2019-2020年高考生物一輪復習 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎 第18講遺傳的物質(zhì)基礎學案.DOC

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2019-2020年高考生物一輪復習 第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎 第18講遺傳的物質(zhì)基礎學案 1． 涵蓋范圍 本單元包括必修2第三章基因的本質(zhì)——DNA的發(fā)現(xiàn)、結構與復制和第四章基因的表達——轉(zhuǎn)錄、翻譯過程以及中心法則和基因?qū)ι镄誀畹目刂苾纱蟛糠謨?nèi)容。 2． 考情分析 (1)考查力度：本單元在高考中所占比重較大，易與其他單元的內(nèi)容相聯(lián)系。 (2)考查內(nèi)容 ①兩個經(jīng)典實驗的設計原理、材料、流程、現(xiàn)象及結論。 ②與堿基互補配對原則相關的計算。 ③DNA復制的特點、條件、原料、結果、意義等。 ④轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的比較。 (3)考查形式 ①選擇題考查以上各考點。 ②簡答題主要考查DNA的復制及中心法則，多以圖解的形式出現(xiàn)。 3． 復習指導 (1)復習線索 ①以“DNA的發(fā)現(xiàn)—結構—復制—功能”為主線，系統(tǒng)復習兩個經(jīng)典實驗、DNA的結構及與RNA的比較，DNA的復制及相關計算。 ②以“中心法則”為紐帶，比較轉(zhuǎn)錄、翻譯、DNA復制、RNA復制、逆轉(zhuǎn)錄過程的區(qū)別，尤其是轉(zhuǎn)錄、翻譯與蛋白質(zhì)、性狀的關系。 (2)復習方法 ①借助實驗流程圖和列表比較法突破兩大經(jīng)典實驗。 ②采用圖文結合法理解記憶DNA的組成、結構。 ③列表比較法和圖文結合法理解基因的表達。 第18講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) [考綱要求]　人類對遺傳物質(zhì)的探索過程:（1）對遺傳物質(zhì)的早期推測(Ⅰ)。（2）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗(Ⅱ)。（3）噬菌體侵染細菌的實驗(Ⅱ)。 一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 1． 格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 (1)過程 (2)結論：加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 判一判　(1)S型肺炎雙球菌有毒性，R型肺炎雙球菌無毒性 (　√　) (2)加熱殺死的S型細菌和R型活細菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到的細菌全部是S型細菌 (　　) (3)格里菲思認為加熱殺死的S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 (　　) 2． 艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗 (1)過程 (2)結論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是轉(zhuǎn)化因子，是遺傳物質(zhì)。 思考　艾弗里實驗中設置DNA＋DNA酶這一組實驗的目的是什么？ 提示　一是對照說明只加DNA組的結論，二是說明DNA的基本構成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。 [技巧]　培養(yǎng)基中R型和S型細菌的辨析 (1)制作裝片，顯微觀察是否有莢膜結構。 (2)培養(yǎng)形成菌落——培養(yǎng)基中兩種細菌不斷增殖形成菌落的形態(tài)、大小、顏色可以區(qū)分——肉眼即可辨別。 二、噬菌體侵染細菌的實驗 1． 噬菌體結構及增殖 2． 實驗過程 (1)標記噬菌體 (2)侵染細菌 3． 結論：在噬菌體中，保證親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。 思考　與艾弗里實驗比較，兩者共同的實驗設計思路是什么？ 提示　設法把DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開，單獨地直接地觀察它們各自的作用。 三、DNA是主要的遺傳物質(zhì) [連一連] [判一判] 1． 豌豆細胞內(nèi)既有DNA，也有RNA，但是DNA是豌豆的主要遺傳物質(zhì) (　　) 2． 細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA (　　) 考點一　分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1． 比較體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗與體外轉(zhuǎn)化實驗 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 體外轉(zhuǎn)化實驗 操作人 格里菲思 艾弗里及其同事 細菌培養(yǎng)場所 小鼠體內(nèi) 培養(yǎng)基(體外) 巧妙構思 用加熱殺死的S型細菌做對照 將物質(zhì)提純分離各自觀察 結果觀察 小鼠是否死亡 培養(yǎng)基中菌落 實驗結論 S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子 S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì) 2． 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗與體外轉(zhuǎn)化實驗存在怎樣的關系？ 答案　體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗說明S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子，體外轉(zhuǎn)化實驗進一步證明轉(zhuǎn)化因子是DNA。 易錯警示　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的4點易錯分析 (1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細菌，使小鼠致死。 (2)在轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌均轉(zhuǎn)化成S型細菌，而是只有少部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。 (3)在加熱殺死的S型細菌中，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認為DNA也變性失活。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時，其結構可恢復。 (4)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 1． 注射后能使小白鼠患敗血癥而死亡的是 (　　) A．R型肺炎雙球菌 B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌 C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌 D．R型肺炎雙球菌與加熱殺死后的S型肺炎雙球菌混合 答案　D 解析　S型肺炎雙球菌可使小白鼠患敗血癥死亡。R型肺炎雙球菌與加熱殺死后的S型肺炎雙球菌混合后，可在小白鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌。 2． 格里菲思肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗是科學家研究、確定遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗。請回答下列問題： (1)實驗中涉及的S型細菌和R型細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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)格里菲思根據(jù)實驗得出的結論是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)該實驗能否證明DNA是轉(zhuǎn)化因子？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，兩種細菌含量變化如圖所示。從免疫學角度解釋：曲線ab段下降的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 曲線bc段上升的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)S型細菌形成的菌落表面光滑，R型細菌形成的菌落表面粗糙　(2)加熱殺死的S型細菌中必然含某種“轉(zhuǎn)化因子”，使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌　(3)不能。因為沒有把DNA和其他成分分開，單獨觀察各自的作用　(4)R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)殺死　有毒的S型細菌在小鼠體內(nèi)增殖，導致小鼠的免疫力下降 解析　(1)S型細菌和R型細菌的菌落不同，S型細菌有莢膜，菌落表面光滑，R型細菌無莢膜，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。(4)注意從免疫學角度解釋，R型細菌含量在后期上升是小鼠免疫力降低造成的。 技法提煉 肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗中的對照 在格里菲思的實驗中，分別用活的S型和R型細菌注射小鼠形成對照，加熱殺死的S型細菌單獨注射和與R型活細菌混合培養(yǎng)形成對照。在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中，DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)之間形成對照，而DNA與DNA酶處理產(chǎn)物之間也形成對照。 考點二　比較分析噬菌體侵染細菌的實驗 1． 完善噬菌體增殖的相關條件 (1)模板：噬菌體DNA。 (2)合成DNA的原料：大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸。 (3)合成蛋白質(zhì) 2． 對噬菌體侵染細菌實驗的結果分析 分組 結果 結果分析 對比] 實驗 (相互 對照) 含32P噬菌體＋細菌 上清液中幾乎無32P,32P主要分布在宿主細胞內(nèi) 32P—DNA進入了宿主細胞內(nèi) 含35S噬菌體＋細菌 宿主細胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中 35S—蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞，留在外面 易錯警示　噬菌體侵染細菌實驗的易錯分析 (1)噬菌體侵染細菌實驗中的標記誤區(qū) ①該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋`白質(zhì)區(qū)分開。 ②35S(標記蛋白質(zhì))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存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 (2)噬菌體侵染細菌實驗與艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的方法不同 ①前者采用放射性同位素標記法，即分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S)； ②后者則采用直接分離法，即分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細菌混合培養(yǎng)。 3． 在證明DNA是生物遺傳物質(zhì)的實驗中，用35S標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，下列對于沉淀物中含有少量放射性物質(zhì)的解釋，正確的是 (　　) A．經(jīng)攪拌與離心后有少量含35S的T2噬菌體吸附在大腸桿菌上 B．離心速度太快，含35S的T2噬菌體有部分留在沉淀物中 C．T2噬菌體的DNA分子上含有少量的35S D．少量含有35S的蛋白質(zhì)進入大腸桿菌 答案　A 解析　在證明DNA是生物遺傳物質(zhì)的實驗中，用35S標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是攪拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌體還吸附在大腸桿菌上。 4． 關于“噬菌體侵染細菌的實驗”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)噬菌體 B．分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．32P、35S標記的噬菌體侵染細菌實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　噬菌體是寄生生物，一般的培養(yǎng)基無法培養(yǎng)噬菌體；在用35S和32P標記的噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌時，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，從而影響實驗結果；用35S標記噬菌體的侵染細菌實驗中，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)外殼殘留在細菌上；噬菌體侵染細菌的實驗只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)是不是遺傳物質(zhì)。 [互動探究]　(1)按B選項所述的標記方法，進入細菌體內(nèi)的成分是什么？(2)若C選項中的35S改為32P，若實驗結果的上清液中含有放射性，其原因是什么？ 提示　(1)用32P標記的DNA。(2)噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)或噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代 技法提煉 上清液和沉淀物放射性分析 1． 用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：(1)保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。(2)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)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 2． 用35S標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的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。 考點三　聚焦生物的遺傳物質(zhì) 1． 根據(jù)煙草花葉病毒感染煙草的實驗，獲得實驗結論 實驗過 程與實 驗結果 ①煙草花葉病毒正常煙草產(chǎn)生花葉病(對照組) ②煙草花葉病毒的RNA正常煙草產(chǎn)生花葉病(實驗組) ③煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)正常煙草不產(chǎn)生花葉病(實驗組) 實驗結論 RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì) 2． 判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì) 生物類型 所含核酸 遺傳物質(zhì) 舉例 細胞 生物 真核 生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人 原核 生物 DNA和RNA DNA 細菌、藍藻 非細胞生物 大多數(shù)病毒 僅有DNA DNA T2噬菌體 極少數(shù)病毒 僅有RNA RNA SARS病毒、艾滋病病毒 易錯警示　對遺傳物質(zhì)的3點總結 (1)一切生物(朊病毒除外)的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA或RNA)。 (2)凡細胞生物(不論是真核生物還是原核生物)，其遺傳物質(zhì)都是DNA，其細胞中的RNA只是遺傳信息表達的媒介。 (3)DNA病毒如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，只有RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 5． 煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者的病斑不同，如圖所示。下列說法中不正確的是 (　　) A．a(chǎn)過程表示用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，結果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用 B．b過程表示用HRV的RNA單獨接種煙葉，結果說明其有侵染作用 C．c、d過程表示用TMV的外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”接種煙葉，結果說明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀，并能從中分離出車前草病毒 D．該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì) 答案　D 解析　由于該實驗中并沒有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草葉片，因此沒有證明煙草花葉病毒的RNA是不是遺傳物質(zhì)。 6． 要研制諾瓦克病毒疫苗，必須知道其大分子組成，設計實驗探究其物質(zhì)組成。 (1)實驗原理： ①RNA溶液在鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色。 ②蛋白質(zhì)溶液與________________反應顯________色。 ③________________________________________________________________________。 (2)實驗步驟： ①用三支潔凈的試管分別取等量含有諾瓦克病毒的溶液，編號A、B、C。 ②向A試管中滴加適量的二苯胺試劑，水浴加熱。 ③向B試管中滴加適量濃鹽酸與苔黑粉，加熱。 ④向C試管中____________________________________________________________。 (3)請設計一個表格并記錄實驗結果。 (4)實驗結論：________________________________________________________。 答案　(1)②雙縮脲試劑　紫　③DNA溶液與二苯胺試劑共熱顯藍色 (2)④加適量的雙縮脲試劑，振蕩 (3)表格如下： 雙縮脲試劑 二苯胺試劑 苔黑酚 現(xiàn)象 紫色 不變色 綠色 成分 蛋白質(zhì) 不存在DNA RNA (4)諾瓦克病毒的大分子組成為RNA和蛋白質(zhì) 注：(3)、(4)其他答案也可，但表格內(nèi)容要與結論一致。 解析　諾瓦克病毒由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成，核酸包括DNA和RNA，要鑒定這些大分子物質(zhì)，可利用某些化學試劑與這些物質(zhì)發(fā)生顏色反應，根據(jù)特定的顏色，判斷該病毒中是否含有這些大分子成分。設計表格方便記錄實驗結果，利用實驗結果分析，并得出結論。 技法提煉 探究遺傳物質(zhì)是DNA、RNA還是蛋白質(zhì) 1． 基本設計思路：設法將DNA(或RNA)與蛋白質(zhì)分開，單獨地直接地觀察各自的作用。 2． 基本設計原則：對照原則。 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 對對照組的理解不到位，導致答案不完整 1、2、3 ② 結論表述不到位，沒有抓住本質(zhì) S型細菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌 ③ 忽視了題干中提供的材料“請利用DNA酶作試劑” 加入提取的S型細菌DNA和DNA酶 ⑤ 把該驗證實驗誤判為探究實驗 實驗結果：A、C組培養(yǎng)基中未出現(xiàn)S型細菌，只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細菌；結論：DNA分子可以使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌 ④ 答案表述過于簡化 將R型細菌分別接種到三組培養(yǎng)基上 題組一　兩個經(jīng)典實驗的分析 1． (xx廣東卷，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表。從表可知 (　　) 實驗組號 接種菌型 加入S型細菌物質(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型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案　C 解析　第①②組實驗說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌無關，A、B項錯誤。第③組實驗說明DNA與R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌有關。第④組實驗說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，C項正確。①～④只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。 2． (xx重慶卷，2)針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關注。下列有關噬菌體的敘述，正確的是 (　　) A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B．以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C．外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細菌死亡 D．能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細菌裂解 答案　A 解析　病毒不僅沒有細胞結構，而且也不能獨立生存，只能在活細胞中進行增殖。病毒的生活史包括五個基本過程：吸附、注入(病毒自身的遺傳物質(zhì))、復制(利用宿主細胞的核苷酸，以病毒的核酸為模板，合成病毒自身的核酸；利用宿主細胞的氨基酸合成病毒的蛋白質(zhì)外殼)、組裝、釋放，故B項錯誤；噬菌體抗菌的機理是通過噬菌體的寄生作用，使細菌裂解死亡，故C項錯誤；病毒的增殖方式叫做“復制”，原核生物主要進行二分裂增殖，故D項錯誤。 3． (xx上海卷，11)赫爾希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細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．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標記 答案　B 解析　噬菌體的結構物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對蛋白質(zhì)和DNA進行標記要用特有元素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項錯誤。噬菌體侵染細菌時把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，實驗結果更科學、更準確，故B項正確。 題組二　遺傳物質(zhì)的探索 4． 判斷正誤 (1)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力(xx江蘇，2B) (　　) (2)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(xx江蘇，2D) (　　) (3)DNA是主要的遺傳物質(zhì)(xx廣東，4D) (　　) (4)豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA(xx江蘇，5A) (　　) (5)酶母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(xx江蘇，5B) (　　) 答案　(1)√　(2)　(3)√　(4)　(5)√ 5． (xx江蘇卷，4)探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們?nèi)云毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當時人們作出判斷的理由不包括 (　　) A．不同生物的蛋白質(zhì)在結構上存在差異 B．蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關 C．蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制 D．蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息 答案　C 解析　早期人們認為：不同生物的蛋白質(zhì)在結構上存在一定的差異，這是不同生物差異的直接原因；蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者和承擔者，與生物性狀密切相關；蛋白質(zhì)的差異性主要體現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同引起了結構的不同，因此不同氨基酸的排列組合可以貯存大量遺傳信息。后來發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性差，易變性失活，并且不能自我復制，而DNA比蛋白質(zhì)具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制。 【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 肺炎雙球菌 的轉(zhuǎn)化實驗 2、3、4、13 噬菌體侵染 細菌的實驗 6、7、10、14 對遺傳物 質(zhì)的探究 1、5、8、9、11、12、15 1． 下列有關人類對遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，正確的是 (　　) A．格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術 C．赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是生物界中主要的遺傳物質(zhì) D．煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了蛋白質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì) 答案　B 解析　格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只證實了加熱殺死的S型細菌體內(nèi)存在某種“轉(zhuǎn)化因子”；赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)；煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 2． 下列有關肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的說法，不正確的是 (　　) A．格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) C．若將加熱殺死的R型細菌和S型細菌的DNA混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不會死亡 D．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗最關鍵的設計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察其遺傳作用 答案　A 解析　格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只證明了S型細菌內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子，但當時他并沒有證明出該轉(zhuǎn)化因子就是DNA。加熱殺死的R型細菌失去活性，即使有S型細菌的DNA，其也不會被轉(zhuǎn)化為S型細菌。 3． 如圖是科學家為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)而做的實驗，則三個實驗的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的是 (　　) A．實驗一 B．實驗二 C．實驗三 D．實驗一和三 答案　B 解析　實驗二中加入的DNA酶能水解S型細菌的DNA，R型細菌不能轉(zhuǎn)化為S型細菌，所以實驗二的培養(yǎng)皿中只有一種菌落。 4． 在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，如圖所示標記元素所在部位依次是 (　　) A．①④ B．②④ C．①⑤ D．③⑤ 答案　A 解析　赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，實際上是標記了脫氧核苷酸中的磷酸基和氨基酸中的R基。 5． 下列關于科學家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實驗的敘述，正確的是 (　　) A．分別給小鼠注射R型活細菌和加熱殺死的S型細菌，小鼠均不死亡 B．用含35S標記的噬菌體侵染細菌，子代噬菌體中也有35S標記 C．用煙草花葉病毒核心部分感染煙草，可證明DNA是遺傳物質(zhì) D．用含32P標記的噬菌體侵染細菌，離心后上清液中具有較強的放射性 答案　A 解析　R型活細菌無毒性，加熱殺死后的S型細菌失去活性，故小鼠均不死亡；噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標記，該物質(zhì)沒有進入被侵染的細菌中，故子代噬菌體中無35S標記；煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA；用含32P標記的噬菌體侵染細菌，離心后沉淀物中具有較強的放射性。 6． 某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性的主要位置依次是 (　　) 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 答案　D 解析　在該實驗中，沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。①③都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；②用32P只能標記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；④用15N可以標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌體內(nèi)，而DNA可以進入細菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。 7． 某生物興趣小組利用同位素標記法，重復了赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗，預期的實驗結果是沉淀物中放射性強?？墒菣z測實驗結果時卻得到了相反的結果：上清液中放射性強。你認為最可能的原因是 (　　) A．培養(yǎng)時間過長，細菌解體，子代噬菌體被釋放出來 B．培養(yǎng)時間過短，大量的子代噬菌體沒有被釋放出來 C．攪拌力度過大，大量的親代蛋白質(zhì)外殼與細菌分離 D．攪拌力度過小，大量的親代蛋白質(zhì)外殼沒有和細菌分離 答案　A 解析　該實驗中，沉淀物主要是細菌，上清液主要含有親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。該小組得到上清液中放射性強的結果，原因可能是培養(yǎng)時間過長，細菌解體，子代噬菌體被釋放出來。 8． 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關于這兩個實驗的敘述正確的是 (　　) A．二者都應用同位素示蹤技術 B．二者的設計思路都是設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應 C．艾弗里的實驗設置了對照，赫爾希與蔡斯的實驗沒有對照 D．二者都誘發(fā)了DNA突變 答案　B 解析　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設計思路都是設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應，都遵循對照原則，二者都沒有誘發(fā)DNA突變，其中只有噬菌體侵染細菌實驗應用了同位素示蹤技術。 9． 下列有關實驗及實驗結論的敘述中，錯誤的是 (　　) 實驗材料 實驗過程 實驗結果與結論 A R型和S型肺炎雙球菌 將R型活細菌與S型細菌的DNA和DNA水解酶混合培養(yǎng) 只生長R型細菌，說明DNA被水解后就失去遺傳效應 B 噬菌體和大腸桿菌 用35S標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，短時間保溫 離心后獲得的上清液的放射性很高，說明DNA是遺傳物質(zhì) C 煙草花葉病毒和煙草 用從煙草花葉病毒中分離出的RNA侵染煙草 煙草出現(xiàn)病斑，說明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質(zhì) D 大腸桿菌 將已用15N標記DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在普通(14N)培養(yǎng)基中 經(jīng)三次分裂后，含15N的DNA占DNA總數(shù)的1/4，說明DNA分子的復制方式是半保留復制 答案　B 解析　35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，離心后獲得的上清液的放射性很高，不能說明DNA是遺傳物質(zhì)。 10．在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗，下列有關敘述正確的是 (　　) A．該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．用含有32P的T2噬菌體和含有35S的T2噬菌體分別進行侵染實驗 C．用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D．用32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)，用35S標記T2噬菌體的DNA 答案　B 解析　赫爾希和蔡斯在T2噬菌體侵染細菌的實驗中，分別用32P標記T2噬菌體的DNA，用35S標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)，該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。T2噬菌體屬于病毒，營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)T2噬菌體。 11．艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，對這兩個實驗的研究方法可能有：①設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應；②放射性同位素標記法。下列有關敘述正確的是 (　　) A．兩者都運用了①和② B．前者運用了①，后者運用了② C．前者只運用了②，后者運用了①和② D．前者只運用了①，后者運用了①和② 答案　D 解析　艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應。而赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗也是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應，并且還運用了放射性同位素標記法。 12．下列關于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是 (　　) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA　③細胞核的遺傳物質(zhì)是DNA?、芗毎|(zhì)的遺傳物質(zhì)是RNA?、菁仔虷1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 答案　C 解析　凡具有細胞結構的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 13．1928年，英國科學家利用小鼠做了如下的實驗： 實驗1：R型活細菌＋小鼠→小鼠存活； 實驗2：S型活細菌＋小鼠→小鼠死亡→分離出S型活細菌； 實驗3：加熱后殺死的S型細菌＋小鼠→小鼠存活； 實驗4：加熱后殺死的S型細菌＋R型活細菌＋小鼠→小鼠死亡。 請回答下列相關問題： (1)在實驗4中從死亡的小鼠體內(nèi)能夠分離出__________細菌。 (2)除了用注射法，通過觀察小鼠的生活情況來區(qū)分R型和S型細菌外，你還可以利用怎樣的方法來區(qū)別R型和S型細菌？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如圖為實驗4中小鼠體內(nèi)R型細菌的增長曲線，請在圖中繪出S型細菌的增長情況。(用虛線繪制) (4)通過該實驗獲得的結論是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)一段時間后，給實驗3中的小鼠注射S型活細菌，請預測該小鼠的生活情況：________；并分析其原因：________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　 (1)S型和R型　(2)顯微鏡下觀察細菌有無莢膜(或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，觀察菌落特征，若菌落表面光滑，則為S型；若菌落表面粗糙，則為R型)　(3)如圖　(4)S型細菌中存在著轉(zhuǎn)化因子　(5)存活　加熱后殺死的S型細菌相當于疫苗，能刺激小鼠產(chǎn)生大量的抗體和記憶細胞 解析　(1)在實驗4中，小鼠的死亡是部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的結果，故從死亡的小鼠體內(nèi)能夠分離出R型和S型兩種細菌。(2)除了運用注射法，通過觀察小鼠是否死亡來區(qū)分R型和S型細菌外，也可以通過培養(yǎng)細菌，直接觀察細菌的菌落特征進行判斷，以及借助顯微鏡觀察細菌有無莢膜來判斷。(3)繪圖時需要注意：①S型細菌種群將呈現(xiàn)“S”型增長曲線；②S型細菌的初始數(shù)量應為0，體現(xiàn)轉(zhuǎn)化從無到有的過程；③S型細菌應先于R型細菌開始增長，且最后數(shù)量要多于R型細菌。(4)該實驗證明了S型細菌中存在著轉(zhuǎn)化因子，但不能證明DNA就是遺傳物質(zhì)。(5)一段時間后，給實驗3中的小鼠注射S型活細菌，小鼠不會死亡，因為先前注射的加熱后殺死的S型細菌相當于抗原，小鼠體內(nèi)會產(chǎn)生相應的抗體和記憶細胞，能夠殺死注射的S型活細菌。 14．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題： (1)他們指出“噬菌體在分子生物學中的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位。”這句話指出了噬菌體作為實驗材料具有____________________________的特點。 (2)通過_________________________________________________________________ ____________________________________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中______________________變化。 (3)侵染一段時間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結果。攪拌的目的是__________________________，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性________。實驗結果表明當攪拌時間足夠長時，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明________________________________________。圖中“被侵染的細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明____________________________________，否則細胞外________________的含量會增高。 (4)本實驗證明在病毒復制和遺傳過程中______________起著作用。 答案　(1)結構簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸) (2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(3)使噬菌體和細菌分離　較低　DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌　細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來　32P　(4)DNA 解析　(1)噬菌體作為實驗材料，是因為其結構簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒，離開活體細胞不能繁殖，所以要標記噬菌體，首先應用含32P和35S的培養(yǎng)基 分別培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體分別侵染標記后的大腸桿菌，即可達到標記噬菌體的目的，進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時被侵染細菌和噬菌體外殼沒有全部分離；細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 15．閱讀以下材料，回答有關問題。 材料　從xx年3月底開始，墨西哥、美國等國接連爆發(fā)大規(guī)模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地區(qū)以外的國家，全球拉響防疫警報。 某學校生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，常見的流感病毒都是RNA病毒，同時提出疑問：甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA？下面是興趣小組為探究甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA而設計的實驗，請將其補充完整。 (1)實驗目的：____________________________________________________________。 (2)材料用具：顯微注射器、甲型H1N1流感病毒的核酸提取液、豬胚胎干細胞、DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟： 第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組，_______________________________________________________________________； 第二步：取豬胚胎干細胞分成等量的三組，用顯微注射技術分別把處理過的A、B、C三組核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中； 第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品，檢測是否有甲型H1N1流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預測結果及結論： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③若A、B、C三組均出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒，則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案　(1)探究甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA　(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液，C組不做處理　(4)①若A、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒，B組沒有出現(xiàn)，則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒，A組沒有出現(xiàn)，則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 教師備課資源 1． 噬菌體侵染細菌實驗與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的比較 相同點 ①均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用，但兩類實驗中DNA與蛋白質(zhì)分開的方式不同 ②都遵循了對照原則 ③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 不同點 方法不同 艾弗里實驗 直接分離：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細菌混合培養(yǎng) 噬菌體侵染細菌實驗 同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S) 2． 利用流程圖法解決實驗設計題 [方法解讀]　解讀流程圖時，要借助于題干中的文字敘述，把握流程圖中的核心變化或 重要過程，以此為主線完成圖文的轉(zhuǎn)換。由于流程圖中涉及箭頭、字母或數(shù)字等，答案 的形式也可能用上述符號，這是解答流程圖題與其他題型的區(qū)別。 [典例剖析]　請結合甲圖用圖解法完成實驗設計，證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 解析　(1)仔細審題、審圖，注意煙草花葉病毒的結構是由螺旋RNA和方框蛋白質(zhì)外殼組成，說明煙草花葉病毒的化學成分是RNA和蛋白質(zhì)。(2)甲組實驗表明：用煙草花葉病毒去感染正常煙草時，煙草出現(xiàn)病態(tài)葉，并從煙草體內(nèi)分離出了煙草花葉病毒，但不能證明煙草花葉病毒的哪一成分是遺傳物質(zhì)。(3)設法把病毒的RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察二者的作用。單獨用煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)外殼感染煙草時，煙草不出現(xiàn)病斑，從煙草細胞中也未分離出煙草花葉病毒；把煙草花葉病毒的RNA接種到煙草上，結果煙葉發(fā)病，并從煙草細胞中分離出了完整的煙草花葉病毒，證明了RNA起著遺傳物質(zhì)的作用，而甲組實驗在此起了對照作用。 答案