2019年高考生物 高频考点解密 专题11 人类对遗传物质的探索历程.doc

解密11 人类对遗传物质的探索历程高考考点考查内容三年高考探源考查频率探究遗传物质本质的经典实验1掌握DNA是遗传物质的实验证据，理解肺炎双球菌体内转化实验、肺炎双球菌体外转化实验以及噬菌体侵染细菌实验。2掌握病毒的遗传物质、生活方式、增殖过程等知识。3理解DNA是主要的遗传物质意义2018浙江卷232018全国卷52017江苏卷22017新课标卷22016江苏卷1DNA是主要的遗传物质考点1 探究遗传物质本质的经典实验1体内转化实验和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外）实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质两实验的联系所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；体内转化实验是基础，仅说明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步说明“转化因子”是DNA；两实验都遵循对照原则、单一变量原则2肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的宏观比较实验项目体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验设计思路设法将DNA和其他成分（特别是蛋白质）分开，单独研究它们各自的功能处理方法直接分离法：将S型菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分分别与R型菌混合培养同位素示踪法：分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质结论证明DNA是遗传物质，而蛋白质等物质不是遗传物质；说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质；说明DNA能控制蛋白质的合成；说明DNA能自我复制联系以上两实验都证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质3噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析（1）32P噬菌体侵染大肠杆菌（2）35S噬菌体侵染大肠杆菌【易混易错】噬菌体侵染细菌实验中不可忽视的2个易混易错点（1）含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。（2）因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。调研1 下列有关实验及实验结论的叙述中，错误的是选项实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养只生长R型细菌，说明DNA被水解后失去了遗传效应B噬菌体和大肠杆菌用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温离心后获得的上清液中放射性很高，说明DNA是遗传物质C烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草烟草出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质D大肠杆菌将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制AA BB CC DD【答案】B【解析】将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养，只生长R型细菌，说明DNA被DNA水解酶水解，失去了遗传效应，A正确；用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得的上清液中的放射性很高，说明蛋白质不是遗传物质，B错误；用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草，烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质，C正确；将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中，经三次分裂后，子代含DNA分子8个，由于DNA复制方式为半保留复制，所以含15N的DNA分子是2个，占DNA总数的1/4，D正确。调研2 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小鼠体内出现活S型细菌是R型细菌基因突变的结果C曲线ab段下降的原因是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调研3 用35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，经如图所示处理。下列叙述正确的是A若搅拌不充分，则沉淀物中放射性增强B若保温时间过长，则沉淀物中放射性增强C搅拌和离心的目的是把DNA和蛋白质分离D该实验说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质【答案】A考点2 DNA是主要的遗传物质1烟草花叶病毒感染烟草实验（HRV：车前草病毒；TMV：烟草花叶病毒）实验过程用HRV病毒的核酸与TMV病毒的蛋白质外壳重新组成一种病毒去感染烟草时，烟叶上的病斑与HRV病毒感染时一样，再从烟叶病斑中提取的病毒颗粒都是HRV类型实验图解实验结论在没有DNA的生物中，RNA是决定生物性状的物质，也就是说RNA是这些生物的遗传物质2不同生物的遗传物质不同生物的遗传物质如下表生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体或烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人调研1 如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体A寄生于细胞内，通过RNA遗传B可单独生存，通过蛋白质遗传C寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D可单独生存，通过RNA遗传【答案】A调研2 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是A豌豆的遗传物质主要是DNABHIV的遗传物质水解产生四种脱氧核苷酸CT2噬菌体的遗传物质不含S元素D玉米的遗传物质全部分布在染色体上【答案】C【解析】豌豆的遗传物质是DNA，A错误；HIV的遗传物质是RNA，其初步水解产生四种核糖核苷酸，B错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含硫元素，C正确；玉米的遗传物质主要分布在染色体上，此外在线粒体和叶绿体中也有少量遗传物质，D错误。1下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述，正确的是A格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C分别用含有32P或35S的培养基培养噬菌体，可以获得含32P或35S标记的噬菌体D在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术，在侵染实验前首先要获得同时含有32P、35S标记的噬菌体。【答案】B2肺炎双球菌有R型和S型两类。R型菌无荚膜、菌落粗糙，S型菌有荚膜、菌落光滑，二者都对青霉素敏感，研究者在S型菌中发现一种抗青霉素突变菌株（PenrS型），并进行了下图所示的系列实验。下列对实验结果的描述正确的是A甲实验部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗均可恢复健康B乙实验后，加青霉素处理仍可能同时出现光滑和粗糙菌落C丙培养基中含有青霉素，所以生长的菌落可能是光滑菌落D丁实验中因DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长【答案】C【解析】据图分析，甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌（PenrS型），所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错误；乙实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，加青霉素后只有一种菌落继续生长，因而只可观察到一种菌落，B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，因此丙培养基中生长的菌落可能是光滑菌落（PenrS型），C正确；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以没有PenrS型细菌的生长，但R型菌的菌落能正常生长，D错误。3如图，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的蛋白质、多糖、DNA、DNA和足量DNA酶，经过培养、检査，结果发现有少量S型细菌出现的是ABCD【答案】C4关于“噬菌体侵染细菌实验”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用35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，进行长时间的保温培养C35S标记噬菌体的实验中，沉淀物存在放射性可能是搅拌不充分所致D实验中采用离心的手段是为了把DNA和蛋白质分开【答案】C【解析】噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞中生活，不能直接在培养基上培养，A错误；该实验分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行保温培养，但时间不能过长也不能过短，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳并没有进入细菌内，离心后分布在上清液中，若沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分，少数蛋白质外壳未与细菌分离所致，C正确；实验中采用离心的手段是为了将噬菌体与被侵染的大肠杆菌分离，故D错误。5图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验，下列有关说法正确的是A甲处的噬菌体一定含有放射性B乙处的噬菌体一定含有放射性C图1和图2的结果说明DNA是T2噬菌体的遗传物质D如果培养2代以上，甲处DNA分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多【答案】A6如图是DNA和RNA的基本组成单位的结构示意图，下列说法正确的是ADNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖B某种病毒中也有上述两类核苷酸C硝化细菌的遗传物质由5种碱基构成D所有生物中都有5种碱基和8种核苷酸【答案】A【解析】DNA彻底水解得到的产物有脱氧核糖、磷酸和A、T、C、G四种碱基，没有核糖，A正确；病毒只含有一种核酸，因此某种病毒只含有上述两类核苷酸中的一种，B错误；硝化细菌的遗传物质是DNA，由4种碱基构成，C错误；所有原核生物与真核生物中都有5种碱基和8种核苷酸，D错误。7如果用3H、15N、32P、35S标记T2噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，能够在子代噬菌体的组成成分中找到的放射性同位素有A在子代噬菌体的外壳中找到3H、15N、35SB在子代噬菌体的外壳中找到15N、35SC在子代噬菌体的DNA中找到3H、15N、32PD在子代噬菌体的DNA中找到15N、32P、35S【答案】C8肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是AC组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡B能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组CE组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌DD组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代【答案】D【解析】含有荚膜的肺炎双球菌是A、B、D三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，所以只有A、D两组能导致小鼠死亡。E组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而D组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。9图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是A图甲中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组B图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离C用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中D若用无放射性标记的噬菌体，侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在上清液中【答案】A10噬藻体是感染蓝藻的DNA病毒。用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，经搅拌、离心后进行放射性检测。相关叙述正确的是A32P标记的是噬藻体DNA中的胸腺嘧啶B搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离C离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中D此实验证明DNA是噬藻体的遗传物质【答案】B【解析】放射性元素32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸，而嘧啶是含氮碱基，不能被标记，所以A错误；噬藻体侵染蓝藻时，只有DNA进入蓝藻内部，其蛋白质外壳留在外面，搅拌的目的是使吸附的噬藻体与蓝藻分离，B正确；离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，故C错误；该实验缺乏相应的对照，不能说明DNA就是遗传物质，D错误。11请回答以下与肺炎双球菌转化实验相关的问题：（1）格里菲思的实验中最关键的一组是如何设计的？_。其他组所起的作用是_。（2）艾弗里设计实验的思路是_。（3）格里菲思设计的实验，除教材中的四组以外，他还设计了一组：将加热后杀死的S型细菌和加热后杀死的R型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠不死亡；而艾弗里设计的实验中，有一个关键的对照组：S型细菌的DNADNA酶R型细菌的培养基R型细菌。结合两位科学家的实验，可以得出的结论是：R型细菌转变成S型细菌的条件是_。R型细菌转化成S型细菌的遗传学原理是_。（4）R型细菌因为无荚膜，容易形成“感受态”细胞，故可以接受S型细菌的DNA。那么，如果让加热后杀死的R型细菌和S型细菌混合，S型细菌能发生转化吗？为什么？_。【答案】（1）将R型活细菌和加热后杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内对照（2）将DNA和蛋白质等分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质等的作用（3）要有R型活细菌和S型细菌的DNA基因重组（4）不能，因为S型细菌有“厚厚的”荚膜，很难成为“感受态”细胞，R型细菌的DNA不能进入，故S型细菌不能发生转化12某生物兴趣小组用模型模拟的T2噬菌体侵染细菌实验的过程如下图，据图回答下列问题：（1）请将上图T2噬菌体侵染细菌的标号进行排序_。（2）T2噬菌体的遗传物质复制发生在图中_(用字母和箭头表示)过程之间，子代T2噬菌体的外壳是在大肠杆菌的_上合成的。（3）以35S标记组为例，如果_，可能造成的结果是上清液和沉淀物都出现较强的放射性。（4）T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是_（甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体）。A甲组-上清液-B乙组-上清液-C甲组-沉淀物-D乙组-沉淀物-【答案】（1）debfca（2）eb 核糖体（3）搅拌不充分（4）B分子随着细菌离心到沉淀物中，而噬菌体及其蛋白质外壳则存在于上清液中。用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，32P标记的是噬菌体的DNA，在一定时间内，随着保温时间的延长，侵染到细菌细胞内的噬菌体的数目逐渐增多，沉淀物中放射性强度逐渐增加，上清液中放射性强度逐渐减少；超过一定时间，因噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放的子代噬菌体经离心后分布于上清液中，因此沉淀物放射性强度逐渐减少，上清液中放射性强度逐渐增加，即乙组-上清液-，乙组-沉淀物-，B正确，D错误；同理，用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，随着保温时间的延长，经搅拌、离心后，甲组-上清液-，甲组-沉淀物的放射性强度应一直为零，A、C错误。13某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行了以下实验实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。材料用具：显微注射器，禽流感病毒的核酸提取物，活鸡胚，DNA水解酶，RNA水解酶（1）实验材料选用活鸡胚的理由是：_；_；_。（2）实验材料选用DNA水解酶的理由是_。（3）实验材料选用RNA水解酶的理由是_。实验步骤：第一步：_；第二步：取等量的活鸡胚分成A、B、C三组，用显微注射技术向A组注射禽流感病毒的核酸提取物，再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质：第三步：分别从培养后的活鸡胚中抽出取样品，检测是否产生禽流感病毒。预测实验结果及分析：A组的样品检测中有禽流病毒。给B组活鸡胚注射的物质是_，若样品检测无禽流感病毒产生，则_是遗传物质。给C组活鸡胚注射的物质是_，若样品检测无禽流感毒产生，则_是遗传物质。【答案】（1）活鸡胚是培养禽流感病毒的培养基 禽流感病毒是一种专门寄生于活鸟类细胞中的病毒 用活鸡胚做实验材料比其他活的鸟类成体或胚胎更方便、更经济（2）如果禽流感病毒的核酸提取液中含有DNA，用DNA水解酶处理核酸提取液，会使DNA分解不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生禽流感病毒（3）如果禽流感病毒的核酸提取液中含有RNA，用RNA水解酶处理核酸提取液，会使RNA分解不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生禽流感病毒实验步骤：把禽流感病毒核酸提取液分成相同的三组。分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理其中两组预测实验结果及分析：核酸提取物+DNA水解酶 DNA 核酸提取物+RNA水解酶 RNA【解析】（1）实验材料选用活鸡胚的理由是：活鸡胚是培养禽流感病毒的培养基；禽流感病毒是一种专门寄生活鸟类细胞中的病毒，所以利用活鸡胚做实验材料相当于是作为禽流感病毒的培养基；用活鸡胚做实验材料比其他活的鸟类成体或胚胎更方便、更经济。（2）DNA水解酶能催化DNA水解，如果禽流感病毒的核酸提取液中含有DNA，用DNA水解酶处理核酸提取液，会使DNA分解不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生禽流感病毒。（3）RNA水解酶能催化RNA水解，如果禽流感病毒的核酸提取液中含有RNA，用RNA水解酶处理核酸提取液，会使RNA分解不能再复制，就不会在活鸡胚细胞内产生禽流感病毒。实验步骤：实验结果预测与分析：若A组活鸡胚中有禽流感病毒产生，B组中没有禽流感病毒产生，则禽流感病毒的遗传物质是DNA；若A组活鸡胚中有禽流感病毒产生，C组中无禽流感病毒产生，则禽流感病毒的遗传物质是RNA。14（2018浙江卷23）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是A噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果C肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质【答案】D【解析】噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记的是噬菌体的DNA，而DNA进行半保留复制，因此子代噬菌体极少数具有放射性，A错误；肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果，B错误；肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，C错误；烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质，D正确。15（2018全国卷5）下列关于病毒的叙述，错误的是A从烟草花叶病毒中可以提取到RNABT2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解CHIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率【答案】B16（2017江苏卷2）下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是A格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状B艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记【答案】C【解析】格里菲思证明了S型菌中存在转化因子，能够使R型菌转化为S型菌，但没有提出转化因子是什么，A错误；艾弗里没有利用小鼠，是将肺炎双球菌在培养基中培养，根据菌落特征进行判断，证明了DNA是遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的细菌，C正确； 32P标记亲代噬菌体的DNA，复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记，有的不带有32P标记，D错误。【考点定位】肺炎双球菌转化实验，噬菌体侵染细菌实验。【名师点睛】本题主要考查DNA是遗传物质的实验证据，要求学生理解肺炎双球菌体内转化实验、肺炎双球菌体外转化实验以及噬菌体侵染细菌实验。17（2017新课标卷2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同【答案】C【考点定位】病毒的遗传物质、生活方式、增殖过程以及其分类【名师点睛】解题关键是理解并掌握赫尔希和蔡斯获得32P标记的T2噬菌体的方法。本题比较容易。18（2016江苏卷1）下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是A格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质【答案】D【解析】格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体属于病毒，营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。