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走向高考 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,基因的本质与基因的表达,第三单元,必修二 遗传与进化,第一讲 DNA是主要的遗传物质,第三单元,考情考点探究,方法警示探究,课前基础回扣,核心考点突破,课 时 作 业,方法技巧警示,1.(2014江苏，4)下列叙述与生物学史实相符的是( ) A孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律 B范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气 C富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献 D赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制 答案 C,解析 本题考查有关的生物学史。孟德尔用豌豆为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律；范海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自水和空气，而非来自土壤；赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质。对于生物科学史的知识要记忆清楚，平日要加强积累。,2(2013新课标，5)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是( ) 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A B C D 答案 C,解析 本题考查了与DNA有关的经典实验。孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传的基本规律，不能证明DNA是遗传物质；摩尔根的果蝇杂交实验证明基因在染色体上，不能证明DNA是遗传物质；肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，符合题意；T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明DNA是遗传物质，符合题意；DNA的X光衍射实验为DNA空间结构的构建提供依据，不是用来证明DNA是遗传物质的。综合上述C项正确。,3(2013广东卷，2)1953年Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型，其重要意义在于( ) 证明DNA是主要的遗传物质 确定DNA是染色体的组成成分 发现DNA如何储存遗传信息 为DNA复制机制的阐明奠定基础 A B C D 答案 D,解析 本题考查了DNA的结构与功能。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，故错误，Watson和Crick构建了DNA双螺旋结构模型之前，就已经明确了染色体的组成成分，故错误；结构决定功能，清楚DNA双螺旋结构，就可以发现DNA如何存储遗传信息，故正确；清楚了DNA双螺旋结构，就为DNA复制机制的阐明奠定基础，而且Waston和Crick也对DNA复制进行了描述，故正确。,4(2013海南卷，13)关于T2噬菌体的叙述，正确的是( ) AT2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 BT2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 CRNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 DT2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 答案 D,解析 T2噬菌体由蛋白质和核酸构成，其中蛋白质中含有S元素，而核酸不含，A错误；T2噬菌体是细菌病毒，其寄主细胞是细菌，而酵母菌是真菌，B错误；T2噬菌体是DNA病毒，不含RNA，其遗传物质是DNA，C错误；病毒可以以自身的遗传物质为模板利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖，D正确。,不死亡,死亡,不死亡,死亡,S型活细菌,(2)分析实验现象： 根据实验a、b，说明R型活细菌无毒性，S型活细菌_。 根据实验c，说明加热杀死的S型细菌_。 根据实验d，说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混合后，转化为_，并且这种性状的转化是_的。 (3)得出实验结论：_。,有毒性,无毒性,有毒性的S型活细菌,可以遗传,加热杀死的S型细菌中有转化因子,2艾弗里实验 (1)实验过程：,R型,R型,S型,(2)分析实验过程： 只有加入_，R型细菌才能转化为S型细菌。 S型细菌的DNA加入_后不能使R型活细菌发生转化。 (3)得出实验结论：_是“转化因子”，即_。,S型细菌的DNA,DNA酶,S型细菌的DNA,DNA是遗传物质,二、噬菌体侵染细菌的实验 1实验者 赫尔希和蔡斯。 2实验材料 _。 3实验方法 同位素示踪法，该实验中用35S、32P分别标记_。,T2噬菌体和大肠杆菌,蛋白质和DNA,32P和含35S,含32P和35S的大肠杆菌,含32P和含35S,32P的DNA和含35S的蛋白质,细菌,被感染的大肠杆菌,沉淀物,上清液,DNA,蛋白质外壳,DNA,DNA是噬菌体的遗传物质,三、RNA也是遗传物质的实验 1实验材料 烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是_ _。 2过程及结果,蛋白质,和RNA,RNA,正常,患病,3实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的_能自我复制，控制生物的遗传性状，因此_是它的遗传物质。 4生物的遗传物质 绝大多数生物(具有细胞结构的生物和大部分病毒)的遗传物质是_，所以说_是主要的遗传物质。,RNA,RNA,DNA,DNA,1.结合肺炎双球菌转化实验，分析讨论： (1)如果把S型活细菌的DNA提取后，与活的R型细菌混合，再注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？ (2)如果把S型活细菌的DNA提取后，直接注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？ (3)格里菲思的体内转化实验的意义体现在哪里？ 提示 (1)能；(2)不能；(3)格里菲思的体内转化实验最先向遗传物质是蛋白质的观点提出了挑战，提出了当时不同于大多数科学家观点的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,2为什么用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA? 提示 通过对噬菌体中蛋白质和DNA的研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。 3具有细胞结构的生物体内既有DNA又有RNA，两者都是核酸，也都是遗传物质吗？为什么？ 提示 DNA和RNA共同存在时，DNA是遗传物质，RNA是DNA转录产生的，它不是遗传物质。只有在少数没有DNA存在的病毒中RNA才起遗传物质的作用。,1.(2015北京丰台)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( ) A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA 答案 B,解析 孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质，A项错误；证明DNA是遗传物质的实验中，因噬菌体侵染细菌的实验能通过同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力，B项正确；DNA双螺旋结构中嘌呤数等于嘧啶数，C项错误；烟草花叶病毒感染烟草的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并非所有病毒的遗传物质都是RNA，如噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。,2关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 答案 C,解析 本题考查噬菌体侵染细菌的实验过程。噬菌体属于病毒类，无法用培养基直接培养和进行标记， A项错误；用标记过的噬菌体侵染大肠杆菌时间不能过长，否则可能导致大肠杆菌裂解，噬菌体便会从细菌中跑出，使分离后上清液含有噬菌体，干扰实验，B项错误；噬菌体侵染实验只有DNA注入大肠杆菌中，只能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质，D项错误。,3针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是( ) A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 C外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡 D能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解 答案 A,解析 噬菌体侵入寄主后，利用寄主菌的原料(氨基酸和核苷酸)，合成噬菌体的蛋白质核酸，所以A项对；子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA为模板来复制的，B项错；噬菌体消耗细菌细胞内的物质，导致细菌死亡，C项错；噬菌体没有细胞结构，不能以二分裂方式增殖，而是在寄主菌体内合成各个部件后，组装，释放，使细菌裂解，D项错。,4(2014北京东城区模拟)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是( ) A搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离 B32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性 C如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 D本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性,答案 C 解析 据题意分析如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性升高而不是降低。,一、肺炎双球菌转化实验分析,DNA是遗传物质的实验,二、噬菌体侵染细菌的实验,注：上清液中含未侵染的T2噬菌体和侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染的细菌。,1.肺炎双球菌转化实验 (1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复其活性。(2)R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。(3)体内、体外转化实验都遵循了单一变量原则和对照实验原则，各实验组互为对照，增强了结论的说服力。,2噬菌体侵染细菌实验 (1)噬菌体侵染细菌实验说明：DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性；DNA能够控制蛋白质的生物合成。 (2)噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料氨基酸全部来自细菌，而组成子代噬菌体的DNA既有侵入细菌的亲代噬菌体(起模板作用)的，也有利用细菌体内的原料脱氧核苷酸新合成的。,3肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较,艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是( ) A重组DNA片段，研究其表型效应 B诱发DNA突变，研究其表型效应 C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递,解析 本题考查验证DNA是遗传物质的实验设计思路。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有涉及突变和重组。 答案 C,肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( ),A在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌 B小鼠体内出现S型活细菌是由于R型细菌基因突变的结果 C曲线ab下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致 D曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关 答案 B,解析 小鼠体内出现S型活细菌是由于S型细菌的DNA使R型细菌转化成了S型细菌，而不是基因突变的结果，但是R型细菌只是一小部分转化成S型细菌，并非全部转化。肺炎双球菌对于小鼠而言是抗原，小鼠的免疫系统会发生免疫作用，从而使R型细菌在ab段呈下降趋势。S型细菌因为具有荚膜，不容易被免疫系统清除，它的增殖将降低小鼠免疫力，从而使R型细菌在bc段呈上升趋势。,RNA是遗传物质的实验和生物的遗传物质,1.作为遗传物质必须具备的4个条件 (1)在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。 (2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。 (3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。 (4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生改变，而且突变以后还能继续复制，并遗传给后代。,(1)一切有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA。 (2)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。 (3)蛋白质不可能是遗传物质的原因：不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；分子结构也不稳定(易变性)；不能遗传给后代。,下列关于遗传物质的说法，错误的是( ) 真核生物的遗传物质是DNA 原核生物的遗传物质是RNA 细胞核中的遗传物质是DNA 细胞质中的遗传物质是RNA 甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA A B C D,解析 有细胞结构的生物，不管是真核生物还是原核生物，不管是细胞质还是细胞核内的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质为DNA或RNA，但具体到一种病毒如甲型H1N1流感病毒只能是RNA。 答案 C,烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是( ),Aa过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用 Bb过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用,Cc、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒 D该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 答案 D 解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草叶片，因此没有证明烟草花叶病毒的RNA是不是遗传物质。,探究病毒生物的遗传物质 1病毒结构特点 病毒的组成成分简单，仅由蛋白质和核酸组成。 2探究思路 (1)若探究蛋白质和核酸谁是遗传物质设法将两者分开，单独侵染宿主细胞，看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明。 (2)若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助酶水解法，观察能否增殖即可证明。具体步骤如下：,分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。 同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们的各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。 病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。 水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。,例1 自从世界上发现了能感染人类的高致病禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题： (1)实验室中为了获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是 _。,(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是： RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色； _； DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。 (3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是_。,(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性； 蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。 _， 说明：_。 _， 说明：_。 _， 说明：_。,答案 (1)病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 (2)蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色 (3)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独、直接地去观察它们各自的作用 (4)RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应 RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应 RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质 RNA和蛋白质都没有遗传效应 RNA和蛋白质都不是遗传物质,技法提炼 (1)解题中的两个疑惑点 病毒培养基的选择 病毒是没有细胞结构的一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。 探究实验中如何设置单一变量 禽流感病毒体内有RNA和蛋白质，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，即需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素标记法。,(2)探究性实验结果预测的方法 探究性实验的预测结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关；或者如本题(4)这种情况：“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。,经典图示 S型细菌与R型细菌含量变化曲线将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。,获取信息 (1)ab段R型细菌减少，是由于R型细菌被小鼠的免疫系统杀死，bc段R型细菌增多是由于有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降。 (2)S型细菌由无到有是加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌，一部分R型细菌转化为S型细菌。,强化过关 (2015安徽名校联考)下图1中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(下图2)，下列叙述错误的是( ),A培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现 B曲线ab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bc段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代 D限制cd段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解 答案 C,解析 本题考查噬菌体代谢及遗传的特点，包括噬菌体在内的所有病毒均是严格的寄生生物，无独立的代谢能力，需要利用寄主细胞的原料增殖，而大肠杆菌可以利用环境中的物质进行代谢。曲线ab段，正处于噬菌体物质合成的阶段，细菌未裂解释放噬菌体；曲线bc段，噬菌斑从100个增殖到1 000个，是细菌裂解释放的噬菌体数量，并不代表噬菌体增殖10代，增殖10代得到的噬菌体数为100210个，C错；de段噬菌斑数量达到最大，说明d点之前绝大部分细菌已经裂解。,对探索遗传物质的经典实验理解和拓展不够 例2 某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别侵染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见下表。其中预测正确的是( ),A2、4 B1、5 C2、5 D3、6,错因分析 本题极易误以为“杂合”噬菌体侵染大肠杆菌后增殖产生的后代仍和亲代一样为“杂合”噬菌体，因而错选D项；也有少数同学不清楚起遗传作用的究竟是DNA还是蛋白质，误以为表现型取决于病毒的蛋白质外壳，从而错选A项。 解析 以DNA为遗传物质的噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌外，DNA注入细菌中，指导合成相应噬菌体的蛋白质和DNA。因此，当甲的DNA乙的蛋白质组成的“杂合”噬菌体侵染细菌时，其子代应表现为甲种噬菌体的性状；当乙的DNA甲的蛋白质组成的“杂合”噬菌体侵染细菌时，其子代应表现为乙种噬菌体的性状。 答案 B,注意 解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。,
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