（通用版）2019版高考生物二輪復習 專題四 遺傳的分子基礎 考點12 探索遺傳物質本質的經典實驗學案

考點12探索遺傳物質本質的經典實驗1肺炎雙球菌轉化實驗(1)轉化的實質是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉化實驗中S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體菌獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。(2)轉化的只是少部分R型細菌：由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等的影響，實驗中并不是所有的R型細菌都轉化成了S型細菌，而只是小部分R型細菌發(fā)生了轉化。(3)體內轉化實驗和體外轉化實驗的結論：體內轉化實驗只是證明已經被加熱殺死的S型細菌中存在某種轉化因子；體外轉化實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質、莢膜多糖等不是遺傳物質。(4)肺炎雙球菌體內轉化實驗的曲線解讀bc段中R型細菌數量減少的原因是小鼠體內形成大量的對抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數量減少。cd段R型細菌數量增多的原因是c之前，已有少量R型細菌轉化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型細菌大量繁殖。2噬菌體侵染細菌實驗中的相互對照(1)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位，不能確定是何種元素的放射性。(2)侵染時間要合適：侵染時間過短或過長會使32P組(用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌組)的上清液中出現放射性，原因是部分噬菌體未侵染或子代噬菌體被釋放出來。攪拌要充分：如果攪拌不充分，35S組(用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌組)部分噬菌體與大腸桿菌沒有分離，噬菌體和大腸桿菌會共同存在于沉淀物中，這樣會造成沉淀物中出現放射性。題組一肺炎雙球菌轉化實驗1肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，無莢膜的無毒性。如圖所示的是細菌的轉化實驗，下列相關說法錯誤的是()A能導致小鼠死亡的有a、d兩組B通過d、e兩組對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質Cd組產生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳給后代Dd組產生的后代只有有毒性的肺炎雙球菌答案D解析由于a組沒有處理，肺炎雙球菌有莢膜，d組加入的是S型肺炎雙球菌的DNA，能使無莢膜的肺炎雙球菌轉化為有莢膜的肺炎雙球菌，所以能導致小鼠死亡的有a、d兩組，A正確；由于d組加入的是DNA，e組加入的是蛋白質，所以通過d、e兩組對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質，B正確；d組產生的有毒性的肺炎雙球菌是遺傳物質發(fā)生了改變，所以能將該性狀遺傳給后代，C正確；d組產生的后代為有莢膜的、有毒性的肺炎雙球菌和無莢膜的、無毒性的肺炎雙球菌，原因是只有部分無莢膜的無毒性的肺炎雙球菌轉化為有毒性的肺炎雙球菌，D錯誤。2(2018·廈門模擬)艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉化實驗后，持反對觀點者認為：“DNA可能只是在細胞表面起化學作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種青霉素的抗性不是莢膜產生的)。下列實驗設計思路能反駁上述觀點的是()AR型細菌抗青霉素的S型細菌DNA預期出現抗青霉素的S型細菌BR型細菌抗青霉素的S型細菌DNA預期出現S型細菌CR型細菌S型細菌DNA預期出現S型細菌DR型細菌S型細菌DNA預期出現抗青霉素的R型細菌答案A題組二噬菌體侵染細菌實驗3在噬菌體侵染細菌的實驗中，隨著培養(yǎng)時間的延長，培養(yǎng)基內噬菌體與細菌的數量變化如圖所示，下列相關敘述不正確的是()A噬菌體增殖所需的原料、酶、能量均來自細菌B在Ot1時間內噬菌體一定還未侵入到細菌體內C在t1t2時間內，由于噬菌體侵入細菌體內，導致細菌大量死亡D在t2t3時間內噬菌體因失去寄生場所而停止增殖答案B解析噬菌體屬于病毒，必須在宿主細胞內才能代謝和繁殖，模板是親代噬菌體的DNA，原料是細菌體內的脫氧核苷酸和氨基酸，能量是細菌提供的ATP，場所是細菌的核糖體，A正確；在Ot1時間內噬菌體可能已侵入到細菌體內，但沒有大量繁殖，B錯誤；在t1t2時間內，由于噬菌體侵入細菌體內，導致細菌大量死亡，C正確；在t2t3時間內被侵染的細菌已裂解，所以噬菌體因失去寄生場所而停止增殖，D正確。4如圖為用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細胞內)的實驗，據圖回答下列問題：(1)圖中表示用標記的噬菌體侵染大腸桿菌的過程，其中錐形瓶中的培養(yǎng)液是_，培養(yǎng)液的營養(yǎng)成分中是否含32P？_。(2)圖中階段的目的是_。(3)在理論上，經離心處理后放射性應該出現在_(填“B”或“C”)中，其原因是_。(4)試對下列可能出現的實驗誤差進行分析：測定發(fā)現在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時間較短，有部分噬菌體_，仍存在于_。當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體_。答案(1)大腸桿菌培養(yǎng)液(大腸桿菌)不含有(或否)(2)使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離(使噬菌體外殼與大腸桿菌分離)(3)C噬菌體已將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌內(合理即可)(4)沒有侵入( 感染或侵染)大腸桿菌培養(yǎng)液中(細菌外)從裂解的大腸桿菌體內釋放出來解析(1)圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液用于培養(yǎng)大腸桿菌，用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌時，錐形瓶內的營養(yǎng)成分中不能含有32P。(2)圖中階段為攪拌，攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離(使噬菌體外殼與大腸桿菌分離)。(3)在理論上，噬菌體已將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌體內，經離心處理后放射性應該出現在沉淀物中。(4)測定發(fā)現在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時間較短，有部分噬菌體沒有侵入(感染或侵染)大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中(細菌外)。當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體從裂解的大腸桿菌體內釋放出來。題組三新情景拓展實驗5某研究小組要探究黃瓜花葉病毒的核酸種類。實驗材料：苯酚的水溶液(可以將病毒的蛋白質外殼和核酸分離)、健康生長的黃瓜植株、RNA水解酶(只會水解RNA，不會水解DNA)、蒸餾水、實驗必需的器材。(1)實驗步驟：選擇若干株生長狀況相似的黃瓜植株，分為兩組編號A和B；用_處理黃瓜花葉病毒，設法將核酸和蛋白質分離開，將獲得的核酸平均分成兩份，編號為a、b；用_處理核酸a；用蒸餾水處理核酸b；一段時間后用核酸a噴灑黃瓜植株A組；用核酸b噴灑黃瓜植株B組；觀察兩組黃瓜植株的生長狀況。(2)預期實驗結果和結論：實驗結果：_；實驗結論：該病毒的核酸種類為DNA。實驗結果：_；實驗結論：該病毒的核酸種類為RNA。答案(1)苯酚的水溶液RNA水解酶(2)A、B組黃瓜植株均出現病癥A組黃瓜植株不出現病癥，B組黃瓜植株出現病癥解析本實驗的目的為“探究黃瓜花葉病毒的核酸種類”。實驗原理為：若病毒的核酸為RNA，則用RNA水解酶處理病毒核酸，RNA被水解，對照組(沒有處理)出現病癥，實驗組(用RNA水解酶處理)不出現病癥；若該病毒的核酸為DNA，則對照組和實驗組都表現出病癥。(1)苯酚的水溶液可以將病毒的蛋白質外殼和核酸分離，因此要設法將核酸和蛋白質分離開，應該用苯酚的水溶液處理黃瓜花葉病毒。RNA水解酶只會水解RNA，不會水解DNA，故用RNA水解酶處理核酸a，用蒸餾水處理核酸b。(2)若A、B組黃瓜植株均出現病癥，則實驗結論是該病毒的核酸種類為DNA；若A組黃瓜植株不出現病癥，B組黃瓜植株出現病癥，則實驗結論為該病毒的核酸種類為RNA。6根據遺傳物質的化學組成，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，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。(1)實驗思路：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有_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檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有_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檢測其放射性。(2)實驗結果及結論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無放射性，即為_病毒；反之為_病毒。答案(1)放射性標記尿嘧啶(或放射性標記尿嘧啶核糖核苷酸或放射性標記核糖)放射性標記胸腺嘧啶(或放射性標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸或放射性標記脫氧核糖)(2)RNADNA解析(1)DNA和RNA的化學組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標記堿基T和堿基U，通過檢測子代的放射性可知該病毒的類型。因此，實驗思路為：甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無放射性，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。6