固基礎自我診斷,破疑難深化探究,沖關練兩級集訓,第二單元 基因的本質與表達 第1講 DNA是主要的遺傳物質 考綱定位 人類對遺傳物質的探索過程,課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、肺炎雙球菌轉化實驗 1格里菲思體內轉化實驗(過程如下) .將無毒的R型活細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡，并分離出活細菌； 將有毒的S型活細菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡，并分離出活細菌；,.將加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡，并對其進行分離； .將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡，并分離出活細菌。,觀察分析上述過程，回答相關問題： (1)上述第I、組實驗中對應的肺炎雙球菌的表現型分別為_、_、_；第組的無(有/無)肺炎雙球菌。 (2)若第組與第組對照，則對照組為_，第組與第組對照，則自變量是_。 (3)由上述實驗可推得結論是加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成R型細菌轉化為S型細菌的“_”,R型,S型,S型和R型,第組,肺炎雙球菌的類型,轉化因子,2艾弗里體外轉化實驗 (1)實驗過程及結果 (2)結論：S型細菌的DNA是使R型細菌發(fā)生轉化并產生穩(wěn)定遺傳的物質。,二、T2噬菌體侵染實驗 1噬菌體的結構：蛋白質外殼(_)DNA(_)(填寫構成元素),C、H、O、N、S,C、H、O、N、P,2過程,無,有,無,無,3.結論：_。,DNA是遺傳物質,【提示】 無 有 無 無 DNA是遺傳物質,三、生物的遺傳物質 判斷下列生物的遺傳物質及核酸的種類 HIV T2噬菌體 大腸桿菌 藍藻 綠藻 煙草 煙草花葉病毒 小白鼠 酵母菌 (1)遺傳物質是DNA的生物：_；遺傳物質是RNA的生物：_。 (2)既含DNA又含RNA的生物：_。,一、思考判斷 1(2014江蘇高考)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，證明了DNA的半保留復制。( ) 【提示】 此實驗證明了DNA是遺傳物質。 2(2013新課標全國卷)在生命科學發(fā)展過程中，肺炎雙球菌轉化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證明了DNA是遺傳物質。( ),3(2012江蘇高考)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力。( ) 4艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗中轉化的有效性與R型菌的DNA的純度有密切關系。( ) 【提示】 轉化的有效性與S型細菌的DNA純度有關，純度越高，轉化越有效。,5高溫處理過的S型菌蛋白質因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。( ) 【提示】 蛋白質高溫變性的原因是空間結構遭到破壞，肽鍵依然存在，而雙縮脲試劑與蛋白質發(fā)生紫色反應的實質是與肽鍵反應。 6(2013海南高考)T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素( )。 【提示】 T2噬菌體的核酸中不含硫元素。,7侵染過程的“合成”階段，模板、氨基酸、核苷酸、ATP、酶、場所等條件均由細菌細胞提供。( ) 【提示】 噬菌體合成過程中所需DNA模板來自噬菌體。 8(2014上海高考)原核生物的遺傳物質是RNA。( ) 【提示】 原核生物的遺傳物質是DNA。 9S型細菌和T2噬菌體的DNA均主要分布在擬核。( ) 【提示】 T2噬菌體為病毒，無細胞結構，無擬核。,二、圖示識讀 結合遺傳物質的相關實驗，請據圖回答：,(1)如圖為艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉化實驗的一部分圖解，如看到_(答特征)菌落，說明R型細菌轉變成了S型菌。 (2)為了充分證明DNA是遺傳物質，艾弗里還在培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中加入_，驗證實驗結果。 (3)后來，赫爾希和蔡斯在子代噬菌體中檢測到被32P標記的DNA，表明DNA具有_性，說明DNA是遺傳物質。,(4)_(能、不能)在子代噬菌體中找到兩條鏈都是32P的DNA分子。_(能、不能)在子代噬菌體中找到兩條鏈都是31P的DNA分子。 (5)艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗的共同設計思路都是把_，直接單獨的觀察它們的作用。 (6)在蛋白質合成過程中，遺傳信息的流動途徑表達式是 _,【提示】 (1)表面光滑 (2)S型細菌的DNA和DNA酶 (3)連續(xù) (4)不能 能 (5)DNA和蛋白質分開 (6)DNA轉錄RNA翻譯蛋白質,考點1 肺炎雙球菌轉化實驗 1體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較,轉化因子,DNA,S,DNA,DNA,2.肺炎雙球菌轉化實驗中的相互對照,相互對照時每組均既是實驗組又是對照組，每個實驗組除要探究的因素各不相同外，其他條件均相同，最終結論必須由幾組實驗結果對比得出。,肺炎雙球菌轉化的實質和影響因素 (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是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。 (2)并非所有的R型細菌都被轉化 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)等因素的影響，因此轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是小部分R型細菌被轉化成S型細菌。,角度1 考查格里菲思和艾弗里的實驗過程和結果 1(2015泰安市高三一模)下列關于肺炎雙球菌轉化實驗的敘述中，錯誤的是( ) A需對S型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定 B配制的培養(yǎng)基應適合肺炎雙球菌的生長和繁殖 C轉化的有效性與R型細菌的DNA純度有密切關系 D實驗證明了DNA是遺傳物質而蛋白質不是,解析 需對S型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定，以便進行確定轉化因子是何種物質，A正確；配制的培養(yǎng)基應適合肺炎雙球菌的生長和繁殖，以確保肺炎雙球菌能增殖和轉化，B正確；轉化的有效性與S型細菌的DNA純度有密切關系，C錯誤；艾弗里將S型細菌的各種成分分離開，分別于R型細菌混合，實驗證明了DNA是遺傳物質而蛋白質不是，D正確。 答案 C,2(2014信陽二模)如圖示科研工作者重復“肺炎雙球菌轉化實驗”的步驟，分析有關描述，正確的是( ) A該實驗證明起轉化作用的物質是DNA Bl、2、3組為該實驗的對照組,C第4組中加熱殺死的S菌轉化成了R菌 D該實驗證明滅活的S菌可以復活 解析 該實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，A錯誤；該實驗中，4組為實驗組，1、2、3組為對照組，B正確；第4組中，加熱殺死的S型細菌能將R型細菌轉化為S型細菌，C錯誤；該實驗證明加熱殺死的S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，D錯誤。 答案 B,角度2 考查肺炎雙球菌轉化實驗的實質 3(2015濱州市高三一模)艾弗里將R型細菌置于含S型細菌DNA的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到了S型肺炎雙球菌，下列有關敘述中正確的是( ) AR型細菌轉化成S型細菌，說明這種變異是定向的 BR型細菌轉化為S型細菌屬于基因重組 C該實驗不能證明DNA是使R型菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質 D將S型細菌的DNA注射到小鼠體內也能產生S型細菌,【思路點撥】 解答此題的關鍵點在于： 肺炎雙球菌轉化的實質是基因重組； 體內轉化實驗成功的一個重要前提是肺炎雙球菌必須保持結構的完整性。 解析 艾弗里實驗中將S型細菌中的多糖、蛋白質和DNA等提取出來，分別加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中，結果發(fā)現只有加入DNA時，R型細菌才能轉化成S型細菌，這證明DNA是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質；,該實驗中R型細菌轉化為S型細菌的實質是基因重組；生物的變異都是不定向的；將S型細菌的DNA注射到小鼠體內不能實現肺炎雙球菌的轉化。 答案 B,有關兩類肺炎雙球菌轉化實驗的拓展 (1)兩類肺炎雙球菌轉化實驗結論 格里菲思的小鼠體內轉化實驗只能推測出S型細菌含有“轉化因子”，不能證明DNA是遺傳物質。艾弗里體外轉化實驗既能證明DNA是遺傳物質，又能證明蛋白質、多糖等不是遺傳物質。 (2)體內轉化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死,S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)時，S型細菌的DNA進入R型細菌體內。結果在S型細菌DNA的控制下，R型細菌體內的化學成分合成了S型細菌的DNA和蛋白質，從而組裝成了具有毒性的S型細菌。,考點2 噬菌體侵染細菌實驗 1噬菌體的增殖 (1)合成DNA的原料：_提供的四種脫氧核苷酸。 (2)合成蛋白質的原料及場所：_的氨基酸、 _的核糖體。,大腸桿菌,大腸桿菌,大腸桿菌,2實驗思路及方法 _是蛋白質特有元素，_是DNA特有元素，用放射性同位素_和_分別標記DNA和蛋白質，直接單獨去觀察它們的作用。 3侵染特點及過程 (1)進入細菌體內的是噬菌體的_，噬菌體_留在外面不起作用。 (2)噬菌體侵染細菌要經過吸附注入核酸合成組裝釋放五個過程。,S,P,32P,35S,DNA,蛋白質,4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 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，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性。 保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現放射性。,(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。,5與肺炎雙球菌轉化實驗的比較,DNA,蛋白質,DNA,蛋白質,DNA,32P,35S,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和蛋白質共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質區(qū)分開。 (2)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存在部位，不能確定是何種元素的放射性。,角度1 綜合考查病毒的結構、增殖及代謝 4(2015南京四校高三調研)為證明蛋白質和DNA究竟哪一種是遺傳物質，赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內)。下圖中親代噬菌體已用32P標記，甲、丙中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗及噬菌體、細菌的敘述正確的是( ),A圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽 B若要達到實驗目的，還要再設計一組用32S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組,C噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D若本組實驗乙(上清液)中出現放射性，則不能證明DNA是遺傳物質 【思路點撥】 欲證明蛋白質和DNA究竟哪一種是遺傳物質的關鍵有兩點： 親代噬菌體是否用32P標記或用35S標記； 標記后的親代噬菌體侵染的應為未標記的大腸桿菌。,解析 圖中錐形瓶中培養(yǎng)液內的營養(yǎng)成分應無放射性標記；要證明DNA是遺傳物質，還應設計一組用35S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗乙(上清液)中出現放射性，可能是實驗時間較長，細菌裂解導致的。 答案 B,5(2015吉林大學附中高三一模)假設32P、35S分別標記了一個噬菌體中的DNA和蛋白質，其中DNA由5 000個堿基對組成，腺嘌呤占全部堿基的30%。用這個噬菌體侵染不含標記元素的大腸桿菌，共釋放出50個子代噬菌體。下列敘述正確的是( ) A子代噬菌體中可能含有32P、35S B該過程至少需要1105個鳥嘌呤脫氧核苷酸 C含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為124 D噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶等,解析 噬菌體增殖所需要的原料由細菌提供，模板由噬菌體DNA提供，所以子代噬菌體沒有35S，A、D錯誤。AC50%，若腺嘌呤占全部堿基的30%，C占有20%，G占有20%，復制50個子代，需要(501)5 000220%，B錯誤。含32P的有2個，只含有31P的有48個，C正確。 答案 C,角度2 綜合考查DNA是遺傳物質的相關實驗 6(2015莆田市高三模擬)關于肺炎雙球菌體外轉化實驗以及噬菌體侵染細菌實驗，下列敘述錯誤的是( ) A肺炎雙球菌體外轉化實驗證明了DNA是轉化因子 B. 噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是主要的遺傳物質 C標記噬菌體需分別用含35S和32P標記的大腸桿菌培養(yǎng) D兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質區(qū)分開,解析 艾弗里的體外轉化實驗證明了DNA是轉化因子，A正確；噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是遺傳物質，B錯誤；噬菌體是病毒，沒有細胞結構，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，因此要標記噬菌體需分別用含35S和32P標記的大腸桿菌培養(yǎng)，C正確；兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質區(qū)分開，D正確。 答案 B,生物遺傳物質的判斷方法 1方法 (1)細胞內既有DNA，又有RNA，只有DNA是遺傳物質。 (2)病毒只能含有一種核酸，DNA或RNA。,2不同生物的遺傳物質如下表,(2015湖南省高三模擬)下列關于顫藻和黑藻這兩種生物遺傳物質的敘述，正確的是( ) A遺傳物質都是DNA B既分布于細胞核中、也分布于細胞質中 C均含有四種堿基、兩種五碳糖 D轉錄時都必需DNA聚合酶、四種核苷酸、能量等條件,解析 顫藻屬于原核生物，黑藻屬于真核生物，原核生物和真核生物的遺傳物質都是DNA，A正確；顫藻屬于原核生物，沒有被核膜包被的成形的細胞核，因此其遺傳物質主要分布在擬核中，B錯誤；均含有五種堿基(A、C、G、U、T)、兩種五碳糖(核糖和脫氧核糖)，C錯誤；轉錄時都必需RNA聚合酶、四種核糖核苷酸、能量等條件，D錯誤。 答案 A,1下列有關核酸的敘述正確的是( ) AH8N10的遺傳物質是RNA，是由磷酸與脫氧核糖交替連接構成基本骨架 BT2噬菌體侵染實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質 CS型細菌和玉米的遺傳物質都是DNA，其上的基因都不遵循分離和自由組合定律 D煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,解析 H8N10的遺傳物質是RNA，是由磷酸與核糖交替連接構成基本骨架；T2噬菌體侵染實驗證明了DNA是遺傳物質，卻未證明蛋白質不是遺傳物質；S型細菌為原核生物，其遺傳不遵循孟德爾遺傳定律，玉米為真核生物，其細胞核內的基因遵循孟德爾遺傳定律；煙草花葉病毒為RNA病毒，其遺傳物質是RNA。 答案 D,2. 下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是( ) A山柳菊的遺傳物質是DNA B衣藻的遺傳物質主要分布在擬核中 CSARS病毒的遺傳物質含有硫元素 D艾滋病毒的遺傳物質水解產生8種核苷酸,解析 山柳菊為細胞生物，其遺傳物質為DNA。衣藻為真核生物，其遺傳物質主要分布在細胞核中的染色體上。SARS病毒為RNA病毒，遺傳物質含有C、H、O、N、P五種元素不含硫元素。艾滋病毒遺傳物質為RNA，其水解產物為4種核糖核苷酸。 答案 A,A 基礎訓練 1“肺炎雙球菌的轉化實驗”證明了DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質，得出這一結論的關鍵是( ) A用S型活菌和加熱殺死后的S型菌分別對小白鼠進行注射，并形成對照 B用殺死的S型菌與無毒的R型菌混合后注射到小鼠體內，測定小鼠體液中的抗體含量,C從死亡小鼠體內分離獲得了S型菌 D將S型菌的各種物質分離并分別加入各培養(yǎng)基中，培養(yǎng)R型菌，觀察是否發(fā)生轉化 解析 將S型菌的各種物質分離并分別加入各培養(yǎng)基中，觀察R型菌是否發(fā)生轉化，結果加入DNA能使R型菌發(fā)生轉化，加入蛋白質不能使R型菌發(fā)生轉化，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。 答案 D,2(2015福州八縣期末)關于赫爾希和蔡斯的“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗，下列分析正確的是( ) A35S標記組：培養(yǎng)時間過長，沉淀物放射性增高 B32P標記組：攪拌不夠充分，上清液放射性增高 C35S標記組：培養(yǎng)時間越長，含35S的子代噬菌體比例越高 D32P標記組：培養(yǎng)時間越長，含32P的子代噬菌體比例越低,解析 噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時間過長，會導致噬菌體在大腸桿菌細胞內增殖后釋放出來，經離心后分布于上清液，35S標記的是親代噬菌體的蛋白質外殼，不會進入子代噬菌體，故仍然是上清液中放射性高，沉淀物中放射性不會增高，A項錯誤，C項錯誤。若攪拌不充分，會使吸附在大腸桿菌外的噬菌體蛋白質外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，導致沉淀物放射性增高，32P隨DNA進入大腸桿菌，上清液放射性不會增高，B項錯誤。培養(yǎng)時間越長，子代噬菌體越多，但原料都來自未被32P標記的大腸桿菌，所以含32P的子代噬菌體比例越低，D項正確。 答案 D,3(2015山西大同期末)許多天然生物大分子或生物結構為螺旋狀，下列與生物螺旋結構相關的敘述，不正確的是( ) A破壞某蛋白質的螺旋結構，會使蛋白質的功能喪失，但仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應 B螺旋藻細胞質內的遺傳物質中含有A、G、C、U四種堿基 C染色體的高度螺旋會導致其基因轉錄受阻而難以表達,DDNA雙螺旋結構中，磷酸、脫氧核糖、堿基三者數目相等 解析 破壞蛋白質的空間結構會使蛋白質的功能喪失，但肽鍵不會被破壞，所以仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，A項正確。螺旋藻細胞質內的遺傳物質是DNA，DNA分子含有的堿基是A、G、C、T，B項錯誤。染色體的高度螺旋化使DNA難以解旋，從而使基因轉錄受阻，C項正確。DNA分子由脫氧核苷酸組成，每個脫氧核苷酸又由1個磷酸、1個脫氧核糖、1個堿基組成， D項正確。 答案 B,B 真題體驗 1(2013新課標全國卷)在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質的實驗是( ) 孟德爾的豌豆雜交實驗 摩爾根的果蠅雜交實驗 肺炎雙球菌轉化實驗 T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗 DNA的X光衍射實驗 A B C D,解析 根據證明DNA是遺傳物質的兩個經典實驗肺炎雙球菌的轉化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，可直接選出答案。發(fā)現了基因的分離定律和自由組合定律，證明了基因位于染色體上，都證明了DNA是遺傳物質，為DNA雙螺旋結構模型的構建提供了有力的證據。 答案 C,2(2012上海高考)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。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 CDNA可用15N放射性同位素標記 D蛋白質可用32P放射性同位素標記,解析 15N不具有放射性，且噬菌體的DNA和蛋白質中都含N，如用N標記，不能達到分開研究的目的，C錯；噬菌體的蛋白質幾乎不含P，D錯；噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入大腸桿菌細胞內，蛋白質沒有進入，保證了實驗的單一變量原則，如果噬菌體的DNA和蛋白質都進入了大腸桿菌，則本實驗無法得到結論，B正確。 答案 B,3(2013海南高考)關于T2噬菌體的敘述，正確的是( ) AT2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素 BT2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中 CRNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質 DT2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖,解析 核酸只含C、H、O、N、P 5種元素，蛋白質中可能含有S元素，A錯誤；T2噬菌體是細菌病毒，寄生在大腸桿菌中，不能寄生在酵母菌中，B錯誤；噬菌體只含有DNA，DNA是其遺傳物質，C錯誤；在繁殖過程中，噬菌體只提供DNA，其他所有的條件都由寄主提供，D正確。 答案 D,