2020年領(lǐng)軍高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題15 DNA是主要的遺傳物質(zhì)(含解析)
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1、專題15 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【考綱解讀】 考點(diǎn)分布 考綱要求 備考指南 1.肺炎雙球菌類型 3.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 4.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 5.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 理解并掌握格里菲斯肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論。 掌握艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 過程和結(jié)論。 掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論。 【知識(shí)梳理】 1.肺炎雙球菌類型 S型菌菌落_______,有莢膜,有毒性。R型菌菌落_______,無莢膜,無毒性。 2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論:已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌中,含有使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“_______
2、______”。 3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論________________________________________________。 4.噬菌體結(jié)構(gòu)________________________________。 5.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論___________________________________________。 6.DNA是主要的遺傳物質(zhì),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。 【考點(diǎn)精講】 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析 1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)①、②對(duì)比說明R型細(xì)菌無毒性,S型細(xì)菌有毒性。
3、(2)實(shí)驗(yàn)②、③對(duì)比說明被加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性。 (3)實(shí)驗(yàn)②、③、④對(duì)比說明R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 (4)結(jié)論:已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中,含有促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)①、②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。 (2)實(shí)驗(yàn)③、④說明DNA有轉(zhuǎn)化作用。 3.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)細(xì)菌 小鼠體內(nèi)培養(yǎng) 培養(yǎng)基體外培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)原則 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照 S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對(duì)照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌
4、 S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” DNA是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 ①所用材料相同,都是R型和S型肺炎雙球菌; ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),僅說明加熱后殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,而體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA; ③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則 典例1.(2017·江西九校聯(lián)考)20世紀(jì)70年代,科學(xué)家利用小鼠進(jìn)行了體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),探究遺傳物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)1:R型細(xì)菌+小鼠→存活 實(shí)驗(yàn)2:S型細(xì)菌+小鼠→死亡→分離出S型細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)3:S型細(xì)菌+
5、加熱+小鼠→存活 實(shí)驗(yàn)4:S型細(xì)菌+加熱+R型細(xì)菌+小鼠→死亡 請(qǐng)回答下列相關(guān)問題。 (1)在實(shí)驗(yàn)4中死亡的小鼠中能夠分離出 型細(xì)菌。 (2)除了用上述注射法,通過觀察小鼠的生活情況來判斷R型和S型細(xì)菌外,你還可以通過怎樣的方法區(qū)別R型和S型細(xì)菌?________________________________________。 (3)下圖為實(shí)驗(yàn)4中小鼠體內(nèi)R型細(xì)菌增長(zhǎng)曲線,請(qǐng)?jiān)趫D中繪出S型細(xì)菌的增長(zhǎng)情況。 (4)該實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)論是________________________________________________________。 (5)一段時(shí)間后,給實(shí)
6、驗(yàn)3中的小鼠注射S型細(xì)菌,請(qǐng)預(yù)測(cè)該小鼠的生活情況? ??;并分析其原因:_____________________________________________________。 【答案】(1)S型和R (2)顯微鏡下觀察細(xì)菌有無莢膜或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),觀察菌落特征,若表面光滑,則為S型;若菌落表面粗糙,則為R型 (3)如下圖 (4)S型細(xì)菌中存在著轉(zhuǎn)化因子 (5)存活 加熱殺死的S型細(xì)菌相當(dāng)于疫苗,刺激小鼠產(chǎn)生大量的抗體和記憶細(xì)胞 【解析】繪圖時(shí)需要注意:①S型細(xì)菌種群將呈現(xiàn)“S”型增長(zhǎng);②曲線的初始數(shù)量應(yīng)為0,體現(xiàn)轉(zhuǎn)化從無到有的過程;③S型細(xì)菌的曲線應(yīng)先于R型細(xì)菌曲線
7、開始增長(zhǎng),且最后數(shù)量要高于R型細(xì)菌。 典例2.(2017·江淮十校聯(lián)考)如圖表示肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是( ?。? A.該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)遵循了對(duì)照原則和單一變量原則 B.a、d組小鼠死亡是小鼠免疫功能喪失的結(jié)果 C.從d組死亡小鼠身上分離得到的S型細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而成的 D.從變異的角度看,細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因突變 【答案】A 【解析】a、d組小鼠死亡是S型菌有毒導(dǎo)致小鼠死亡的結(jié)果,B錯(cuò)誤;從d組死亡小鼠身上分離得到的S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌,C錯(cuò)誤;細(xì)菌的轉(zhuǎn)化屬于基因重組,D錯(cuò)誤。 【易混辨析】1.轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變:肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化
8、實(shí)驗(yàn)是指S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中,使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組。 2.加熱并沒有使DNA完全失去活性:加熱殺死S型細(xì)菌的過程中,其蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。 3.并非所有的R型細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化,只是小部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān),純度越高轉(zhuǎn)化效率越高。 4.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能簡(jiǎn)單地說成S型細(xì)菌的DNA可使小鼠致死,而是具有毒性的S型細(xì)菌可使小鼠致死。 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析 1.實(shí)驗(yàn)材料:T2噬菌體和大腸桿菌 (1)噬菌體的結(jié)構(gòu) (2)噬菌體的增殖 ①模板:進(jìn)
9、入細(xì)菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA。 ②合成噬菌體的DNA的原料:大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。 ③合成噬菌體的蛋白質(zhì)的原料為大腸桿菌的氨基酸,場(chǎng)所為大腸桿菌的核糖體。 2.實(shí)驗(yàn)方法 同位素標(biāo)記法,用35S、32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 3.實(shí)驗(yàn)過程 (1)標(biāo)記噬菌體 (2)侵染細(xì)菌 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 對(duì)比 實(shí)驗(yàn) (相互 對(duì)照) 被32P標(biāo)記的噬菌體+細(xì)菌 上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細(xì)胞內(nèi) 32P—DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi) 被35S標(biāo)記的噬菌體+細(xì)菌 宿主細(xì)胞內(nèi)無35S,35S主要分布在上清液中 35S—
10、蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞,留在外面 5.結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。 6.比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)思路 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨(dú)、直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理方法 直接分離:分離S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法:分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA 檢測(cè)方式 觀察菌落類型 檢測(cè)放射性同位素存在位置 結(jié)論 證明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 7.噬菌體增殖需要的條件
11、 (1)場(chǎng)所:大腸桿菌。 (2)蛋白質(zhì)的合成 (3)DNA的合成 8.上清液和沉淀物出現(xiàn)放射性的原因 (1)用32P標(biāo)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(shí)間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)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保溫時(shí)間過長(zhǎng),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中,也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標(biāo)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(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。 9.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 比較項(xiàng)目 噬菌體
12、侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)思路 設(shè)法將DNA和其他物質(zhì)分開,單獨(dú)研究它們各自不同的功能 處理方法 放射性同位素標(biāo)記法:分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素 直接分離法:分離S型細(xì)菌的多種組成物質(zhì),分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 檢測(cè)結(jié)果 的方式 檢測(cè)放射性位置 觀察菌落類型 結(jié)論 DNA是遺傳物質(zhì) DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì) 10.DNA是主要的遺傳物質(zhì),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。 典例1.(2016·湖南株洲一模,10)下列有關(guān)35S標(biāo)記噬菌體侵染無標(biāo)記細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( ?。? A.3
13、5S主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量的放射性 B.要得到35S標(biāo)記噬菌體必須直接接種在含35S的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中才能培養(yǎng)出來 C.采用攪拌和離心手段,是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開,再分別檢測(cè)其放射性 D.在該實(shí)驗(yàn)中,若改用32P、35S分別標(biāo)記細(xì)菌DNA、蛋白質(zhì),復(fù)制4次,則子代噬菌體100%含32P和35S 【答案】D 【解析】35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,所以放射性主要集中在上清液中,A錯(cuò)誤;噬菌體屬于細(xì)菌病毒,營(yíng)寄生生活,所以要得到35S標(biāo)記的噬菌體必須直接接種在含35S的大腸桿菌中才能培養(yǎng)出來,B錯(cuò)誤;攪拌和離心是為了把噬菌體和細(xì)菌分離,C錯(cuò)誤。 【規(guī)律方法】“二看
14、法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況 典例2.(2016·山東濟(jì)南模擬)用甲種病毒的RNA與乙種病毒的蛋白質(zhì)外殼組裝成一種病毒丙,以病毒丙侵染宿主細(xì)胞,在宿主細(xì)胞中產(chǎn)生大量子代病毒,子代病毒具有的特征是( ) A.甲種病毒的特征 B.乙種病毒的特征 C.丙種病毒的特征 D.都不是 【答案】A 【解析】重組所得的病毒丙含有甲種病毒的RNA,因此它所產(chǎn)生的病毒具有甲種病毒的特征。 【歸納總結(jié)】1.不同生物的遺傳物質(zhì) 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5
15、種 體內(nèi)核苷酸種類 4種 8種 8種 遺傳物質(zhì) DNA或RNA DNA DNA 實(shí)例 噬菌體、煙草花葉病毒 乳酸菌、藍(lán)藻 玉米、小麥、人 典例3.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(xì)胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNA B.“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”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(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,非細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA 【答案】C 【解析】細(xì)胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)遺傳
16、的遺傳物質(zhì)也是DNA,A錯(cuò)誤;“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”都證明了DNA是遺傳物質(zhì),B錯(cuò)誤;細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,非細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是RNA或DNA,D錯(cuò)誤。 【易錯(cuò)辨析】就生物個(gè)體而言,其遺傳物質(zhì)是唯一的,即真核生物與原核生物等細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA;就整個(gè)生物界而言,絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少數(shù)生物(RNA病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA,因此,DNA是主要的遺傳物質(zhì)是對(duì)整個(gè)生物界而言,而不是對(duì)某一特定的生物個(gè)體而言。 典例4.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的探索歷程的敘述中,正確的是( ?。? A.格
17、里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)可以證明轉(zhuǎn)化因子是S型菌的DNA B.艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不足以完全證明DNA是遺傳物質(zhì) C.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力,是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA完全分離 D.為確認(rèn)蛋白質(zhì)外殼是否注入細(xì)菌體內(nèi),可用32P標(biāo)記噬菌體 【答案】B 【解析】格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能證明轉(zhuǎn)化因子是DNA,A錯(cuò)誤;艾弗里的實(shí)驗(yàn)所提純的DNA中仍然含有0.02%的蛋白質(zhì),因此不足以完全證明DNA是遺傳物質(zhì),B正確;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)是利用同位素標(biāo)記法間接地將DNA和蛋白質(zhì)分開,而不是完全分離,C錯(cuò)誤;為確認(rèn)蛋白質(zhì)外殼是否注入細(xì)菌體內(nèi),可用35S標(biāo)記噬菌體,D錯(cuò)誤。 【實(shí)
18、驗(yàn)探究】生物遺傳物質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)分析 (1)探究思路 ①若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設(shè)法將物質(zhì)分開,單獨(dú)看作用。 ②若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。 (2)探究方法 ①分離提純法:艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),缺點(diǎn)是物質(zhì)純度不能保證100%。 ②同位素標(biāo)記法:噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。方法:分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特有元素;將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開,單獨(dú)、直接地觀察它們各自的作用。目的:把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開。 ③病毒重組法:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。方法:將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合,得到雜種病毒,用雜種病毒去感
19、染宿主細(xì)胞。 ④酶解法:利用酶的專一性,如加入DNA水解酶,將DNA水解,觀察起控制作用的物質(zhì)是否還有控制作用。若“是”,其遺傳物質(zhì)不是DNA;若“否”,其遺傳物質(zhì)可能是DNA。 【真題與模擬速遞】 1.(2017·全國(guó)Ⅱ,2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是( ?。? A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 【答案】C 【解析
20、】T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,只能侵染大腸桿菌,不能侵染肺炎雙球菌,所以不可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖,A錯(cuò)誤;病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能獨(dú)立生活,所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成mRNA和蛋白質(zhì),而是需要借助宿主細(xì)胞來合成mRNA和蛋白質(zhì),B錯(cuò)誤;噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),其DNA進(jìn)入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體的合成,復(fù)制及表達(dá)需要大腸桿菌提供原料、酶和ATP,所以培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C正確;人類免疫缺陷病毒是RNA病毒,T2噬菌體是DNA病毒,二者的核酸類型和增殖過程不相同,D錯(cuò)誤。 2.(2018·佛山市一模)人類對(duì)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷
21、了漫長(zhǎng)的過程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實(shí)了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì) B.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更有說服力 C.煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA D.DNA分子的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中 【答案】A 【解析】孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實(shí)了遺傳因子傳遞規(guī)律,但沒有發(fā)現(xiàn)遺傳因子的化學(xué)本質(zhì),A錯(cuò)誤;噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)只有DNA進(jìn)入細(xì)菌,蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外,這樣DNA和蛋白質(zhì)徹底分開,而艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中提取的DNA中還混有少量的蛋白質(zhì),所以,噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力,B正確
22、;煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明該病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,C正確;DNA分子的遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中,D正確。 3.(2019·鄭州模擬)下列有關(guān)“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述,不正確的是( ?。? A.同時(shí)含有DNA和RNA的生物體,其遺傳物質(zhì)主要是DNA,其次是RNA B.細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA C.具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì) D.在生物界中,只有部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 【答案】A 【解析】同時(shí)含有DNA和RNA的生物體,其遺傳物質(zhì)是DNA,A錯(cuò)誤;細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,主要存在于細(xì)胞核中,少量存在于
23、細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中,B正確;具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì),C正確;DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì),RNA是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì),D正確。 4.(2018·浙江高考)下列關(guān)于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( ?。? A.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性 B.肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果 C.肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,說明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D.煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋
24、白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細(xì)胞后,可檢測(cè)到A型病毒,說明RNA是TMV A的遺傳物質(zhì) 【答案】D 【解析】DNA復(fù)制為半保留復(fù)制,新鏈合成過程中的原料由細(xì)菌提供,故只有少部分子代噬菌體具有放射性,A錯(cuò)誤;肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因重組的結(jié)果,B錯(cuò)誤;肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,說明DNA是遺傳物質(zhì),但沒有做S型菌的蛋白質(zhì)能否使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實(shí)驗(yàn),不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),C錯(cuò)誤;煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)中用TMV A的RNA和TMV B的蛋白質(zhì)混合后感染煙草,所繁殖的病毒類型為A型,說明RNA是TMV A的
25、遺傳物質(zhì),D正確。 5.(2018·淄博二模)有a、b兩類噬菌體,它們均已被32P或35S中的一種標(biāo)記過。將a、b噬菌體分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌,經(jīng)保溫、攪拌和離心后,檢測(cè)離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置,結(jié)果如圖。下列敘述正確的是( ?。? A.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明a的蛋白質(zhì)外殼和b的DNA均有放射性 B.可以確定甲管的放射性來自32P,乙管的放射性來自35S C.檢測(cè)結(jié)果表明噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi) D.伴隨著噬菌體DNA的復(fù)制,乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強(qiáng) 【答案】A 【解析】a、b兩類噬菌體,被32P或35S中的一種標(biāo)記過。將a、b噬菌體分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌,經(jīng)
26、保溫、攪拌和離心后,檢測(cè)離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置分別出現(xiàn)在上清液和沉淀物中,說明a類噬菌體被標(biāo)記的是蛋白質(zhì)外殼,b類噬菌體被標(biāo)記的部分是DNA分子。 6.(2019·鹽城市模擬)圖為“以32P標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ?。? A.錐形瓶?jī)?nèi)的培養(yǎng)液中有含32P的物質(zhì),以便用32P標(biāo)記噬菌體 B.過程②的目的是使噬菌體的外殼與大腸桿菌分離 C.若只有C中含大量放射性,可直接證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA D.實(shí)驗(yàn)中B對(duì)應(yīng)部分有少量放射性,可能原因是攪拌不充分 【答案】B 【解析】本實(shí)驗(yàn)是以32P標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌,因此圖中親代噬菌體已用3
27、2P標(biāo)記,會(huì)侵入大腸桿菌體內(nèi)進(jìn)行增殖,培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液中不能用放射性標(biāo)記的含32P的物質(zhì),A錯(cuò)誤;過程②為攪拌,目的是使噬菌體的外殼與大腸桿菌分離,B正確;若只有沉淀物C中含大量放射性,可證明噬菌體的DNA侵入了大腸桿菌,但若證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,必須還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記的噬菌體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相互對(duì)照,C錯(cuò)誤;若實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性,可能是培養(yǎng)時(shí)間過短,部分噬菌體還未吸附、侵染至大腸桿菌細(xì)胞?;蚺囵B(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng),造成部分大腸桿菌裂解,D錯(cuò)誤。 7.(2018·成都市二模)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌的部分DNA片段進(jìn)入R型菌內(nèi)并整合到R型菌的DNA分子上,使這種R型菌轉(zhuǎn)化為能
28、合成莢膜多糖的S型菌,下列敘述正確的是( ) A.R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后的DNA中,嘌呤堿基總比例會(huì)改變 B.整合到R型菌內(nèi)的DNA分子片段,表達(dá)產(chǎn)物都是莢膜多糖 C.進(jìn)入R型菌的DNA片段上,可有多個(gè)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) D.S型菌轉(zhuǎn)錄的mRNA上,可由多個(gè)核糖體共同合成一條肽鏈 【答案】C 【解析】R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu),其中堿基的配對(duì)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,因此R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后的DNA中,嘌呤堿基總比例不會(huì)改變,依然是占50%,A錯(cuò)誤;整合到R型菌內(nèi)的DNA分子片段,表達(dá)產(chǎn)物不都是莢膜多糖,B錯(cuò)誤;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,即一個(gè)DNA分子中有多個(gè)基因,
29、每個(gè)基因都具有RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),因此進(jìn)入R型菌的DNA片段上,可有多個(gè)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),C正確;S型菌轉(zhuǎn)錄的mRNA上,可由多個(gè)核糖體共同合成多條相同的肽鏈,而不是一條,D錯(cuò)誤。 8.(2018·衡水模擬)艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是( ) A.用S型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌分別注射到小鼠體內(nèi),并形成對(duì)照 B.用加熱殺死的S型細(xì)菌與無毒性的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),測(cè)定小鼠體液中抗體含量 C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細(xì)菌 D.將S型細(xì)菌中的物質(zhì)分離提純并分別加入各培養(yǎng)基中培養(yǎng)R型細(xì)菌,觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 【答
30、案】D 【解析】將S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)分開,分別觀察它們?cè)谵D(zhuǎn)化中的作用,可以證明S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,蛋白質(zhì)不能使其轉(zhuǎn)化,這是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在。 9.(2018·汕尾模擬)生物學(xué)家格里菲思在小鼠身上進(jìn)行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn),可以得出這樣一個(gè)結(jié)論:小鼠體內(nèi)的R型活細(xì)菌在加熱殺死的S型細(xì)菌的作用下可以轉(zhuǎn)化為活的S型細(xì)菌,格里菲思大膽預(yù)測(cè)在加熱殺死的S型細(xì)菌中,很可能含有促成這一轉(zhuǎn)化的遺傳物質(zhì),但這種物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是DNA還不能被證明。請(qǐng)你在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上利用R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌、小鼠等為實(shí)驗(yàn)材料,再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案加以證明,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路
31、、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。 (1)實(shí)驗(yàn)思路: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________________________________________
32、___________________。 (2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)①將加熱殺死的S型細(xì)菌分離,分別得到蛋白質(zhì)和DNA;②將無毒性的R
33、型活細(xì)菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi);③將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi) (2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡,在小鼠體內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)活的S型細(xì)菌;將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi),小鼠死亡,并在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細(xì)菌。 結(jié)論:蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì) 【解析】(1)格里菲思認(rèn)為在加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”,但沒有證明是蛋白質(zhì)還是DNA,可用R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌、小鼠等作實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①將加熱殺死的S型細(xì)菌分離,分別得到蛋白質(zhì)和DNA;②將
34、無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi);③將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi)。(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的蛋白質(zhì)混合注射入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡,在小鼠體內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)活的S型細(xì)菌;將無毒性的R型活細(xì)菌和分離得到的DNA混合注射入小鼠體內(nèi),小鼠死亡,并在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì)。 10.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相
35、互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡(jiǎn)要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組) 【答案】(1)思路 甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。 (2)結(jié)果及結(jié)論 若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。 【解析】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,要求使用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。DNA和RNA的元素組成相同,都含有C、H、O、N、P,因此只標(biāo)記化學(xué)元素是不可行的,而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同,因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶和含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶,看病毒的增殖是利用了含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶來合成DNA,還是利用含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶來合成RNA。 13
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