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固基础自我诊断,破疑难深化探究,冲关练两级集训,第二单元 基因的本质与表达 第1讲 DNA是主要的遗传物质 考纲定位 人类对遗传物质的探索过程,课后限时自测,提能力专项培优,一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思体内转化实验(过程如下) .将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡，并分离出活细菌； 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡，并分离出活细菌；,.将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡，并对其进行分离； .将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡，并分离出活细菌。,观察分析上述过程，回答相关问题： (1)上述第I、组实验中对应的肺炎双球菌的表现型分别为_、_、_；第组的无(有/无)肺炎双球菌。 (2)若第组与第组对照，则对照组为_，第组与第组对照，则自变量是_。 (3)由上述实验可推得结论是加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“_”,R型,S型,S型和R型,第组,肺炎双球菌的类型,转化因子,2艾弗里体外转化实验 (1)实验过程及结果 (2)结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。,二、T2噬菌体侵染实验 1噬菌体的结构：蛋白质外壳(_)DNA(_)(填写构成元素),C、H、O、N、S,C、H、O、N、P,2过程,无,有,无,无,3.结论：_。,DNA是遗传物质,【提示】 无 有 无 无 DNA是遗传物质,三、生物的遗传物质 判断下列生物的遗传物质及核酸的种类 HIV T2噬菌体 大肠杆菌 蓝藻 绿藻 烟草 烟草花叶病毒 小白鼠 酵母菌 (1)遗传物质是DNA的生物：_；遗传物质是RNA的生物：_。 (2)既含DNA又含RNA的生物：_。,一、思考判断 1(2014江苏高考)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。( ) 【提示】 此实验证明了DNA是遗传物质。 2(2013新课标全国卷)在生命科学发展过程中，肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质。( ),3(2012江苏高考)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。( ) 4艾弗里的肺炎双球菌转化实验中转化的有效性与R型菌的DNA的纯度有密切关系。( ) 【提示】 转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有关，纯度越高，转化越有效。,5高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。( ) 【提示】 蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏，肽键依然存在，而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。 6(2013海南高考)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素( )。 【提示】 T2噬菌体的核酸中不含硫元素。,7侵染过程的“合成”阶段，模板、氨基酸、核苷酸、ATP、酶、场所等条件均由细菌细胞提供。( ) 【提示】 噬菌体合成过程中所需DNA模板来自噬菌体。 8(2014上海高考)原核生物的遗传物质是RNA。( ) 【提示】 原核生物的遗传物质是DNA。 9S型细菌和T2噬菌体的DNA均主要分布在拟核。( ) 【提示】 T2噬菌体为病毒，无细胞结构，无拟核。,二、图示识读 结合遗传物质的相关实验，请据图回答：,(1)如图为艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验的一部分图解，如看到_(答特征)菌落，说明R型细菌转变成了S型菌。 (2)为了充分证明DNA是遗传物质，艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入_，验证实验结果。 (3)后来，赫尔希和蔡斯在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，表明DNA具有_性，说明DNA是遗传物质。,(4)_(能、不能)在子代噬菌体中找到两条链都是32P的DNA分子。_(能、不能)在子代噬菌体中找到两条链都是31P的DNA分子。 (5)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把_，直接单独的观察它们的作用。 (6)在蛋白质合成过程中，遗传信息的流动途径表达式是 _,【提示】 (1)表面光滑 (2)S型细菌的DNA和DNA酶 (3)连续 (4)不能 能 (5)DNA和蛋白质分开 (6)DNA转录RNA翻译蛋白质,考点1 肺炎双球菌转化实验 1体内转化实验和体外转化实验的比较,转化因子,DNA,S,DNA,DNA,2.肺炎双球菌转化实验中的相互对照,相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。,肺炎双球菌转化的实质和影响因素 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 (2)并非所有的R型细菌都被转化 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。,角度1 考查格里菲思和艾弗里的实验过程和结果 1(2015泰安市高三一模)下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是( ) A需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖 C转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是,解析 需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，以便进行确定转化因子是何种物质，A正确；配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖，以确保肺炎双球菌能增殖和转化，B正确；转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系，C错误；艾弗里将S型细菌的各种成分分离开，分别于R型细菌混合，实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，D正确。 答案 C,2(2014信阳二模)如图示科研工作者重复“肺炎双球菌转化实验”的步骤，分析有关描述，正确的是( ) A该实验证明起转化作用的物质是DNA Bl、2、3组为该实验的对照组,C第4组中加热杀死的S菌转化成了R菌 D该实验证明灭活的S菌可以复活 解析 该实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，A错误；该实验中，4组为实验组，1、2、3组为对照组，B正确；第4组中，加热杀死的S型细菌能将R型细菌转化为S型细菌，C错误；该实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，D错误。 答案 B,角度2 考查肺炎双球菌转化实验的实质 3(2015滨州市高三一模)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述中正确的是( ) AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的 BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组 C该实验不能证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 D将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌,【思路点拨】 解答此题的关键点在于： 肺炎双球菌转化的实质是基因重组； 体内转化实验成功的一个重要前提是肺炎双球菌必须保持结构的完整性。 解析 艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；,该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组；生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。 答案 B,有关两类肺炎双球菌转化实验的拓展 (1)两类肺炎双球菌转化实验结论 格里菲思的小鼠体内转化实验只能推测出S型细菌含有“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质。艾弗里体外转化实验既能证明DNA是遗传物质，又能证明蛋白质、多糖等不是遗传物质。 (2)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死,S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。,考点2 噬菌体侵染细菌实验 1噬菌体的增殖 (1)合成DNA的原料：_提供的四种脱氧核苷酸。 (2)合成蛋白质的原料及场所：_的氨基酸、 _的核糖体。,大肠杆菌,大肠杆菌,大肠杆菌,2实验思路及方法 _是蛋白质特有元素，_是DNA特有元素，用放射性同位素_和_分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。 3侵染特点及过程 (1)进入细菌体内的是噬菌体的_，噬菌体_留在外面不起作用。 (2)噬菌体侵染细菌要经过吸附注入核酸合成组装释放五个过程。,S,P,32P,35S,DNA,蛋白质,4上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。,(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,5与肺炎双球菌转化实验的比较,DNA,蛋白质,DNA,蛋白质,DNA,32P,35S,噬菌体侵染细菌实验中的标记误区 (1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。 (2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,角度1 综合考查病毒的结构、增殖及代谢 4(2015南京四校高三调研)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，甲、丙中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的叙述正确的是( ),A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐 B若要达到实验目的，还要再设计一组用32S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组,C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律 D若本组实验乙(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质 【思路点拨】 欲证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质的关键有两点： 亲代噬菌体是否用32P标记或用35S标记； 标记后的亲代噬菌体侵染的应为未标记的大肠杆菌。,解析 图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验乙(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的。 答案 B,5(2015吉林大学附中高三一模)假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是( ) A子代噬菌体中可能含有32P、35S B该过程至少需要1105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为124 D噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等,解析 噬菌体增殖所需要的原料由细菌提供，模板由噬菌体DNA提供，所以子代噬菌体没有35S，A、D错误。AC50%，若腺嘌呤占全部碱基的30%，C占有20%，G占有20%，复制50个子代，需要(501)5 000220%，B错误。含32P的有2个，只含有31P的有48个，C正确。 答案 C,角度2 综合考查DNA是遗传物质的相关实验 6(2015莆田市高三模拟)关于肺炎双球菌体外转化实验以及噬菌体侵染细菌实验，下列叙述错误的是( ) A肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是转化因子 B. 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质 C标记噬菌体需分别用含35S和32P标记的大肠杆菌培养 D两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质区分开,解析 艾弗里的体外转化实验证明了DNA是转化因子，A正确；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此要标记噬菌体需分别用含35S和32P标记的大肠杆菌培养，C正确；两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质区分开，D正确。 答案 B,生物遗传物质的判断方法 1方法 (1)细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质。 (2)病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA。,2不同生物的遗传物质如下表,(2015湖南省高三模拟)下列关于颤藻和黑藻这两种生物遗传物质的叙述，正确的是( ) A遗传物质都是DNA B既分布于细胞核中、也分布于细胞质中 C均含有四种碱基、两种五碳糖 D转录时都必需DNA聚合酶、四种核苷酸、能量等条件,解析 颤藻属于原核生物，黑藻属于真核生物，原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，A正确；颤藻属于原核生物，没有被核膜包被的成形的细胞核，因此其遗传物质主要分布在拟核中，B错误；均含有五种碱基(A、C、G、U、T)、两种五碳糖(核糖和脱氧核糖)，C错误；转录时都必需RNA聚合酶、四种核糖核苷酸、能量等条件，D错误。 答案 A,1下列有关核酸的叙述正确的是( ) AH8N10的遗传物质是RNA，是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成基本骨架 BT2噬菌体侵染实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 CS型细菌和玉米的遗传物质都是DNA，其上的基因都不遵循分离和自由组合定律 D烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,解析 H8N10的遗传物质是RNA，是由磷酸与核糖交替连接构成基本骨架；T2噬菌体侵染实验证明了DNA是遗传物质，却未证明蛋白质不是遗传物质；S型细菌为原核生物，其遗传不遵循孟德尔遗传定律，玉米为真核生物，其细胞核内的基因遵循孟德尔遗传定律；烟草花叶病毒为RNA病毒，其遗传物质是RNA。 答案 D,2. 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( ) A山柳菊的遗传物质是DNA B衣藻的遗传物质主要分布在拟核中 CSARS病毒的遗传物质含有硫元素 D艾滋病毒的遗传物质水解产生8种核苷酸,解析 山柳菊为细胞生物，其遗传物质为DNA。衣藻为真核生物，其遗传物质主要分布在细胞核中的染色体上。SARS病毒为RNA病毒，遗传物质含有C、H、O、N、P五种元素不含硫元素。艾滋病毒遗传物质为RNA，其水解产物为4种核糖核苷酸。 答案 A,A 基础训练 1“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是( ) A用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照 B用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中的抗体含量,C从死亡小鼠体内分离获得了S型菌 D将S型菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察是否发生转化 解析 将S型菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，观察R型菌是否发生转化，结果加入DNA能使R型菌发生转化，加入蛋白质不能使R型菌发生转化，证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 答案 D,2(2015福州八县期末)关于赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，下列分析正确的是( ) A35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高 B32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高 C35S标记组：培养时间越长，含35S的子代噬菌体比例越高 D32P标记组：培养时间越长，含32P的子代噬菌体比例越低,解析 噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，会导致噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液，35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳，不会进入子代噬菌体，故仍然是上清液中放射性高，沉淀物中放射性不会增高，A项错误，C项错误。若搅拌不充分，会使吸附在大肠杆菌外的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，导致沉淀物放射性增高，32P随DNA进入大肠杆菌，上清液放射性不会增高，B项错误。培养时间越长，子代噬菌体越多，但原料都来自未被32P标记的大肠杆菌，所以含32P的子代噬菌体比例越低，D项正确。 答案 D,3(2015山西大同期末)许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状，下列与生物螺旋结构相关的叙述，不正确的是( ) A破坏某蛋白质的螺旋结构，会使蛋白质的功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 B螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基 C染色体的高度螺旋会导致其基因转录受阻而难以表达,DDNA双螺旋结构中，磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等 解析 破坏蛋白质的空间结构会使蛋白质的功能丧失，但肽键不会被破坏，所以仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，A项正确。螺旋藻细胞质内的遗传物质是DNA，DNA分子含有的碱基是A、G、C、T，B项错误。染色体的高度螺旋化使DNA难以解旋，从而使基因转录受阻，C项正确。DNA分子由脱氧核苷酸组成，每个脱氧核苷酸又由1个磷酸、1个脱氧核糖、1个碱基组成， D项正确。 答案 B,B 真题体验 1(2013新课标全国卷)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,解析 根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。发现了基因的分离定律和自由组合定律，证明了基因位于染色体上，都证明了DNA是遗传物质，为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。 答案 C,2(2012上海高考)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( ) A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 CDNA可用15N放射性同位素标记 D蛋白质可用32P放射性同位素标记,解析 15N不具有放射性，且噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研究的目的，C错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质没有进入，保证了实验的单一变量原则，如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验无法得到结论，B正确。 答案 B,3(2013海南高考)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,解析 核酸只含C、H、O、N、P 5种元素，蛋白质中可能含有S元素，A错误；T2噬菌体是细菌病毒，寄生在大肠杆菌中，不能寄生在酵母菌中，B错误；噬菌体只含有DNA，DNA是其遗传物质，C错误；在繁殖过程中，噬菌体只提供DNA，其他所有的条件都由寄主提供，D正确。 答案 D,
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