2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動探究案1 遺傳物質(zhì)的經(jīng)典探究實驗（含解析）

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1、課堂互動探究案1 遺傳物質(zhì)的經(jīng)典探究實驗 考點突破　素養(yǎng)達(dá)成 　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗(國考5年1考) (全國卷：2015全國卷Ⅰ；地方卷：2018浙江、江蘇卷；2017江蘇卷；2014福建卷) 【師說考問】 考問1　肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗比較 項目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 培養(yǎng)細(xì)菌 小鼠體內(nèi)培養(yǎng) 培養(yǎng)基體外培養(yǎng) 實驗原則 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照 S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對照 實驗結(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 S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 實驗結(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”

2、 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)化實驗是基礎(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)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA；③實驗設(shè)計都遵循對照原則、單一變量原則 考問2　S型細(xì)菌和R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì) (1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，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(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 (3)一般情況下，轉(zhuǎn)化率很低，形成的S型細(xì)菌很少，轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌可

3、以遺傳下去，快速繁殖形成大量的S型細(xì)菌，說明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。 考問3　體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則： (1)ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是小鼠體內(nèi)形成大量的對抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少。 (2)bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是：b之前，已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖。 (3)后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖而來的。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　對生命科學(xué)史的認(rèn)知與判斷 1．[2013·全國卷Ⅱ，5]在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺

4、傳物質(zhì)的實驗是(　　) ①孟德爾的豌豆雜交實驗　②摩爾根的果蠅雜交實驗?、鄯窝纂p球菌轉(zhuǎn)化實驗　④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗 ⑤DNA的X光衍射實驗 A．①②　　　　　　　　B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和基因的自由組合定律；摩爾根通過果蠅的雜交實驗證明了基因位于染色體上；DNA的X光衍射實驗說明了DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)。證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗有肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗。 答案：C 　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗分析及變式應(yīng)用 2．高考重組，判斷正誤。 (1)肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)

5、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)。[2018·浙江卷，T23](×) (2)肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果。[2018·浙江卷，T23](×) (3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證實了細(xì)胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)。[2018·江蘇卷，T3](×) (4)格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。[2017·江蘇卷，T2](×) (5)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。[2017·江蘇卷，T2](×) (6)朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同。[2015·全國卷Ⅰ，T5B](×) (7)肺

6、炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。[2013·全國卷Ⅱ，T5改編](×) (8)R型肺炎雙球菌與S型肺炎雙球菌DNA混合后，R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化是基因突變的結(jié)果。(×) (9)用DNA酶處理后的S型細(xì)菌DNA與活R型細(xì)菌混合，可培養(yǎng)出S型細(xì)菌菌落和R型細(xì)菌菌落。(×) 3．[高考改編]肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗是科學(xué)家研究、確定遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗。請回答下列問題。 (1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中涉及的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌可以通過觀察培養(yǎng)基上的菌落來區(qū)分，區(qū)分的依據(jù)是_______________________________________________ _________________

7、_______________________________________________________。 (2)艾弗里實驗中設(shè)置DNA＋DNA酶這一組實驗的目的是什么？ __________________________________________。 (3)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因突變，還是基因重組？_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)S型細(xì)菌和R型細(xì)菌的菌落不同，S型細(xì)菌有莢膜，

8、菌落表面光滑，R型細(xì)菌無莢膜。菌落表面粗糙，可通過觀察菌落來區(qū)分這兩種肺炎雙球菌。(2)(3)可聯(lián)系教材實驗作答。 答案：(1)S型細(xì)菌形成的菌落表面光滑，R型細(xì)菌形成的菌落表面粗糙 (2)一是對照說明只加DNA組的結(jié)論，二是說明構(gòu)成DNA的基本成分不能實現(xiàn)細(xì)菌轉(zhuǎn)化 (3)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組 [實驗拓展]　生物實驗中對照實驗的類型 (1)對照組與實驗組 對照組通常指在自然狀態(tài)下或已知影響因素所造成的結(jié)果的一組實驗；而實驗組通常指某種自變量的改變對實驗結(jié)果的影響未知，需要人為探索的一組實驗。對照組能幫助人

9、們排除無關(guān)變量所造成的實驗誤差，與實驗組對照，有助于得出真實可信的結(jié)果或結(jié)論。 (2)對照類型：①空白對照。設(shè)置兩組實驗，其中施加實驗變量(要研究的因素)處理的為實驗組，常態(tài)或未施加實驗變量(要研究的因素)處理的為對照組。自變量為實驗變量的有無。一般驗證性實驗采用空白對照。②相互對照。設(shè)置三組以上的實驗，每一組既作為實驗組，同時又是其他組的對照。自變量為實驗變量的不同量度(或類別)。一般探究“××最適(佳)條件”的實驗采用相互對照。③自身對照。實驗組、對照組在同一實驗對象上進行，即實驗處理前的為對照組，處理后的為實驗組，自變量為實驗變量的處理與否，如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗。④條件對照

10、。增設(shè)了與實驗變量無關(guān)的一組實驗。常結(jié)合空白對照進行，具有反證或加強作用。 模擬題組——預(yù)趨勢 　肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗分析 1．[2019·寧夏銀川一中模擬]S型肺炎雙球菌菌株是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體，而R型菌株卻無致病性。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．加熱殺死的S型菌與R型菌混合使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌屬于基因突變 B．S型菌與R型菌在結(jié)構(gòu)上最大的不同是S型菌的菌體有多糖類的莢膜 C．肺炎雙球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì) D．高溫處理過的S型菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 解析：加熱殺死的S型菌與R型菌混合使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌屬于基因重組，A項錯誤；

11、S型菌與R型菌在結(jié)構(gòu)上最大的不同是S型菌的菌體有多糖類的莢膜，可以形成光滑的菌落，B項正確；肺炎雙球菌利用自身的核糖體合成蛋白質(zhì)，C項錯誤；高溫處理過的S型菌蛋白質(zhì)變性時肽鍵不斷裂，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D項錯誤。 答案：B 2．[2019·上饒模擬]如圖表示格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分實驗過程，S型菌有莢膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，R型菌無莢膜也無毒性。下列說法錯誤的是(　　) A．與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻 B．無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌屬于基因重組 C．該轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì) D．S型菌的DNA能抵抗機體的免疫系統(tǒng)，從

12、而引發(fā)疾病 解析：與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻，以防止高溫殺死R型菌，A正確；S型菌的DNA進入R型菌，使R型菌有毒性，實際上就是外源基因進入受體，整合到受體DNA上并得以表達(dá)，屬于基因重組，B正確；該轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；由于S型菌有莢膜(莢膜屬于多糖，不是DNA)，進入吞噬細(xì)胞后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬和消化，從而迅速增殖、擴散，引起機體發(fā)生疾病，D錯誤。 答案：D 　肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗分析 3．[2019·濰坊模擬]下列關(guān)于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．需對S型細(xì)菌中的物質(zhì)進行分離、提純和鑒定 B．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化

13、為S型細(xì)菌的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組 C．S型細(xì)菌的DNA使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 D．該實驗的思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨觀察DNA的作用 解析：肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的思路是將DNA、蛋白質(zhì)、多糖等分離提純，并分別與活R型菌混合，單獨分析各類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用。 答案：D 4．[2019·湖南長郡中學(xué)模擬]經(jīng)查閱1944年和1946年艾弗里等人所發(fā)表論文發(fā)現(xiàn)，艾弗里的原始實驗并沒有逐一分析S型細(xì)菌中的各種成分，原論文也沒有提及蛋白質(zhì)和多糖的分離、提純工作，而且在論文的預(yù)處理方法部分采取了“去除蛋白質(zhì)和莢膜多糖”步驟，后續(xù)實驗是在去除了S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)和多糖的基礎(chǔ)上進行的。通過不斷

14、地去除各種成分，從而得到相對純凈的“轉(zhuǎn)化因子”。得到純化的“轉(zhuǎn)化因子”后，艾弗里對其進行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，確認(rèn)轉(zhuǎn)化因子就是DNA。根據(jù)以上實驗信息，下列說法正確的是(　　) A．該實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì) B．該實驗思路是將DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分離，單獨研究其作用 C．該實驗證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，而赫爾希和蔡斯實驗無法證明這一點 D．該實驗可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，不能證明RNA是遺傳物質(zhì) 解析：依題意可知：艾弗里是通過不斷地去除S型細(xì)菌的各種成分，從而得到相對純凈的“轉(zhuǎn)化因子”后，對其進行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，因此，該實驗只

15、能證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)，A正確；艾弗里只研究了DNA的作用，沒有單獨研究蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)的作用，B錯誤；該實驗沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；該實驗確認(rèn)轉(zhuǎn)化因子就是DNA，即證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明RNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。 答案：A 　比較分析噬菌體侵染細(xì)菌的實驗(國考5年3考) (全國卷：2018全國卷Ⅲ；2017全國卷Ⅱ；2015全國卷Ⅰ； 地方卷：2018浙江卷；2017江蘇卷；2016江蘇卷；2015安徽卷) 【師說考問】 考問1　觀察噬菌體的復(fù)制式增殖過程，填相應(yīng)內(nèi)容 (1)模板：進入細(xì)菌體內(nèi)的噬菌體DNA。 (

16、2)合成噬菌體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) [巧學(xué)助記]　噬菌體增殖過程 一吸(附)二注(入)三合成，組裝、釋放、再侵染。 考問2　分析子代噬菌體的放射性情況 如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，可在產(chǎn)生的子代噬菌體的DNA(組成結(jié)構(gòu)成分)中找到的放射性元素是15N和32P。 考問3　噬菌體侵染細(xì)菌實驗結(jié)果分析 (1)用35S標(biāo)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？ 答案：可能由于攪拌不充分、離心時間過短、轉(zhuǎn)速過低等原因，有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)

17、菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。 (2)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有較高放射性的原因是什么？ 答案：①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。 ②從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)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。 考問4　肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細(xì)菌實驗 設(shè)計 思路 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理 方法

18、 直接分離：分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法：用同位素35S、32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA 結(jié)論 ①證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異 ①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) ②說明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成 ③說明DNA能自我復(fù)制 【題組跟進】 高考題組——研考向 　噬菌體侵染細(xì)菌實驗的綜合考查 1．[2017·全國卷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驗發(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

19、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 解析：T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，只能在大腸桿菌中復(fù)制和增殖，A錯誤；T2噬菌體毒要借助宿主細(xì)胞合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；用含有32P培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用含32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，能將T2噬菌體的DNA標(biāo)記上32P，即培養(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；人體免疫缺陷病毒為HIV，它的遺傳物質(zhì)是RNA，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。

20、 答案：C 2．高考重組，判斷正誤。 (1)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導(dǎo)致其裂解。[2018·全國卷Ⅲ，T5C](×) (2)噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，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。[2018·浙江卷，T23A](×) (3)赫爾希和蔡斯實驗中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中，細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記。[2017·江蘇卷，T2CD](×) (4)赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的。[2016·江蘇卷，T1C](×) (5)赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。[2016·江蘇卷，T1D](√) (6)T2噬菌體的

21、核酸由脫氧核糖核苷酸組成。[2015·全國卷Ⅰ，T1C](√) (7)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA的半保留復(fù)制。[2014·江蘇卷，T4D](×) (8)T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素。[2013·海南卷，T13A](×) (9)DNA和RNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。[2013·海南卷，T13C](×) (10)T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖。[2013·海南卷，T13D](√) (11)噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具說服力。[2012·江蘇卷，T2B](√) [高考VS,教材] 高考溯源　以上內(nèi)容主要是對

22、教材必修2 P44～45噬菌體侵染細(xì)菌實驗相關(guān)內(nèi)容的考查，把握實驗方法、原理、結(jié)論及對本實驗與肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗對比，找出其異同點是解題的關(guān)鍵。 [即時對練]　(必修2 P44圖3－3改編)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。由表可知(　　) 實驗組號 接種菌型 加入S型細(xì)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型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化

23、因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：本實驗分別用S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、莢膜多糖及DNA與R型菌混合，只有S型菌的DNA才可實現(xiàn)由R型菌向S型菌的轉(zhuǎn)化，表明三類物質(zhì)中只有DNA為轉(zhuǎn)化因子，而“DNA＋DNA酶”組別恰能驗證DNA被破壞后，將喪失轉(zhuǎn)化功能，由此更加增強了“DNA為轉(zhuǎn)化因子”的說服力，①～④并未證明DNA是主要遺傳物質(zhì)。 答案：C 　實驗細(xì)節(jié)的深層次分析及意外結(jié)果的原因分析 3．[經(jīng)典高考]赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細(xì)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

24、染大腸桿菌后會裂解宿主細(xì)胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標(biāo)記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記 解析：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(biāo)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(xì)胞時把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，使實驗結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確，故B項正確。 答案：B 4．[經(jīng)典高考]關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)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

25、菌體 B．分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．用32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 解析：噬菌體是病毒，離開活細(xì)胞不能生存；在用35S和32P標(biāo)記的噬菌體分別侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌時，保溫培養(yǎng)的時間不能過長，否則子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，從而影響實驗結(jié)果；用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，沉淀物中有少量放射性是因為攪拌不充分，使含35S的蛋白質(zhì)外殼殘留在細(xì)菌上；噬菌體侵染細(xì)菌的實驗只能說明DNA是遺傳物質(zhì)

26、，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案：C [實驗拓展] 噬菌體侵染細(xì)菌實驗中子代噬菌體元素來源的判斷方法 T2噬菌體侵染細(xì)菌時，用放射性元素標(biāo)記的物質(zhì)不同，放射性在子代出現(xiàn)的情況也不同： (1)若用32P和35S標(biāo)記T2噬菌體而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，相當(dāng)于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開，只在部分子代T2噬菌體的核酸中有32P標(biāo)記。 (2)若用32P和35S標(biāo)記宿主細(xì)胞而T2噬菌體未被標(biāo)記，則在子代T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均有標(biāo)記元素。 (3)若用C、H、O、N等標(biāo)記T2噬菌體而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，則只在部分子代T2噬菌體的核酸中有標(biāo)記元素。 (4)若用C、H、O、N等標(biāo)記宿主細(xì)胞而T

27、2噬菌體未被標(biāo)記，則在子代T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均可找到標(biāo)記元素。 模擬題組——預(yù)趨勢 　噬菌體侵染細(xì)菌實驗的結(jié)果分析 1．[2019·重慶模擬]在“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”中，如果對35S標(biāo)記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌、32P標(biāo)記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長，其結(jié)果是(　　) A．甲組沉淀物中會出現(xiàn)較強放射性，乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 B．甲組上清液中會出現(xiàn)較強放射性，乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 C．甲組沉淀物中會出現(xiàn)較強放射性，乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 D．甲組上清液中會出現(xiàn)較強放射性，乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 解析：噬菌體侵染細(xì)菌的實驗

28、中對35S標(biāo)記的噬菌體一組(甲組)不進行攪拌，則噬菌體的外殼不會從大腸桿菌上脫落，所以沉淀物中會有較強的放射性；而32P標(biāo)記的噬菌體一組(乙組)保溫時間過長，大腸桿菌中的噬菌體釋放出來，使得上清液中的放射性較強。 答案：A 2．[2019·江蘇南通模擬]下列關(guān)于T2噬菌體侵染32P標(biāo)記的大腸桿菌的實驗分析中，正確的是(　　) A．實驗中溫度對實驗結(jié)果無影響，因此屬于無關(guān)變量 B．噬菌體保溫時間過短會導(dǎo)致離心后上清液放射性減弱 C．子代噬菌體的DNA雙鏈不可能均被標(biāo)記上32P D．本實驗證明了DNA才是噬菌體真正的遺傳物質(zhì) 解析：噬菌體侵染細(xì)菌時，DNA進入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)

29、外殼則留在細(xì)菌細(xì)胞外，在噬菌體的DNA的指導(dǎo)下，利用細(xì)菌細(xì)胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分；因為噬菌體較輕，攪拌離心后，大腸桿菌主要集中在沉淀物中，噬菌體及其蛋白質(zhì)外殼存在于上清液中。實驗中溫度屬于無關(guān)變量，通過影響有關(guān)酶的活性而對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，A項錯誤；用32P標(biāo)記的是大腸桿菌DNA，若保溫時間過短，在大腸桿菌內(nèi)增殖的子代噬菌體沒有被釋放出來，會導(dǎo)致離心后上清液放射性減弱，B項正確；依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制，從第二代起，會出現(xiàn)DNA雙鏈均被標(biāo)記上32P的子代噬菌體，C項錯誤；若要證明DNA是遺傳物質(zhì)，需用32P標(biāo)記的噬菌體和35S標(biāo)記的噬菌體分別侵染未標(biāo)記的大腸桿菌進行實驗，所以本實驗

30、不能證明DNA才是噬菌體真正的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 答案：B 　兩個經(jīng)典實驗的比較及曲線分析 3．[2019·湖北黃岡市統(tǒng)考]下列有關(guān)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的異同點的敘述，正確的是(　　) A．實驗材料都是原核生物 B．只有肺炎雙球菌的實驗利用了對照實驗 C．都能證明DNA是遺傳物質(zhì) D．實驗處理都采用了直接分離法 解析：噬菌體為病毒，不是原核生物；兩個實驗都設(shè)計了對照實驗；兩個實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗采用了直接分離法，噬菌體侵染細(xì)菌實驗采用了同位素標(biāo)記法。 答案：C 4．[經(jīng)典模擬]在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型

31、細(xì)菌與R型活細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是(　　) 解析：分析該過程可知，最初是由于R型細(xì)菌沒有莢膜保護會被小鼠免疫系統(tǒng)處理，部分死亡，數(shù)量下降，一段時間后部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，S型細(xì)菌有毒性，會使小鼠免疫力下降，直至死亡，因此R型細(xì)菌、S型細(xì)菌數(shù)量都會增加，B正確。 答案：B 　聚焦生物的遺傳物質(zhì)(國考5年2考) (全國卷：2018全國卷Ⅲ；2017全國卷Ⅰ；地方卷：2018浙江卷；2015重慶卷) 【師說考問】 考問1　煙草花葉病毒重建的實驗 (1)過程 (2)構(gòu)建的重組病毒，其遺傳性狀與提供RNA的病毒性

32、狀完全一致，與提供蛋白質(zhì)的病毒性狀不同，說明RNA是遺傳物質(zhì)。 結(jié)論：只有RNA而沒有DNA的病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。 考問2　完善下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì)類型 易錯警示 關(guān)于如何確定遺傳物質(zhì)的兩個要點 (1)細(xì)胞內(nèi)既有DNA又有RNA，但只有DNA是遺傳物質(zhì)。 (2)病毒只含有一種核酸——DNA或RNA，遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。 【題組跟進】 高考題組——研考向 　煙草花葉病毒實驗的考查 1．高考重組，判斷正確。 (1)從煙草花葉病毒中可以提取到RNA。[2018·全國卷Ⅲ，T5A](√) (2)煙草花葉病毒感染和重建實驗中，用TMVA

33、的RNA和TMVB的蛋白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細(xì)胞后，可檢測到A型病毒，說明RNA是TMVA的遺傳物質(zhì)。[2018·浙江卷，T23D](√) 　病毒遺傳物質(zhì)檢測的設(shè)計思路與結(jié)果預(yù)測 2．[2017·全國卷Ⅰ，29]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。有些病毒對人類健康會造成很大危害。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)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請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)計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路，(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)

34、 解析：(1)由于DNA和RNA有各自的特有堿基，DNA特有堿基為T，RNA特有堿基為U，在用放射性同位素標(biāo)記堿基U的培養(yǎng)基中培養(yǎng)宿主細(xì)胞，使宿主細(xì)胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞，看子代病毒是否含有放射性，為甲組；在用放射性同位素標(biāo)記堿基T的培養(yǎng)基中培養(yǎng)宿主細(xì)胞，使宿主細(xì)胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞，看子代病毒是否含有放射性，為乙組。 (2)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。 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)一段時間后收集病毒并監(jiān)測其放射性。 乙組：將宿主

35、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)一段時間后收集病毒并監(jiān)測其放射性。 (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。 名師點睛 本題考查利用同位素標(biāo)記法區(qū)分病毒的種類、病毒體內(nèi)只有一種核酸、DNA和RNA的區(qū)別和病毒的培養(yǎng)等知識點，要求考生遵循課本上噬菌體侵染細(xì)菌實驗的過程，掌握DNA與RNA在堿基上的區(qū)別，病毒是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，必須在含有宿主細(xì)胞的培養(yǎng)基上培養(yǎng)才能進行代謝和繁殖是解題的關(guān)鍵。 模擬題組——預(yù)趨勢 　遺傳物質(zhì)的實驗分析與探究 1．[2019·深圳高三調(diào)研考試]將甲細(xì)菌提取物(含A、B

36、、C、D四種有機物的混合物)和活的乙細(xì)菌混合培養(yǎng)一段時間后，從培養(yǎng)基中分離出了活的甲細(xì)菌。在無法對上述四種物質(zhì)進行分離和提純的前提下，為確定A～D中是哪種物質(zhì)能使乙細(xì)菌轉(zhuǎn)化為甲細(xì)菌，請根據(jù)題意設(shè)計相關(guān)實驗。要求寫出實驗設(shè)計思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。 (1)設(shè)計思路：________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)預(yù)期結(jié)果：__________________________________________。

37、 (3)結(jié)論：_____________________________________________________。 解析：該實驗的目的是探究甲細(xì)菌中含有的A、B、C、D四種有機物，哪種化合物可使乙細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。由于A、B、C、D四種有機物無法分離和提純，故只能將其分成4份，再向其中分別加入分解A的酶、分解B的酶、分解C的酶、分解D的酶。再將處理后組別中加入乙細(xì)菌，觀察其轉(zhuǎn)化情況。若其中某一個組別沒有分離出活的甲細(xì)菌，表明該物質(zhì)是促進乙細(xì)菌轉(zhuǎn)化為甲細(xì)菌的物質(zhì)。 答案：(1)取適量的甲細(xì)菌的細(xì)胞提取物分成4等份，分別放在4支試管并編號，再分別加入可分解A、B、C、D的酶，一段時間后，

38、分別和有乙細(xì)菌的培養(yǎng)基混合培養(yǎng)并觀察結(jié)果 (2)其中有一組混合培養(yǎng)基中沒有分離出活的甲細(xì)菌 (3)加酶后沒有分離出活的甲細(xì)菌的實驗組中所含對應(yīng)的有機物為轉(zhuǎn)化物質(zhì) 　生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的考查 2．[經(jīng)典模擬]下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B．酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C．T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D．HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 解析：豌豆是具備細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)為DNA，而不是A項所述的“主要是DNA”，A項錯誤；酵母菌的遺傳物質(zhì)為DNA，主要分布于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，少量在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，B項正確；

39、T2噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA，其中不含硫元素，C項錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)為RNA，水解產(chǎn)物應(yīng)是4種核糖核苷酸，D項錯誤。 答案：B 課堂總結(jié)　網(wǎng)絡(luò)建構(gòu) [網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)] [答題必備] 1．格里菲思實驗的結(jié)論是：加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。 2．艾弗里實驗的結(jié)論是：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)。 3．在T2噬菌體的化學(xué)組成中，僅蛋白質(zhì)分子中含有S，P幾乎都存在于DNA分子中。 4．證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗的實驗思路是：設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開，單獨地、直接地觀察它們的生理作用。 5．病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA；細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。 10