌內(nèi)含有使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的⑧________ SDNA是促使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)，即?________ 知識點二　噬菌體侵染細菌的實驗 1．實驗材料 T2噬菌體、大腸桿菌 2．實驗過程及現(xiàn)象 (1)首次標記：標記細菌 (2)二次標記：標記噬菌體 (3)噬菌體侵染細菌 3．實驗結(jié)論：________才是真正的遺傳物質(zhì) 知識點三　RNA也是遺傳物質(zhì)的實驗 煙草花葉病毒侵染細菌實驗 1．過程 　　　　　RNA　 　煙草被感染病毒上下代 之間具有遺 傳連續(xù)性的 是　　　蛋白質(zhì)　 　煙草未被感染 2．結(jié)論 在無DNA情況下(如RNA病毒)，________是遺傳物質(zhì) 3．綜上所述 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是________，所以說________是主要的遺傳物質(zhì), 噬菌體侵染細菌實驗 巧記：噬菌體增殖過程 一吸(附)二注(入)三合成，組裝、釋放、再侵染 判一判 1．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗以體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗作基礎(chǔ)(　　)。 2．艾弗里證明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)(　　)。 3．轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因突變(　　)。 4．同位素標記噬菌體時不能直接將噬菌體放在培養(yǎng)基上(　　)。 5．同時用35S、32P標記一組噬菌體實驗效果更明顯(　　)。 6．有細胞的生物以DNA作為主要遺傳物質(zhì)(　　)。 7．有少數(shù)病毒不含DNA，只有RNA，此時RNA才是遺傳物質(zhì)(　　)。 自我校對： ①格里菲思?、诰w無多糖莢膜、菌落表面粗糙、無毒性?、劬w有多糖莢膜、菌落表面光滑、有毒性?、苄∈蟛凰劳觥、菪∈笏劳觥、扌∈蟛凰劳觥、咝∈笏劳觥、唷稗D(zhuǎn)化因子”　⑨艾弗里?、饧扔蠷型菌，也有S型菌　?只有R型菌　?只有R型菌　?只有R型菌　?DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)　35S　?32P　?35S　?32P　?宿主細胞內(nèi)　?宿主細胞　宿主細胞外　宿主細胞　DNA　RNA　RNA　DNA　DNA 判一判：1.√　2.√　3.　4.√　5.　6.　7.√ 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1．體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化比較 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 操作人 格里菲思 艾弗里及其同事 細菌培養(yǎng)場所 小鼠體內(nèi) 培養(yǎng)基(體外) 巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型細菌做對照 將物質(zhì)提純分離各自觀察 結(jié)果觀察 小鼠是否死亡 培養(yǎng)基中菌落 實驗結(jié)論 S型菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子 S型菌的DNA是遺傳物質(zhì) 相同點 ①巧妙選用R型和S型兩種肺炎雙球菌 ②實驗?zāi)康亩际翘骄窟z傳物質(zhì)的成分 ③體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)，后者則是前者的延伸 ④實驗設(shè)計都遵循對照原則和單一變量原則 2.相關(guān)問題分析 (1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 (2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 (3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細菌可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 體外轉(zhuǎn)化實驗運用了物質(zhì)提純、分離、鑒定及細菌培養(yǎng)技術(shù)。 本考點的考查主要有三個方向：一是實驗操作過程，二是實驗的目的，三是考查探究性實驗設(shè)計的基本思路和方法。本考點考查集中在DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗，主要以選擇題形式出現(xiàn)。 【典例1】 (xx廣東理綜，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知(　　)。 實驗組號 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析　本題考查艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，屬于對理解層次的考查。由表格信息可以看出，含有S型細菌的蛋白質(zhì)和莢膜多糖的培養(yǎng)皿中沒有S型細菌的產(chǎn)生，說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子，A不符合題意；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，B不符合題意；③和④的自變量為DNA的完整性，在DNA保持完整的培養(yǎng)皿中有S型細菌出現(xiàn)，說明DNA是轉(zhuǎn)化因子，C符合題意； 因為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，我們才能說DNA是主要的遺傳物質(zhì)，①～④只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，D不符合題意。 答案　C 題后反思　S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活細菌只有R型細菌，該實驗是從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是為了證明DNA的水解產(chǎn)物——脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，盡管此實驗可以證明該問題，但不是該實驗的實驗?zāi)康摹? 噬菌體侵染細菌的實驗及遺傳物質(zhì)辨析 高考地位：5年11考 一、噬菌體侵染細菌特點及過程的現(xiàn)代生物學(xué)認識(高倍電子顯微鏡下可觀察) (1)噬菌體侵染細菌要經(jīng)過吸附→注入核酸→合成→組裝→釋放五個過程。 (2)真正進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA，噬菌體蛋白質(zhì)外殼留在外面不起作用。 (3)噬菌體增殖場所是大腸桿菌細胞內(nèi)，除噬菌體的DNA做模板起指導(dǎo)作用外，其余的原料——脫氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白質(zhì)的場所核糖體、ATP和相關(guān)酶全由大腸桿菌提供。 1952年赫爾希和蔡斯做實驗時根本不具備現(xiàn)代的技術(shù)條件，其高明巧妙之處在于把“微觀條件下看不到的侵染過程，轉(zhuǎn)化為宏觀實驗”！ 二、赫爾希、蔡斯的實驗過程及結(jié)果 1．實驗思路及方法 S是蛋白質(zhì)特有的元素，P幾乎都存在于噬菌體DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質(zhì)，直接地單獨地觀察它們各自的作用。 2．標記噬菌體 用分別含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用培養(yǎng)的細菌培養(yǎng)T2噬菌體，分別得到蛋白質(zhì)被35S標記和DNA被32P標記的噬菌體。 3．侵染實驗結(jié)果及分析 分 組 結(jié) 果 結(jié)果分析 對比實 驗(相互 對照) 含32P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) 32PDNA進入了宿主細胞內(nèi) 含35S噬菌體＋細菌 宿主細胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中 35S蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞留在外面 由上表分析可知：噬菌體的DNA是其親代與子代之間聯(lián)系的“橋梁”，即“DNA是遺傳物質(zhì)”(結(jié)論)。 該實驗可同時證明：(1)DNA分子具有相對穩(wěn)定性。(2)DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。(3)DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。但不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異。 三、與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的比較 相同點 ①均把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用，但兩類實驗中DNA與蛋白質(zhì)分開的方式不同 ②都遵循了對照原則 ③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 續(xù)表 不 同 點 方 法 不 同 艾弗里實驗 直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng) 噬菌體侵染細菌實驗 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S) 四、生物的遺傳物質(zhì) 1．煙草花葉病毒侵染煙草實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì) 2．主要的遺傳物質(zhì) (1)事實 生物 (2)結(jié)論：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 ★　本考點高考命題多以實驗分析選擇題的形式出現(xiàn)，涉及內(nèi)容有：同位素標記法的應(yīng)用，噬菌體的成分、結(jié)構(gòu)與增殖，探究性實驗設(shè)計的原則、方法等，題目有一定難度和區(qū)分度。 【典例2】 1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題。 (1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有________________的特點。 (2)通過________________的方法分別獲得被32P或35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中________變化。 (3)侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是________________，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性________。實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明________________。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明________________，否則細胞外________放射性會增高。 (4)本實驗證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中________起著重要作用。 解析　(1)噬菌體作為實驗材料，是因為其結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒，離開活體細胞不能繁殖，所以要標記噬菌體，首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體分別侵染標記后的大腸桿菌，即可達到標記噬菌體的目的，進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時被侵染細菌和噬菌體外殼沒有全部分離；細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 答案　(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)　(2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(3)使噬菌體和細菌分離　較低　DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌　細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來　32P　(4)DNA 【訓(xùn)練】 下列關(guān)于“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的敘述中，正確的是(　　)。 A．細胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNA B．“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA D．細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，非細胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA 解析　細胞(細胞核、細胞質(zhì))的遺傳物質(zhì)都是DNA，大部分病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?！胺窝纂p球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”都證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 答案　C 辨析2個誤區(qū)、規(guī)避2個易失分點 誤區(qū)1　誤認為體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是“S型細菌的DNA可使小鼠致死” 　點　撥　S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)時，S型細菌的DNA進入R型細菌體內(nèi)。結(jié)果在S型細菌DNA的控制下，R型細菌體內(nèi)合成了S型細菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組裝成了具有毒性的S型細菌。 誤區(qū)2　誤認為加熱殺死的S型細菌可使所有R型細菌實現(xiàn)轉(zhuǎn)化 　點　撥　并非所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化為S型細菌，事實上轉(zhuǎn)化的效率很低，并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化為S型細菌。 易失分點1　實驗誤差分析不到位而失分 　點　撥　(1)用32P標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，上清液中出現(xiàn)放射性。②噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段保溫時間過長，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，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。 易失分點2　未明確“標記”對象與實驗結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系 　點　撥?、偃粲?2P和35S標記病毒而宿主細胞未被標記，相當(dāng)于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開，只在子代病毒的核酸中有32P標記。②若用32P和35S標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均有標記元素。③若用C、H、O、N等標記病毒而宿主細胞未被標記，則只在子代病毒的核酸中有標記元素。④若用C、H、O、N等標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均可找到標記元素。 糾錯演練 1．(xx江西省豐、樟、高、宜四市聯(lián)考)某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性的主要位置依次是(　　)。 A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析　在該實驗中，沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。①③都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；②用32P只能標記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；④用15N可以標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌體內(nèi)，而DNA可以進入細菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。 答案　D 2．(xx山東臨沂一模，16)用32P標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．?dāng)嚢璨怀浞?，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離 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標記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在于上清液中 解析　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，沉淀物是被侵染的大腸桿菌，A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錯誤；32P標記的是噬菌體的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子代噬菌體，C正確、D錯誤。 答案　C  遺傳物質(zhì)的探索實驗考查 1.(xx重慶理綜，2)針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是(　　)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B．以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C．外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細菌死亡 D．能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細菌裂解 解析　本題主要考查噬菌體的增殖特點等相關(guān)知識。噬菌體侵染細菌時，僅將其DNA注入細菌體內(nèi)，利用細菌細胞內(nèi)的原料，以自身遺傳物質(zhì)為模板合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，最后再組裝成子代噬菌體，這種增殖方式稱為復(fù)制式增殖，由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進入宿主菌內(nèi)，其與宿主菌蛋白質(zhì)的合成無關(guān)，故選項A正確，選項B、C、D錯誤。 答案　A 2．(xx江蘇單科，12)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標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S標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) 解析　培養(yǎng)噬菌體需用含細菌的培養(yǎng)基；被標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經(jīng)短時間培養(yǎng)后，攪拌離心處理；噬菌體侵染細菌的實驗中，若攪拌不充分，噬菌體的外殼沒有與細菌完全分離，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌體侵染細菌的實驗僅能說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案　C 生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì) 3.(xx江蘇單科，2)人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì) B．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力 C．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù) D．煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 解析　本題主要考查了人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探究歷程。孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律，但沒有證實其化學(xué)本質(zhì)，A不正確；在肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中提取的DNA的純度沒有達到100%，從單獨、直接觀察DNA生理效應(yīng)方面分析，說服力不如噬菌體侵染細菌的實驗，B正確；沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)等于嘌呤數(shù)，C不正確；煙草花葉病毒感染煙草實驗只說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，D不正確。 答案　B 考向借鑒——他山之石 4．(xx上海單科，11)赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體(　　)。 A．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標記 解析　本題考查了通過噬菌體侵染細菌的實驗，證明DNA是遺傳物質(zhì)這一知識點。噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對蛋白質(zhì)和DNA進行標記要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，故C項錯誤。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒有P，故D錯誤。噬菌體侵染細菌時把DNA注入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開，實驗結(jié)果更科學(xué)、更準確，故B項正確。 答案　B (時間：45分鐘) A級　基礎(chǔ)演練 1．一百多年前，人們就開始了對遺傳物質(zhì)的探索歷程。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)。 A．最初認為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，推測氨基酸的多種排列順序可能蘊含遺傳信息 B．在艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組 C．噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力，是因為其蛋白質(zhì)與DNA完全分開 D．在用32P標記噬菌體侵染細菌實驗中，只有在離心后沉淀物中才能檢測到放射性同位素32P 解析　蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者、體現(xiàn)者，最初人們認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，但是后來的實驗證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，核酸才是遺傳物質(zhì)。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的實質(zhì)是S型細菌的DNA與R型細菌的DNA發(fā)生了基因重組。噬菌體侵染細菌的實驗利用了病毒的侵染特點，使蛋白質(zhì)與DNA完全分開，因此結(jié)果更具有說服力。噬菌體侵染細菌的實驗中，在離心后的上清液中也能檢測到放射性同位素32P。 答案　D 2．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，向培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4 解析　2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細菌，因為沒有S型活細菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管因為有S型活細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細菌存在。 答案　D 3．(xx陜西五校三模，4)在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，用DNA酶處理從S型菌中提取的DNA之后與R型活菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型肺炎雙球菌生長。設(shè)置本實驗步驟的目的是(　　)。 A．證明R型菌生長不需要DNA B．補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì) C．直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉(zhuǎn)化的因素 D．與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照 解析　用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)就是與“以S型菌的DNA和R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照。 答案　D 4．(新視角)艾弗里等人為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)，進行了一系列的實驗，如圖是他們所做的一組實驗，則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的為(　　)。 A．實驗一 B．實驗二 C．實驗三 D．實驗一和三 解析　實驗二中加入的DNA酶能分解S型細菌的DNA活性片段，使基因無法轉(zhuǎn)移進入R型細菌中，所以菌落只有一種，即R型菌落。 答案　B 5．(xx山東濱州一模，12)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，均不能證明的是(　　)。 A．DNA可以產(chǎn)生可遺傳的變異 B．蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) C．DNA可以控制生物的性狀 D．DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗可證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；噬菌體浸染細菌的實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)；大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)為DNA，所以，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，兩實驗均不能證明此結(jié)論，D項正確。 答案　D 6．下圖中病毒甲、乙為兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建后形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細胞，在植物細胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是(　　)。 解析　雜種病毒丙是由病毒甲的蛋白質(zhì)外殼和病毒乙的核酸組裝而成的。其在侵染植物細胞時注入的是病毒乙的核酸，并由病毒乙的核酸指導(dǎo)合成病毒乙的蛋白質(zhì)外殼，因而病毒丙在植物細胞內(nèi)增殖產(chǎn)生的新一代病毒就是病毒乙。 答案　D 7．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?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA　③細胞核的遺傳物質(zhì)是DNA?、芗毎|(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA?、菁仔虷1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 解析　凡具有細胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 答案　C 8．下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗步驟示意圖，對此實驗的有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．本實驗所使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA C．實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測其放射性 D．在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì) 解析　噬菌體是病毒，是在活細胞中營寄生生活的生物，不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng)。該實驗攪拌是為了使細菌外吸附著的噬菌體外殼與細菌分離；離心是一種分離混合物的方法，在該實驗中，被感染的細菌(含有子代噬菌體的細菌)在下層的沉淀物中，噬菌體蛋白質(zhì)外殼的質(zhì)量較小，在上層的上清液中。噬菌體侵染細菌的實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案　B 9．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，請據(jù)圖回答問題。 (1)該實驗是________所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。 (2)該實驗是在________實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明“________”的化學(xué)成分。 (3)在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是 ________________________________________________________________________。 (4)依據(jù)上圖所示實驗，可以作出________________________的假設(shè)。 (5)為驗證上面的假設(shè)，他們又設(shè)計了下面的實驗： 實驗中加入DNA酶的目的是________，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (6)通過上面兩步實驗，仍然不能說明________，為此他們設(shè)計了下面的實驗： 他們觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________________________________________________， 該實驗?zāi)軌蛘f明________________________________________________________________________。 解析　(1)由實驗圖解可看出，這是在R型細菌的培養(yǎng)基中加入R型細菌和S型細菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。(2)該實驗是在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上為進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計的。(3)該實驗是將S型細菌打碎，分離并提純其DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)后分別加入到R型細菌培養(yǎng)基中。(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。(5)為了驗證所作假設(shè)，將能夠水解DNA的DNA酶與S型細菌的DNA混合后加入到培養(yǎng)基中，結(jié)果培養(yǎng)基中只長R型細菌。(6)要進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)，還需將這些物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中，看結(jié)果是不是只有R型細菌的生長。 答案　(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)化因子　(3)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)　(4)DNA是遺傳物質(zhì)　(5)分解從S型細菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長R型細菌　(6)蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長R型細菌　蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì) 10．(xx龍巖四校聯(lián)考)某科學(xué)家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，用放射性同位素標記某個噬菌體和細菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。 噬菌體 細菌 DNA或核苷酸 32P標記 31P標記 蛋白質(zhì)或氨基酸 32S標記 35S標記 (1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的________和________元素，各占________個和________個。 (2)子代噬菌體的DNA中，只含32P的有________個；只含31P的有________個；同時含有32P、31P的有________個。 (3)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有________元素，由此說明________；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有________元素，這是因為________________________________________________________________________。 解析　由題干知細菌中核苷酸含31P，噬菌體中核酸含32P，細菌氨基酸含35S，噬菌體蛋白質(zhì)含32S，噬菌體侵染細菌時，其蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有DNA侵入，合成子代噬菌體所需的原料均來自細菌，因此，每個噬菌體侵染細菌所形成的子代噬菌體中有2個DNA分子同時含31P、32P，其余均只含31P，而蛋白質(zhì)外殼應(yīng)全是由細菌提供的原料構(gòu)建的，即都只含35S。 答案　(1)31P　32P　n　2　(或32P　31P　2　n) (2)0　n－2　2　(3)32S　噬菌體侵染細菌時，蛋白質(zhì)沒有進入細菌內(nèi)　35S　子代噬菌體的外殼(或蛋白質(zhì))是以細菌內(nèi)35S標記的氨基酸為原料合成的 B級　智能提升 11．下列敘述不能證明核酸是遺傳物質(zhì)的是(　　)。 A．T2噬菌體的DNA進入大腸桿菌細胞后能合成T2噬菌體的外殼蛋白 B．外源DNA導(dǎo)入受體細胞后并整合到染色體上，隨受體細胞穩(wěn)定遺傳 C．煙草花葉病毒的RNA與霍氏車前病毒的蛋白質(zhì)重建而成的新病毒能感染煙草并增殖出完整的煙草花葉病毒 D．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，加熱后殺死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，最終能分離出活的S型菌 解析　本題考查考生對探究核酸是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗思路的掌握與應(yīng)用。要證明核酸是遺傳物質(zhì)，應(yīng)將加熱后殺死的S型菌的核酸從其他化學(xué)成分中分離出來，單獨觀察其作用。 答案　D 12．(xx皖南八校第三次聯(lián)考，4)在噬菌體侵染細菌實驗中，分別用標記的噬菌體去侵染未標記的細菌，噬菌體在細菌體內(nèi)復(fù)制了三代，則下列說法正確的是(　　)。 A．噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．含有32P的子代噬菌體和含有35S的子代噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的和0 C．標記噬菌體的方法是分別用含32P的培養(yǎng)基和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 D．上述過程中噬菌體的遺傳信息流動方向是：RNA―→DNA―→RNA―→蛋白質(zhì) 解析　噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，A錯誤；噬菌體侵染細菌的過程中，進入細胞內(nèi)部的是噬菌體的DNA，蛋白質(zhì)外殼留在外部，故子代產(chǎn)生的噬菌體蛋白質(zhì)外殼都不具有放射性，由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，復(fù)制三代，含有32P的子代噬菌體占全部噬菌體的比例為＝，B正確；噬菌體必須寄生在活細胞體內(nèi)才能生活，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，C錯誤；噬菌體是DNA病毒，不具有逆轉(zhuǎn)錄過程，D錯誤。 答案　B 13．(xx陜西咸陽?？?將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，在小鼠體內(nèi)S型和R型細菌含量變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述中錯誤的是(　　)。 A．在死亡的小鼠體內(nèi)可分離出S型和R型兩種活細菌 B．曲線ab段下降是因為部分R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅 C．曲線bc段上升，與S型細菌使小鼠發(fā)病后免疫力降低有關(guān) D．S型細菌數(shù)量從0開始增多是由于R型細菌基因突變的結(jié)果 解析　S型細菌的數(shù)量從0開始增多，是因為S型細菌中的轉(zhuǎn)化因子促使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的結(jié)果，屬于基因重組。 答案　D 14．(xx江南十校聯(lián)考，5)下圖1中的噬菌斑(白色區(qū)域)，是在長滿大腸桿菌(黑色)的培養(yǎng)基上，由一個T2噬菌體侵染細菌后不斷裂解細菌產(chǎn)生的一個不長細菌的透明小圓區(qū)，它是檢測噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)利用培養(yǎng)基培養(yǎng)并連續(xù)取樣的方法，得到噬菌體在感染大腸桿菌后數(shù)量的變化曲線(下圖2)，下列敘述錯誤的是(　　)。 A．培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn) B．曲線a～b段，細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 C．曲線b～c段所對應(yīng)的時間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代 D．限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解 解析　本題考查噬菌體代謝及遺傳的特點。包括噬菌體在內(nèi)的所有病毒均是嚴格的寄生生物，無獨立的代謝能力，需要利用寄主細胞的原料增殖，而大腸桿菌可以利用環(huán)境中的物質(zhì)進行代謝。曲線a～b段，正處于噬菌體物質(zhì)合成的階段，細菌未裂解釋放噬菌體；曲線b～c段，噬菌斑從100個增殖到1 000個，是細菌裂解釋放的噬菌體數(shù)量，并不代表噬菌體增殖10代，增殖10代得到的噬菌體數(shù)為100210個，C錯誤；d～e段噬菌斑數(shù)量達到最大，說明d點之前絕大部分細菌已經(jīng)裂解。 答案　C 15．噬菌體是一類細菌病毒。下列關(guān)于噬菌體侵染細菌實驗的相關(guān)敘述中，不正確的是(　　)。 A．該實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) B．侵染過程的“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場所等條件均由細菌提供 C．為確認何種物質(zhì)注入細菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) D．若用32P對噬菌體雙鏈DNA標記，再轉(zhuǎn)入培養(yǎng)有細菌的普通培養(yǎng)基中讓其連續(xù)復(fù)制n次，則含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的 解析　噬菌體是一類細菌病毒，侵染細菌的時候是將DNA注入細菌細胞內(nèi)，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的原料來合成噬菌體的DNA及蛋白質(zhì)。噬菌體侵染細菌的實驗中，用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，若要證明蛋白質(zhì)是否為遺傳物質(zhì)，可將分離出來的蛋白質(zhì)單獨注入細菌中，看能否產(chǎn)生同樣的噬菌體后代；DNA具有半保留復(fù)制的特點，所以用32P標記的噬菌體雙鏈DNA，讓其連續(xù)復(fù)制n次后，含32P的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的。 答案　A