【生物】2020届一轮复习人教版人类对遗传物质的探索过程学案

【生物】2020届一轮复习人教版人类对遗传物质的探索过程学案

2020 届 一轮复习 人教版 人类对遗传物质的探索过程 学 案 见《自学听讲》P120 学科素养 课程标准 学习指导 1.生命观念:DNA 分子作为遗传物 质所具有的特征。 2.科学思维:解释实验现象,分析实 验结果。 3.科学探究:人类对遗传物质的探 索相关实验。 4.社会责任:树立预防疾病的理念, 宣传健康的生活方式。 1.理解人类对遗传物质的 探索过程。 2.能综合运用相关知识对 实验进行分析、判断、推理 和评价。 3.运用实验中的科学思维 方法解决实际生活中的问 题。 遗传物质的探索能很好地 体现科学研究的方法,应特 别注意实验探究能力、分析 能力和表达能力的培养。在 分析实验时要与遗传规律 紧密联系起来,从分子水平 上来理解遗传规律,同时注 意总结与之相结合的题型。 蛋白质是遗传物质的猜测 　　理由:蛋白质是生物大分子,由多种氨基酸组成;组成蛋白质的氨基酸　多种多样的排列 顺序　可能蕴含着遗传信息。 肺炎双球菌的转化实验 　　1.格里菲思的体内转化实验 实验过程: 实验结论:S 型细菌有毒性,R 型细菌无毒性;被加热杀死的 S 型细菌中,含有能使 R 型活 细菌转化为 S 型活细菌的　转化因子　。 2.艾弗里的体外转化实验 实验过程与现象: 实验结论:促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的转化因子是 DNA。 噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯的实验 　　1.T2 噬菌体的特点 (1)结构与组成 (2)生活方式:寄生在　大肠杆菌　细胞内。 (3)增殖特点:在　自身 DNA　的作用下,利用大肠杆菌细胞内的物质合成自身的组成成 分,进行大量增殖。 2.实验方法:　同位素标记法　。 3.实验过程与现象: 培养含　32P　的大肠杆菌 含 32P 的噬菌体 未被标记的 大肠杆菌→短时间保温后, 搅拌、离心→沉淀物放射性很高 上清液放射性很低 培养含 35S 的大肠杆菌 含 35S 的噬菌体 未标记的大肠杆菌→短时间保温 后,搅拌、离心→沉淀物放射性很　低　 上清液放射性很　高　 　　4.实验结论:噬菌体 DNA 进入大肠杆菌细胞内,蛋白质没有进入,　DNA　是遗传物质。 烟草花叶病毒感染实验 　　1.烟草花叶病毒的组成:由　RNA 和蛋白质　组成。 2.实验过程与现象: 3.实验结论:　RNA　是烟草花叶病毒的遗传物质。 DNA 是主要的遗传物质 　　真核生物、原核生物以及 DNA 病毒的遗传物质是 DNA,RNA 病毒的遗传物质是　 RNA　,所以说　DNA　是主要的遗传物质。 　　1.肺炎双球菌转化实验的实质和分析 (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)转化的只是少部分 R 型细菌: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 型细菌都转化成 S 型细菌,而只 是少部分 R 型细菌转化成 S 型细菌。 　　2.标记噬菌体侵染细菌实验中的误区 (1)该实验不能标记 C、H、O、N 这些 DNA 和蛋白质共有的元素,否则无法将 DNA 和 蛋白质区分开。 (2)35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为进行放射性检 测时只能检测到存在部位,而不能确定是何种元素的放射性。 (3)同位素标记病毒的方法:先标记宿主细胞,再让病毒侵染宿主细胞,利用宿主细胞中含 标记物的原料合成子代病毒,从而使病毒被标记。以用 32P 标记噬菌体为例说明,第一步:用含 32P 的培养基培养大肠杆菌,得到含 32P 的大肠杆菌;第二步:让噬菌体侵染含 32P 的大肠杆菌, 得到含 32P 的噬菌体。 　　3.噬菌体侵染细菌过程中同位素标记情况 项目 DNA 蛋白质 DNA 和蛋白质 噬菌体 32P 35S 14C、3H、18O、15N 细菌 31P 32S 12C、1H、16O、14N 子代噬菌体 32P、31P 32S 14C、3H、18O、15N、12C、1H、16O、14N 　　4.“DNA 是主要的遗传物质”警示 一种生物只有一种遗传物质。由于大多数生物的遗传物质是 DNA,少数生物(病毒)的遗 传物质是 RNA,所以说“DNA 是主要的遗传物质”。 (1)非细胞生物:只含有 RNA 的,如艾滋病病毒、SARS 病毒等遗传物质是 RNA;只含有 DNA 的,如噬菌体、天花病毒等遗传物质是 DNA。 (2)细胞生物:不论是原核生物还是真核生物,遗传物质均为 DNA。 见《自学听讲》P121 肺炎双球菌的转化实验 　　1.肺炎双球菌的类型 菌落 荚膜 毒性 S 型细菌 表面光滑 有 有 R 型细菌 表面粗糙 无 无 　　2.格里菲思实验与艾弗里实验的比较 实验 格里菲思的实验 艾弗里的实验 培养细菌 小鼠(体内) 培养基(体外) 实验对照 R 型细菌和 S 型细菌毒性对照 S 型细菌各成分作用的相互对照 观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落的类型 结论 S 型细菌细胞内有“转化因子” 转化因子是 DNA 联系 所用实验材料都是 R 型和 S 型肺炎双球菌;体内转化实验是基础;都遵循对照原则、单一变量原则 　　1.理解肺炎双球菌转化实验的原理 (1)肺炎双球菌转化的实质是基因重组而非基因突变。 “转化”是因 S 型细菌的 DNA 片 段整合到 R 型细菌的 DNA 分子中,即发生了基因重组,使受体细胞获得了新的遗传信息。 (2)加热杀死 S 型细菌的过程中,并没有使 DNA 完全失去活性,只是使蛋白质变性失活。 　　2.肺炎双球菌转化实验结论的分析 (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)肺炎双球菌的转化实验中并不是所有的 R 型细菌都被转化成 S 型细菌,而是只有少 部分 R 型细菌转化成 S 型细菌。 例 1　(2018 年长沙模拟)已知有荚膜的肺炎双球菌可使动物患致死性肺炎,无荚膜的肺 炎双球菌不会使动物患肺炎。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出 DNA、蛋白质、荚膜多 糖等物质,分别加入培养无荚膜细菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,则图 中结果错误的是(　　)。 解析　从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中,只有 DNA 才能使无荚膜的肺炎双球 菌转化为有荚膜的肺炎双球菌,使小鼠死亡。DNA 酶会使 DNA 水解,致使无荚膜的肺炎双球 菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌,小鼠应表现正常。 答案　D 例 2　艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后,一些科学家认为“DNA 可能只是在细胞表 面起化学作用,形成荚膜,而不是起遗传作用”。同时代的生物学家哈赤基斯从 S 型肺炎双球 菌中分离出了一种抗青霉素的突变型菌(记为抗-S),提取出它的 DNA,将其 DNA 与对青霉素 敏感的 R 型细菌(记为非抗-R)共同培养。结果发现,某些非抗-R 型细菌已被转化为抗-S 型细 菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析中,错误的是(　　)。 A.实验证明,细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化 B.抗-S 型细菌的 DNA 中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 C.实验结果表明,上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的 D.非抗-R 型细菌转化为抗-S 型细菌是基因突变的结果 解析　将抗-S 型细菌的 DNA 与非抗-R 型细菌共同培养,结果某些非抗-R 型细菌转化 为抗-S 型细菌并能稳定遗传,实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发 生转化,A 项正确;由题意可知,抗-S 型细菌的 DNA 中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的 基因,B 项正确;实验结果表明,上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的,C 项正确;非抗-R 型细 菌转化为抗-S 型细菌是基因重组的结果,D 项错误。 答案　D 噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯的实验 　　1.T2 噬菌体的增殖过程 ①模板:进入细菌体内的噬菌体 DNA。 ②合成子代噬菌体的原料:大肠杆菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸。 　　2.理解如何标记噬菌体 (1)先标记大肠杆菌 (2)再标记噬菌体 　　3.实验过程与现象 4.艾弗里的实验(甲)和赫尔希、蔡斯的实验(乙)的比较 实验思路 设法将 DNA 与其他物质分开,单独研究各自的功能,但分开的方式不同 设计原则 都遵循了对照原则 相 同 点 结论 能证明 DNA 是遗传物质,但不能证明 DNA 是主要的遗传物质 甲 直接将 S 型细菌的 DNA、蛋白质等分离,分别与 R 型细菌混合培养DNA 与 其他物质 分开的 方法 乙 利用噬菌体侵染时自然分离,并通过放射性同位素标记来检测 不 同 点 结论 甲实验:证明 DNA 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 乙实验:证明 DNA 是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内 　　1.用以标记的放射性元素的选择 选择 DNA、蛋白质特有的元素作为标记的放射性元素。 　　2.对“实验”中的上清液和沉淀物中异常放射性的分析 　　(1)32P 噬菌体侵染大肠杆菌: (2)35S 噬菌体侵染大肠杆菌: 3.关于“噬菌体侵染细菌实验”试题中放射性问题的分析技巧——“两看法” 例 3　(2018 年江西联考)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 35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌 ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ④用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 以上 4 个实验均在适宜时间后搅拌和离心,检测到标记元素的主要部位分别是(　　)。 A.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液 C.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 D.上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物 解析　用 35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌,因为蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,故搅 拌、离心后,标记元素主要分布于上清液中。用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌,搅拌、 离心后,35S 还在大肠杆菌中,标记元素主要在沉淀物中。用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的 细菌,由于核酸和蛋白质都含氮,故搅拌、离心后,上清液和沉淀物中都有标记元素。用 32P 标 记的噬菌体侵染未标记的细菌,由于 DNA 被注入大肠杆菌中,故搅拌、离心后,标记元素主要 在沉淀物中。综上分析,A、B、C 项错误,D 项正确。 答案　D 例 4　(2018 年盐城模拟)下图是“用32P 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下 列有关叙述正确的是(　　)。 A.锥形瓶内的培养液中有含 32P 的物质,用 32P 标记噬菌体 B.过程②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离 C.若只有 C 中含大量放射性,可直接证明噬菌体的遗传物质是 DNA D.实验中 B 对应部分有少量放射性,可能的原因是搅拌不充分 解析　本实验是用 32P 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌,因此图中亲代噬菌体已用 32P 标记,培养大肠杆菌的培养液中不能用放射性标记的含 32P 的物质,A 项错误;过程②为搅拌, 目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离,B 项正确;若只有沉淀物 C 中含大量放射性,可证明 噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌,但若要证明噬菌体的遗传物质是 DNA,必须还要再设计一组 用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验进行对照,C 项错误;若 B(上清液)中出现放射性,可能 的原因是培养时间过短,部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞,或培养时间过长,造成部 分大肠杆菌裂解,D 项错误。 答案　B DNA 是主要的遗传物质 　　1.生物的遗传物质归纳 生物 所含核酸 所含核苷酸 含氮碱基 遗传物质 结论 细胞生物 (原核、真 核生物) 2 种 8 种:4 种核糖核 苷酸;4 种脱氧核 苷酸 5 种:A、 T、C、G、U 均为 DNA DNA 病毒 1 种,为 DNA 4 种脱氧核苷酸 4 种:A、 T、C、G DNA 病 毒 RNA 病毒 1 种, 为 RNA 4 种核糖核苷酸 4 种:A、 U、C、G RNA DNA 是主要的遗传物质 　　2.特别强调 (1)凡含 DNA 的生物,不论其有无 RNA,其遗传物质均为 DNA。 (2)只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA 是主要的遗传物质”。若只针对某种生物,其 遗传物质只有一种,即 DNA 或 RNA。 例 5　下列关于“DNA 是主要的遗传物质”的叙述,正确的是(　　)。 A.T2 噬菌体的遗传物质初步水解将产生 4 种脱氧核苷酸 B.“肺炎双球菌转化实验”证明了 DNA 是主要的遗传物质 C.大多数原核生物的遗传物质是 DNA,少数是 RNA D.细胞生物的遗传物质是 DNA,非细胞生物的遗传物质是 RNA 解析　T2 噬菌体的遗传物质是 DNA,初步水解将产生 4 种脱氧核苷酸,A 项正确;“肺炎 双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”都证明了 DNA 是遗传物质,B 项错误;原核生物和 真核生物的遗传物质都是 DNA,C 项错误;细胞生物的遗传物质都是 DNA,非细胞生物(病毒) 的遗传物质是 DNA 或 RNA,D 项错误。 答案　A 例 6　将 TMV 型病毒的蛋白质与 HRV 型病毒的 RNA 结合在一起,组成一个组合型病 毒,用其感染烟草,则在烟草体内分离出的子代病毒为(　　)。 A.TMV 型蛋白质和 HRV 型 RNA B.HRV 型蛋白质和 TMV 型 RNA C.TMV 型蛋白质和 TMV 型 RNA D.HRV 型蛋白质和 HRV 型 RNA 解析　TMV 与 HRV 型病毒的遗传物质都是 RNA,将 HRV 型病毒的 RNA 与 TMV 型病 毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系。由于这种新品系病毒的遗传物质是 RNA,用其感染 烟草,其遗传物质 RNA 会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成 RNA,并以此 RNA 为模板 来合成相应的蛋白质外壳,所以子代病毒的 RNA 和蛋白质都应是 HRV 型的,故选 D 项。 答案　D 1.(2018 年浙江高考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是(　　)。 A.噬菌体侵染细菌实验中,用 32P 标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性 B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R 型肺炎双球菌转化为 S 型菌是基因突变的结果 C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S 型菌的 DNA 使 R 型菌转化为 S 型菌,说明 DNA 是遗 传物质,蛋白质不是遗传物质 D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用 TMVA 的 RNA 和 TMVB 的蛋白质重建的病毒感染烟 草叶片细胞后,可检测到 A 型病毒,说明 RNA 是 TMVA 的遗传物质 解析　噬菌体侵染细菌实验中,用 32P 标记的是噬菌体的 DNA,而 DNA 进行半保留复制, 因此子代噬菌体极少数具有放射性,A 项错误;肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R 型肺炎双 球菌转化为 S 型菌是基因重组的结果,B 项错误;肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S 型菌的 DNA 使 R 型菌转化为 S 型菌,说明 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,C 项 错误;烟草花叶病毒感染和重建实验中,用 TMVA 的 RNA 和 TMVB 的蛋白质重建的病毒感 染烟草叶片细胞后,可检测到 A 型病毒,说明 RNA 是 TMVA 的遗传物质,D 项正确。 答案　D 2.(2017 年全国Ⅱ高考)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(　　)。 A.T2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2 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　T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能在大肠杆菌中复制和增殖,A 项错误;T2 噬菌体要借助宿主细胞合成 mRNA 和蛋白质,B 项错误;用含 32P 的培养基培养大 肠杆菌,再用含 32P 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体,能将 T2 噬菌体的 DNA 标记上 32P,即培 养基中的 32P 经宿主摄取后可出现在 T2 噬菌体的核酸中,C 项正确;人类免疫缺陷病毒(HIV) 的遗传物质是 RNA,T2 噬菌体的遗传物质是 DNA,D 项错误。 答案　C 3.(2017 年全国Ⅰ高考)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为 RNA 病毒和 DNA 病毒两种 类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类 型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体 外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预 期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 解析　本题考查学生实验探究的能力,试题较为开放。依据题干信息和所学科学实验的 探究方法和原则,首先明确实验目的:探究此新病毒的遗传物质类型。可知此实验是一个探究 实验,其结果和结论不确定。依据病毒遗传物质的不同,可将病毒分为 DNA 病毒和 RNA 病毒, 则探究病毒的遗传物质类型,其实也就变成了区分 DNA 和 RNA 的不同。DNA 和 RNA 的不 同有两点:①五碳糖不同,DNA 为脱氧核糖,RNA 为核糖;②含氮碱基,DNA 有 T 无 U,RNA 有 U 无 T。题干明确指出“假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换”,则我们应该从碱基角 度来区分 DNA 和 RNA 而不是从五碳糖来区分。用什么方法呢?题干又给出了信息:放射性同 位素标记的方法。那么我们如何将此新病毒的遗传物质带上放射性标记呢?这就涉及病毒的 培养,病毒是营完全寄生生活的,只能利用活的宿主细胞进行培养。 答案　(1)实验思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段 时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一 段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为 RNA 病毒;反之为 DNA 病毒。 见《高效训练》P45 1.(2018 年厦门质检)关于格里菲思的肺炎双球菌转化实验,下列叙述正确的是(　　)。 A.加热杀死的 S 型细菌和 R 型活细菌混合后,R 型细菌全部转化为 S 型细菌 B.R 型细菌能够使加热杀死的 S 型细菌的蛋白质恢复活性,从而产生毒性 C.该实验证明 DNA 是细菌的遗传物质,而蛋白质不是 D.该实验说明 S 型细菌中必定存在某种因子,使 R 型细菌发生可遗传的转化 解析　加热杀死的 S 型细菌和 R 型活细菌混合后,会使部分 R 型细菌转化为 S 型细 菌,A 项错误;加热杀死的 S 型细菌和 R 型活细菌的遗传物质重组,重组后细菌合成出 S 型细 菌的蛋白质,从而产生毒性,B 项错误;格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明 S 型细菌中必 定存在某种因子,使 R 型细菌发生可遗传的转化,C 项错误、D 项正确。 答案　D 2.用 35S 标记的 T2 噬菌体侵染 32P 标记的大肠杆菌,下列有关叙述错误的是(　　)。 A.子代噬菌体的 DNA 控制子代噬菌体的蛋白质外壳的合成 B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含 35S C.合成子代噬菌体 DNA 的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体 DNA 都含 32P D.大肠杆菌的 DNA 中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的不同 解析　子代噬菌体的 DNA 进入大肠杆菌后,利用大肠杆菌的原料、能量和核糖体,控制 子代噬菌体的蛋白质外壳的合成,A 项正确;噬菌体侵染大肠杆菌时,35S 标记的 T2 噬菌体的 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内,合成子代噬菌体的原料均由大肠杆菌提供,所以合成子代 噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含 35S,B 项正确;用 35S 标记的 T2 噬 菌体侵染大肠杆菌时,合成子代噬菌体 DNA 的原料来自大肠杆菌,且 DNA 分子复制是半保 留复制,因此子代噬菌体 DNA 都含 32P,C 项正确;大肠杆菌的 DNA 中嘌呤碱基之和与嘧啶 碱基之和的比值为 1,T2 噬菌体中 DNA 为双链结构,其中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比 值也为 1,D 项错误。 答案　D 3.某生物兴趣小组进行了肺炎双球菌的转化模拟实验,测得其中一组小鼠体内 S 型、R 型细 菌含量变化情况如图所示,据图分析正确的是(　　)。 A.本实验注射到小鼠体内的是加热杀死的 S 型细菌和 R 型细菌混合物 B.图中实线 bc 段形成的原因是小鼠体内形成了大量的抗 R 型细菌的抗体 C.图中虚线不断上升的原因是 R 型细菌不断转化为 S 型细菌 D.实验结果可以证明转化因子的本质是 DNA 解析　该实验刚开始没有 S 型细菌,说明注射的是加热杀死的 S 型细菌的 DNA 和 R 型 活菌,也可能是 S 型细菌的 DNA 和 R 型活菌;图中实线表示 R 型细菌的数量,虚线表示 S 型 细菌的数量,bc 段曲线下降,原因是 R 型细菌引发小鼠发生免疫反应,形成大量的抗 R 型细菌 的抗体。图中虚线不断上升的原因是 R 型细菌转化形成的 S 型细菌大量增殖。肺炎双球菌 转化实验的结果只能证明转化因子的存在,不能证明什么物质是转化因子。 答案　B 4.对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较,结果如下表所示: 项目 甲 乙 丙 丁 细胞膜 有 无 有 无 遗传物质 DNA RNA DNA DNA 是否遵循孟德尔遗传规 律 否 否 是 否 其中可以表示肺炎双球菌和 HIV 的分别是(　　)。 A.甲、乙　　　　　　　　　B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁 解析　肺炎双球菌属于原核生物,具有细胞膜,其遗传物质是 DNA;HIV 是 RNA 病毒,没 有细胞结构;孟德尔的遗传规律揭示的是细胞核遗传物质的传递规律。 答案　A 5.艾弗里将 R 型肺炎双球菌置于含 S 型肺炎双球菌 DNA 的培养基中培养,得到了 S 型肺炎 双球菌,下列有关叙述中,正确的是(　　)。 A.R 型肺炎双球菌转化后出现荚膜,这种变异属于基因重组 B.R 型肺炎双球菌转化后出现荚膜,这种变异也可能是基因突变或染色体变异 C.R 型肺炎双球菌转化成 S 型肺炎双球菌,说明了这种变异是定向的 D.将 S 型肺炎双球菌的 DNA 注射到小鼠体内也能得到 S 型肺炎双球菌 解析　R 型肺炎双球菌属于原核生物,原核生物没有染色体,故不发生染色体变异;生物 的变异是不定向的;要得到 S 型肺炎双球菌,在将 S 型肺炎双球菌的 DNA 注射到小鼠体内的 同时,还需注射 R 型活细菌。 答案　A 6.(2018 年淄博模拟)下图为 T2 噬菌体感染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性 RNA 与 T2 噬菌 体 DNA 及大肠杆菌 DNA 的杂交结果。下列叙述错误的是(　　)。 A.可在培养基中加入 3H-尿嘧啶用以标记 RNA B.参与分子杂交的放射性 RNA 为相应 DNA 的转录产物 C.第 0 min 时,与 DNA 杂交的 RNA 来自 T2 噬菌体及大肠杆菌的转录 D.随着感染时间的延长,噬菌体 DNA 的转录增加,细菌基因的表达受到抑制 解析　大肠杆菌可吸收培养基中所加入的 3H-尿嘧啶来合成 RNA,进而完成 RNA 的标 记,A 项正确;参与分子杂交的放射性 RNA 是相应生物 DNA 转录产生的,B 项正确;第 0 min 时,噬菌体尚未感染细菌,因此与 DNA 杂交的 RNA 只来自大肠杆菌的转录,C 项错误;图示结 果出现的原因是噬菌体感染细菌后,水解细菌 DNA,并利用其水解产物来合成噬菌体 DNA,随 着感染时间的延长,噬菌体 DNA 的转录增加,而细菌基因的表达受到抑制,D 项正确。 答案　C 7.某科研机构发现了一新型病毒,并对该病毒的遗传物质做了进一步研究。请思考并回答下 列相关问题: (1)据研究人员介绍,该病毒的遗传物质比 HIV 的遗传物质更加稳定。据此可初步推测,该病毒 的 遗 传 物 质 是 　 　 　 　 　 　 , 理 由 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)通过化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究,分析其五碳糖或碱基种类均可对 其 遗 传 物 质 种 类 做 出 判 断 。 如 果 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 , 则 为 DNA; 如 果　　　　　　　　　　　　　,则为 RNA。 (3)也可以用同位素标记技术研究其遗传物质种类,将宿主细胞置于含有放射性标记的核苷酸 的培养基中培养,再用该病毒感染宿主细胞,一段时间后搜集病毒并检测其放射性。培养基中 的各种核苷酸是否都需要标记?　　　　,理由是　 　。 答案　(1)DNA　DNA 是双链而 RNA 是单链,DNA 的结构相比 RNA 更稳定,不易发生 变异　(2)五碳糖是脱氧核糖或含碱基 T　五碳糖是核糖或含碱基 U　(3)不需要　如果各种 核苷酸都进行标记,则该病毒的核酸无论是 DNA 还是 RNA,在病毒中均能检测到放射性 8.(2018 年深圳调研)将甲细菌提取物(含 A、B、C、D 四种有机物的混合物)和活的乙细菌混 合培养一段时间后,从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质进行分离和提 纯的前提下,为确定 A~D 中是哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌,请根据题意设计相关实验。 要求写出实验设计思路、预期结果及实验结论。 (1)设计思路: 　。 (2)预期结果: 　。 (3)实验结论: 　。 答案　(1)取适量的甲细菌的细胞提取物分成 4 等份,分别放在 4 支试管中并编号,再分 别加入可分解 A、B、C、D 的酶,一段时间后,分别和有乙细菌的培养基混合培养并观察结果　 (2)其中有一组混合培养基中没有分离出活的甲细菌　(3)加酶后没有分离出活的甲细菌的实 验组中,酶分解的有机物即为转化物质 9.下表中对四种生物所含核酸的碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是(　　)。 A B C D Qβ 噬菌体 R 型肺炎双球菌 埃博拉病毒 烟草叶肉细胞 碱基 5 种 5 种 4 种 8 种 核苷酸 5 种 8 种 8 种 8 种 五碳糖 1 种 2 种 2 种 2 种 　　解析　Qβ 噬菌体、埃博拉病毒都只含有 1 种五碳糖、4 种碱基和 4 种核苷酸;R 型 肺炎双球菌、烟草叶肉细胞都含有 2 种五碳糖、5 种碱基和 8 种核苷酸。 答案　B 10.在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上,由一个 T 2 噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生一个 噬菌斑(白色透明不长细菌的区域),噬菌斑的数量可以反映噬菌体的数量。现有一长满大肠杆 菌的培养基,如图 1 所示。图 2 为利用培养基培养并连续取样的方法得到的噬菌体在感染大 肠杆菌后数量的变化曲线。下列叙述正确的是(　　)。 A.若培养基中含 32P,则放射性可同时出现在大肠杆菌和噬菌体中 B.曲线 a~b 段,细菌内正旺盛地进行噬菌体 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 C.曲线 b~c 段所对应的时间内,噬菌体共繁殖了 10 代 D.曲线中,b 点时噬菌体开始侵染细菌,d 点时绝大部分大肠杆菌已经被裂解 解析　若培养基中含 32P,大肠杆菌吸收利用 32P,当噬菌体侵染后,以大肠杆菌细胞内含 32P 的物质为原料,因此放射性先后出现在大肠杆菌和噬菌体中;曲线 a~b 段,细菌内正旺盛 地进行噬菌体 DNA 的复制和有关蛋白质的合成;曲线 b~c 段所对应的时间内,噬菌斑增长了 10 倍,噬菌体繁殖了 10 代,则增长了 210 倍;曲线 a~b 段噬菌体数量不变,可以说明噬菌体在 细菌细胞中,没有裂解细菌,但不能说明噬菌体还没有开始侵染细菌;d 点后噬菌斑数量不再 增加的原因最可能是细菌已经全部被裂解。 答案　B 11.为验证“遗传物质是 DNA,而不是蛋白质”,一位同学设计了以下实验步骤: 第一步:从有荚膜的肺炎双球菌(S 型细菌)中提取 DNA。 第二步:将提取的 DNA 和无荚膜的肺炎双球菌(R 型细菌)共同培养。 实验结果:无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚膜的肺炎双球菌。 实验结论:遗传物质是 DNA,而不是蛋白质。 我们认为,上述实验步骤的设计欠严谨,不能达到实验目的。请回答下列问题: (1)上述实验步骤设计的不严谨之处: ① 　。 ② 　。 ③ 　。 (2)为达到该实验的目的,请对上述实验步骤进行补充,并预测补充后的实验结果。 ①　。 ②　。 ③　。 解析　该题考查实验设计与探究能力,属于纠错型题目。设计实验步骤应遵循对照原则、 等量原则、单因子变量原则等,题干中的实验步骤缺乏对照,即缺乏证明蛋白质不是遗传物质 的对照,需设置单独培养 R 型菌的对照等。 　　答案　(1)①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质　②没有设置对照(或没有排除 R 型菌自身会变成 S 型菌)　③没有证明 DNA 引起的变异是可遗传的　(2)①第一步:单独培 养 R 型菌,结果没有发生变化　②第二步:从有荚膜的肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋 白质培养无荚膜的肺炎双球菌。预测结果:无荚膜的肺炎双球菌并没有转化成有荚膜的肺炎 双球菌　③第三步:让转化成的有荚膜的肺炎双球菌继续繁殖。预测结果:发现有荚膜性状代 代相传 12.科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素 32P、35S、18O 和 14C 对噬菌体以 及大肠杆菌成分做了如下标记。请回答下列问题: 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用 35S 标记 未标记 用 14C 标记 大肠杆菌成分 用 32P 标记用 18O 标记 未标记 (1)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验在设计思路上的共同点 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)第二组实验中,子代噬菌体的蛋白质外壳中存在的氧元素是　　　　。一般来说,第三组实 验中,子代噬菌体的 DNA 中　　　　　　(填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”)14C。 (3)假设在第一组实验中,噬菌体 DNA 在细菌体内复制了三次,那么从细菌体内释放出的子代 噬 菌 体 中 含 有 32P 的 噬 菌 体 和 含 35S 的 噬 菌 体 分 别 占 子 代 噬 菌 体 总 数 的　　　　　　　、　　　　　　　。 (4)第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心,可检测到放射性的主要部位分别 是　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 (5)若第一组和第三组的噬菌体标签脱落,无法辨别,请设计实验进行鉴别,写出实验设计思 路: 　。 答案 　(1)设法将 DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地观察 DNA 和蛋白质的作用　 (2)18O　不一定含有 (3)100%　0　(4)沉淀物　沉淀物和上清液　(5)让第一组和第三组的噬菌体分别侵染未被 标记的大肠杆菌,保温、离心,比较沉淀物中放射性强度大小,放射性强度很低的是第一组噬菌 体,放射性强度较高的是第三组噬菌体