【生物】2018届一轮复习人教版DNA是主要的遗传物质学案

【生物】2018届一轮复习人教版DNA是主要的遗传物质学案

第一讲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：‎ ‎　①实验a、b对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。‎ ‎②实验b、c对比说明加热杀死的S型细菌无毒性。‎ ‎③实验b、c、d对比说明R型细菌转化为S型细菌。‎ ‎④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 ‎①所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；‎ ‎②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；‎ ‎③两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 ‎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。‎ 是遗传物质的证据之二噬菌体侵染细菌实验 ‎(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：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 ‎①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质②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.连线生物类型与遗传物质的种类 ‎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 RNA RNA病毒 HIV病毒 ‎ ‎ 肺炎双球菌转化实验 命题点1　肺炎双球菌转化实验的过程及结果分析 ‎1．(2017·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：‎ ‎①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠 ‎②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠 ‎③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注入小鼠 ‎④S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D　DNA酶能将DNA水解，因此不能使R型细菌转化为S型细菌，①中小鼠不死亡。②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③④中小鼠都不死亡。‎ ‎2．(2017·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 B．f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌 C．e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，能使小鼠死亡。e组没有出现S型细菌，f组出现S型细菌，说明转化因子是DNA而不是蛋白质；f中是R型细菌＋S型细菌的DNA，由于DNA是遗传物质，所以部分R型细菌能转化成S型细菌；e组中只能分离出R型肺炎双球菌；能导致小鼠死亡的是b、c和f组。‎ 拓展·归纳|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。‎ 命题点2　肺炎双球菌转化的实质 ‎3．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(　　)‎ A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的 B．R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DNA D．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。‎ ‎4．S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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 Ⅱ型肺炎双球菌可从中分离出R Ⅱ型菌。格里菲思将加热杀死的S Ⅲ型菌与R Ⅱ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 Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是(　　)‎ A．S Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌 B．S Ⅲ型菌是由R Ⅱ型菌突变形成的 C．R Ⅱ型菌经过转化形成了S Ⅲ型菌 D．加热后S Ⅲ型菌可能未被完全杀死 解析：选C　加热杀死的S Ⅲ型菌与R Ⅱ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 Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S Ⅲ型菌小鼠未死亡，说明R Ⅱ型菌经过转化形成了S Ⅲ型菌。‎ 拓展·归纳|对“转化”两个点的理解 ‎(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：‎ 加热使生命活动的承担者——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。‎ 噬菌体侵染细菌实验 命题点1　噬菌体侵染细菌实验的过程与结果 ‎1．(2017·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(　　)‎ ‎①甲处的噬菌体一定含有放射性 ‎②乙处的噬菌体一定不含放射性 ‎③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 ‎④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 ‎⑤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 ‎⑥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，①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，②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，③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，④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，⑤错误。若培养2代以上，乙处部分噬菌体的核酸含放射性，⑥错误。‎ ‎2．噬藻体是侵染蓝藻的DNA病毒，其增殖过程与噬菌体类似。某生物兴趣小组进行了下面的实验：①标记噬藻体→②噬藻体与蓝藻混合培养→③搅拌、离心→④‎ 检测放射性。下列叙述错误的是(　　)‎ A．完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P的蓝藻，以及既不含35S也不含32P的蓝藻 B．标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体 C．步骤③可让噬藻体和蓝藻分开，使噬藻体和蓝藻分别存在于上清液和沉淀中 D．侵染蓝藻的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体 解析：选D　在标记噬藻体时，需要分别利用含35S或32P的蓝藻；又因检测放射性时不能区分是何种元素，所以要利用既不含35S也不含32P的蓝藻。因为噬藻体必须用蓝藻培养，所以标记噬藻体应先标记蓝藻。搅拌可以使噬藻体和蓝藻分离，离心使上清液中析出噬藻体，沉淀物中留下被侵染的蓝藻。噬藻体合成DNA和蛋白质的原料分别是蓝藻的脱氧核苷酸和氨基酸。‎ 方法·规律|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：‎ 命题点2　“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：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②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①和②‎ B．前者运用了①，后者运用了②‎ C．前者只运用了②，后者运用了①和②‎ D．前者只运用了①，后者运用了①和②‎ 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。‎ DNA是主要的遗传物质 命题点1　RNA也是遗传物质的实验分析 ‎1．(2017·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 ‎①‎ a型TMV感染植物 a型 a型 ‎②‎ b型TMV感染植物 b型 b型 ‎③‎ 组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ‎④‎ 组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.实验① 　B．实验②‎ C．实验③ D．实验④‎ 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。③中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型应该是b型。‎ 命题点2　遗传物质与生物种类的关系 ‎2．下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)‎ ‎①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA　‎ A．①②③　　　　　　　　 　B．②③④‎ C．②④⑤ D．③④⑤‎ 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。‎ ‎ ‎ 常考的教材隐性实验之(六)——同位素标记法在实验中的应用 ‎[实验知能]‎ 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)‎ ‎14C CO2‎ 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 ‎18O H2O和CO2‎ 光合作用中O2的来源 产生的O2来自H2O，而不是CO2‎ ‎15N DNA DNA的复制 DNA半保留复制 ‎32P和35S DNA和蛋白质 生物的遗传物质 DNA是遗传物质 ‎[命题视角]‎ 命题点1　考查同位素标记的过程 ‎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。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是(　　)‎ ‎ 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。‎ 命题点2　考查同位素标记的结果分析 ‎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、15N B．可在DNA中找到32P、15N C．可在外壳中找到32P、15N D．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)；DNA中不含有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　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。‎ 方法·规律|巧用“二看法”判断子代噬菌体标记情况 ‎ ‎ ‎[高考真题集中研究——找规律]‎ ‎1．(2013·全国卷Ⅱ)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是(　　)‎ ‎①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　‎ ‎③肺炎双球菌转化实验　④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ‎⑤DNA的X光衍射实验 A．①②　　　　　　　 　B．②③‎ C．③④ D．④⑤‎ 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。‎ ‎2．(2013·海南高考)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：选D　T2噬菌体核酸中不含硫元素。T2 噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中。任何生物的遗传物质只能是DNA 或RNA ，T2 噬菌体的遗传物质是DNA。T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖。‎ ‎3．(2011·江苏高考)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 D．32P 、 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；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；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；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。‎ ‎4．(2015·江苏高考)下列关于研究材料、方法及结论的叙述，错误的是(　　)‎ A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律 B．摩尔根等人以果蝇为研究材料，通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比，认同了基因位于染色体上的理论 C．赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质 D．沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子 解析：选D　自然状态下，豌豆是严格的自花传粉植物，孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律。摩尔根行等人根据果蝇眼色的遗传特点，利用假说—演绎法，证明了基因位于染色体上。赫尔希和蔡斯利用同位素标记法进行了噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是遗传物质。沃森和克里克根据他人发现的DNA的X射线衍射图谱，提出了DNA分子的双螺旋结构模型，破译遗传密码的是尼伦伯格等人。[调研试题重点研究——明趋势]‎ 一、选择题 ‎1．(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的培养基中的菌落有S型和R型两种。‎ ‎2．下列关于肺炎双球菌的叙述，正确的是(　　)‎ A．具有核糖体，其形成与核仁有关 B．遗传物质是RNA，只位于拟核区 C．能产生染色体变异 D．与R型菌相比，S型菌不易受宿主正常防护机制的破坏 解析：选D　肺炎双球菌是原核生物，细胞中有核糖体，但没有核仁、染色体；肺炎双球菌的遗传物质是DNA；与R型菌相比，S型菌有 荚膜，有毒，不易受宿主正常防护机制的破坏，所以S型菌容易导致机体患病。‎ ‎3．(2017·金丽衢十二校联考)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯设计了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．该实验证明了DNA是主要的遗传物质 B．为了获得35S标记的噬菌体，可用含35S的完全培养基培养T2噬菌体 C．细菌裂解释放的T2噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，检测不到35S标记的蛋白质 D．用同位素35S标记的一组实验中，放射性少量出现在试管的下层，可能是侵染时间过短所致 解析：选C　由于T2噬菌体的成分只有DNA和蛋白质，没有RNA，所以T2噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质；T2噬菌体没有细胞结构，不能在完全培养基中直接培养；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，若搅拌不充分，少数蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，会使少量放射性出现在试管下层。‎ ‎4．(2017·祁阳监测)“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(　　)‎ A．①需要利用分别含有35S和32P的细菌 B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C．③的作用是加速细菌的解体 D．④的结果是沉淀物中检测到放射性 解析：选A　由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，只有寄生在细菌中才能进行生命活动，所以在标记噬菌体时，需要利用分别含有35S和32P的细菌；②中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败；搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体外壳分开；标记元素的不同，则放射性存在部位不同，在试管中检测到放射性的位置不同。‎ ‎5．(2017·广州一模)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，错误的是(　　)‎ 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：选B　本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记，来研究遗传物质是DNA还是蛋白质；保温时间过长，细菌裂解，噬菌体释放出来，使上清液放射性偏高；‎ ‎35S标记组搅拌不充分，会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上，随着细菌一起沉淀，沉淀物放射性偏高；35S标记组，35S标记的亲代噬菌体的外壳，未能侵入细菌内部，子代噬菌体不含35S,32P标记组，32P标记的亲代噬菌体的DNA，会侵入细菌中，子代噬菌体部分含有32P。‎ ‎6．(2017·武汉调考)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是将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。‎ ‎7．(2017·太原模拟)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知(　　)‎ 实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况 ‎①‎ R 蛋白质 R型 ‎②‎ R 荚膜多糖 R型 ‎③‎ R DNA R型、S型 ‎④‎ R DNA(经DNA酶处理)‎ R型 A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D．①～④说明DNA是主要的遗传物质 解析：选C　表中③④对照，说明DNA是转化因子。‎ ‎8．(2017·泰安月考)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：‎ ‎①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。‎ 以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是(　　)‎ 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：选D　用噬菌体侵染 细菌一段时间后搅拌、离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液是没有放射性的，放射性主要出现在沉淀物中。用32P标记的噬菌体浸染未标记的细菌，放射性主要出现在DNA即沉淀物中。用3H标记细菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N标记的噬菌体，含有放射性的物质是蛋白质和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。‎ ‎9．下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的是(　　)‎ A．烟草细胞的遗传物质是RNA B．烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体 C．感染烟草的病毒的蛋白质和TMV的相同 D．接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录 解析：选C　从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明RNA是遗传物质，可在烟草细胞内合成TMV的蛋白质。‎ ‎10．在T2噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B．在O～t1时间内噬菌体还未侵入细菌体内 C．在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡 D．在t2～t3时间内噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 解析：选B　噬菌体侵染细菌的过程为吸附→注入→合成→组装→释放，侵入时噬菌体只有DNA进入细菌体内，合成子代噬菌体需要的原料、酶、能量都由细菌提供；在O～t1时间内噬菌体和细菌的数量基本稳定，此时可能噬菌体还未侵入到细菌体内，也可能已经侵入到细菌体内还未释放子代噬菌体；t1～t2时间内细菌大量死亡是由于噬菌体的侵入；在t2～t3时间内细菌裂解死亡，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖。‎ ‎11．(2017·保定月考)用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是(　　)‎ A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质 B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性 C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32‎ D．噬菌体繁殖一代的时间约为1 h 解析：选B　细菌中的磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；DNA具有放射性的子代噬菌体为100%；培养9 h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。‎ ‎12．(2017·聊城模拟)下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述正确的是(　　)‎ ‎ A．图甲中ab对应的时间段内，小鼠体内已形成大量的抗R型细菌的抗体 B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌直接转化而来的 C．图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性 D．图乙中若用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体没有放射性 解析：选C　图甲中ab段是将R型细菌第一次注射到小鼠体内，是第一次免疫，小鼠体内不能产生大量的抗R型细菌的抗体；只有少数感受态的R型细菌才能转化成S型细菌，转化成的少数S型细菌有毒，使小鼠的免疫力下降，S型细菌繁殖形成大量的S型细菌；噬菌体侵染细菌时P元素进入细菌，S元素不进入细菌，用放射性同位素S标记的噬菌体侵染细菌后，子代噬菌体不含放射性；若用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体有的含有放射性。‎ 二、非选择题 ‎13．(2017·邯郸一模)结合遗传物质的相关实验，请据图回答下列问题：‎ ‎ (1)上图为艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解，如看到____________(答特征)的菌落，说明R型细菌转变成了S型细菌。‎ ‎(2)为了充分证明DNA是遗传物质，艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入__________________________作为对照，进一步验证实验结果。‎ ‎(3)后来，赫尔希和蔡斯利用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，表明DNA具有________性，说明DNA是遗传物质。‎ ‎(4)________(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都被32P标记的DNA 分子。________(填“能”或“不能”)在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子。‎ ‎(5)艾弗里的细菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把________________，直接地、单独地观察它们的作用。‎ 解析：(1)S型细菌有荚膜，所以形成的菌落表面光滑。(2)艾弗里利用酶的专一性，将S型细菌的DNA和DNA酶混合，用以进一步确认DNA是否是遗传物质。(3)作为遗传物质的条件之一是在亲子代之间是否具有连续性。(4)由于DNA分子是半保留式复制，因此，不能在子代中找到两条链都被32P标记的DNA分子；若复制2次以上，就能找到两条链都是31P的DNA分子。(5)细菌体外转化及噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路是把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地观察它们所起的作用。‎ 答案：(1)表面光滑　(2)S型细菌的DNA和DNA酶　(3)连续　(4)不能　能　(5)DNA和蛋白质分开 ‎14．(2017·衡阳质检)按照图示1→2→3→4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，它不含有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于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质　(4)核酸　核苷酸和氨基酸(原料)　自身核酸的复制和蛋白质的合成 ‎15．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。实验过程如下：‎ 步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并分别编号为甲、乙；‎ 步骤二：在两个培养皿中接入________________，在适宜条件下培养一段时间；‎ 步骤三：放入________，培养一段时间，分别获得________和________标记的噬菌体；‎ 步骤四：用上述噬菌体分别侵染______________大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；‎ 步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。‎ 预测实验结果：‎ ‎(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。‎ ‎(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。‎ 解析：本实验首先应关注的是T2噬菌体为DNA病毒，营专性寄生，不能直接在培养皿中培养，所以需先将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养，然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌，而使噬菌体被放射性元素标记。由题干可知，甲培养皿中含有32P标记的核苷酸，乙培养皿中含有35S标记的氨基酸。因而通过上述过程，甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有32P、35S。用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，然后搅拌、离心，依据噬菌体在侵染过程中只有DNA进入，而蛋白质外壳不能进入的特点，甲培养皿中含32P的噬菌体使大肠杆菌含放射性，实验结果应为B图；乙培养皿中含35S的噬菌体的放射性仅留在大肠杆菌外的蛋白质外壳上，实验结果应为A图。‎ 答案：等量的大肠杆菌菌液　T2噬菌体　32P　35S　未被标记的　(1)B　(2)A