版生物高考新素养总复习中图版讲义：第15讲 人类对遗传物质的探索过程 Word版含答案

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1、 第15讲　人类对遗传物质的探索过程 考纲考情——知考向 核心素养——提考能 最新考纲 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ) 生命观念 DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应 近三年 考情 2018·全国卷Ⅲ(5)、2018·全国卷Ⅲ(1)、 2017·全国卷Ⅰ(29)、2017·全国卷Ⅱ(2)、 2016·全国卷Ⅲ(2) 科学思维 分析总结肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程 科学探究 分析人类对遗传物质探索的实验设计思路 考点一　基因在染色体上和肺炎双球菌的转化实验 一、基因在染色体上 1.萨顿的假说 (1)研究方法：类比推理。

2、(2)内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 (3)依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，如下表所示： 基因 染色体 生殖过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定 存在 体细胞 成对 成对 配子 成单 成单 体细胞中来源 成对基因一个来自父方，一个来自母方 一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方 形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合 2.基因位于染色体上的实验证据 (1)实验者：摩尔根； (2)实验：果蝇杂交实验； (3)研究方法：假

3、说—演绎法； (4)结论：控制眼色的基因位于性(X)染色体上。 类比推理法和假说—演绎法有怎样的区别？ 提示　类比推理法与假说—演绎法的区别 二、肺炎双球菌的转化实验 1.肺炎双球菌的类型 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 1.体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 提示　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恢复又逐渐恢复活性。 2.体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？ 提示　实现转化时遗传物质来自S型细

4、菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为“基因重组”。 3.体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？ 提示　起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。 4.两个转化实验有哪些相同点及联系？ 提示　(1)相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。 (2)联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。 　结合肺炎双球菌转化实验，考查科学思维能力 1.(2017·经典高考)肺炎双球菌转化实验的部分过程

5、如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的 B.S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌 D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的 解析　S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，A错误；S型菌加热后蛋白质变性，导致细菌死亡，所以注射S型菌后的小鼠仍能存活，B错误；转化的效率不是100%，所以从病死小鼠中可分离得到S型菌和R型菌，C错误；本实验是肺炎双球菌体内转化实验，实验结论是S型菌中存在某种转化因子，促使R型菌转

6、化为S型菌，但未证明转化因子是DNA，D正确。 答案　D 2.(2018·广东中山期末)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是(　　) A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B.艾弗里实验中S型菌DNA＋R型菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型菌 C.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D.已加热杀死的S型菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性 解析　格里菲思的体内转化实验仅仅证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，没有证明DNA是遗传物质，艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里的体外转化实验过程

7、中：在R型细菌的培养基中加入S型细菌的DNA后，培养一段时间，由于S型菌的DNA能够将R型菌转化为S型菌，因此添加S型菌DNA的培养基中，既有R型菌，也有S型菌，B错误；肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质.蛋白质不是遗传物质，C错误；加热易使蛋白质变性失活，但DNA热稳定性较高，加热杀死的S型细菌中，DNA仍具有活性，D正确。 答案　D 　结合创新拓展实验，考查科学探究能力 3.(2019·河南顶级名校联考)回答下列关于遗传物质的问题： (1)在20世纪以前，大多数科学家认为蛋白质是遗传物质，他们的理由是_______________________________________

8、___________________________ _________________________________________________________________。 结合蛋白质和核酸的物理性质，你认为蛋白质不能作为遗传物质的理由是　　　　　　　　　　　　。如果蛋白质作为遗传物质，自然界中生物的种类会　　　　　　(填“更多”、“更少”或“变化不明显”)。 (2)现在人们认为DNA是主要的遗传物质，理由是___________________________________________________________________ ______________

9、_____________________________________________________。 (3)现有一种刚刚发现的新型动物病毒，要确定它的遗传物质是DNA还是RNA，某生物兴趣小组设想：将病毒破碎获取提取液，置于试管中，同时加入核糖核苷酸、ATP，并保持适宜的温度和pH条件，足量的20种氨基酸和相关酶，一段时间后检测有无新病毒的产生，如果有，说明该新型病毒的遗传物质是RNA。他们的实验方案　　　　(填“能”或“不能”)达到预期目的，请陈述你的理由：_______________________________________________________________

10、_____ ________________________________________________________________。 解析　(1)蛋白质的空间结构受环境影响比较大，如果作为遗传物质，变异更快，物种更加丰富。(2)大部分生物的遗传物质是DNA，只有部分病毒的遗传物质是RNA，所以DNA是生物的主要遗传物质。(3)病毒的繁殖离不开细胞，离开细胞，病毒不会增殖。 答案　(1)蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异；蛋白质与生物的性状密切相关(答出其中一点即可)　蛋白质容易受环境影响，不稳定(或受热易变性不稳定)　更多

11、(2)大部分生物的遗传物质是DNA (3)不能　新病毒的产生离不开细胞，实验中没有提供病毒的繁殖场所——细胞 考点二　噬菌体侵染细菌实验 1.实验材料　T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)噬菌体的增殖 2.实验方法 同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 3.实验过程及结果 (1)标记噬菌体 (2)噬菌体侵染细菌 4.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。 5.结论 DNA是遗传物质。 ■助学巧记

12、 “二看法”判断子代噬菌体标记情况 教材高考 1.真题重组　判断正误 (1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018·全国卷Ⅲ，5B)(　　) (2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017·全国卷Ⅱ，2B)(　　) (3)人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同(2017·全国卷Ⅱ，2D)(　　) (4)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。(2013·海南卷，13A)(　　) 提示　(1)×　T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 (2)×　病毒没有细胞结构，不能独立生活，必需在寄主细胞内合成mRNA和蛋白质。 (3)×　前者是R

13、NA病毒，后者是DNA病毒。 (4)×　核酸中不含硫元素。 2.深挖教材 (1)(中图版必修2 P55“相关链接”拓展)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？ 提示　可能由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。 (2)(中图版必修2 P55“分析讨论3”改编)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？ 提示　最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。 3.

14、边角拾遗 (中图版必修2 P55图3－1－4拓展)对T2噬菌体的化学组成分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。 　巧借噬菌体侵染细菌实验，考查科学探究能力 1.(2017·全国卷Ⅱ，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(　　) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2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.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析　T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能

15、侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。 答案　C 2.(2018·广东江门一模)1952年，赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是遗传物质。该实验的其

16、中一个步骤如下图所示，则下列关于混合培养的描述正确的是(　　) A.将已被35S标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 B.将已被32P标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 C.将已标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 D.将未标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 解析　噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌中，而蛋白质外壳仍留在细菌外，经过离心后，蛋白质外壳在上清液中，DNA在沉淀物中。题中实验结果是上清液有放射性，沉淀物无放射性，故该实验是用35S标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，A正确。 答案　A 噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌” (1)32P噬菌体侵染大肠杆

17、菌 　　　 (2)35S噬菌体侵染大肠杆菌 　结合两大经典实验及其比较，考查科学思维能力 3.(2019·中原名校联盟质量考评)关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的分析正确的是(　　) A.设计思路一致 B.都用到了同位素标记法 C.都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 D.所涉及生物的遗传物质都是DNA 解析　三个实验中，只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；三个实验所涉及生物有

18、噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。 答案　D 4.(2019·哈尔滨三中质检)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若将14C标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养，经过适宜时间保温后搅拌、离心，检测上清液、沉淀物和子代噬菌体的放射性。下列关于该实验及其他遗传物质探索实验的叙述，错误的是(　　) A.检测发现上清液和沉淀物中放射性均很高，部分子代噬菌体中可检测到放射性 B.先用含14C的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体侵染大肠杆菌即可标记噬菌体 C.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验充分证明了R型肺炎双球菌中存在转化因子 D.艾弗里的肺炎双球菌转化实验采用了物质提纯

19、、鉴定与细菌体外培养等技术 解析　14C标记的是T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳。被14C标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，DNA进入大肠杆菌细胞中，而蛋白质外壳留在大肠杆菌细胞外，所以检测到的结果是上清液和沉淀物中放射性均很高，部分子代噬菌体中也含放射性，A正确；先用含14C的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体侵染大肠杆菌即可标记T2噬菌体，B正确；格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，该转化因子能够使R型细菌转化成S型细菌，C错误；艾弗里的肺炎双球菌转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术，D正确。 答案　C 考点三　DNA是主要的

20、遗传物质 1.烟草花叶病毒感染烟草的实验 2.DNA是主要的遗传物质 真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。 　结合RNA是遗传物质的实验，考查实验设计能力 1.(2019·山西实验中学月考)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是(　　) A.本实验运用了对照原则，无空白对照组 B.实验过程中重

21、组病毒的后代是HRV C.该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA D.若运用同位素标记法，不能选择15N标记 解析　a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此，不能选择15N标记，D正确。 答案　A 2.(2019·东北育才中学摸底考试)最近某科研小组在某动物

22、体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是(　　) A.甲的方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒 B.乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则为RNA病毒 C.丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为RNA病毒 D.丁的观点是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA病毒 解析　对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成DNA.再进行DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了DNA聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中，进行了DN

23、A复制过程，并不能判定其遗传物质为DNA，A错误；病毒的遗传物质是DNA或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链DNA和双链RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该病毒的遗传物质为RNA，B错误；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为RNA病毒，C正确；双链DNA或RNA的变异频率低于单链DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D错误。 答案　C 　结合实验探究生物的遗传物质，培养语言表达能力 3.(2017·全国卷Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为

24、RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 解析　(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中

25、，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；若乙组收集的病毒有放射性，甲组无，即为DNA病毒。 答案　(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；若乙组收

26、集的病毒有放射性，甲组无，即为DNA病毒。 4.(2019·湖南永州模拟)回答下列关于遗传物质的问题： (1)由于　　　　　　　，所以DNA是主要的遗传物质。 (2)现有一种刚刚发现的新型动物病毒，经过鉴定发现，其遗传物质和HIV一样都是RNA。 ①HIV侵入宿主细胞后，要利用宿主细胞中的原料及场所合成自身的RNA，请用箭头和文字写出该过程：　　　　　　　　　　　　；如果新发现的病毒合成RNA的过程和HIV的不同，请用箭头和文字的形式写出该过程：__________________________________________________________________ ___

27、_______________________________________________________________。 ②请你用实验探究新发现的病毒合成RNA的过程是否与HIV的相同。要求写出实验思路、预期实验结果和结论。 解析　(1)大部分生物的遗传物质是DNA，只有部分病毒的遗传物质是RNA，所以DNA是生物的主要遗传物质。(2)HIV含逆转录酶，所以HIV合成自身RNA的过程是先逆转录形成DNA，再通过转录形成RNA；RNA病毒合成RNA的途径只有两条，如果新发现的病毒与HIV的不同，则合成RNA的过程属于另一个途径——RNA的复制。是否与HIV合成RNA的过程相同，关键是

28、看能否发生逆转录，所以可将新发现的病毒破碎获取提取液，如果其中含有逆转录酶，就能在试管中合成出DNA，则合成RNA的过程与HIV的相同；如果不含逆转录酶，则合成RNA的途径只能通过RNA复制，则试管中就不能检测到DNA。 答案　(1)大部分生物的遗传物质是DNA (2)①RNADNARNA　RNARNA ②实验思路：设法将病毒破碎获取提取液，置于试管中，同时加入脱氧核苷酸、ATP并保持适宜的温度和pH等条件，一段时间后检测有无DNA分子产生 预期实验结果和结论：如果试管中有DNA分子产生，则该病毒合成RNA的过程与HIV的相同；如果没有DNA产生，则与HIV的不同 澄清易错易混·强化

29、科学思维 [易错易混] 易错点1　格里菲思实验未证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA 点拨　格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。 易错点2　艾弗里实验未运用“同位素标记”技术 点拨　艾弗里实验所用方法为“化学分离提取法”而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。 易错点3　正确理解肺炎双球菌转化实验的“转化” 点拨　(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中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)发生转

30、化的只是少部分R型细菌。 易错点4　“DNA是遗传物质”和“DNA是主要的遗传物质”的含义不同 点拨　(1)“DNA是遗传物质”是指所有含有DNA的生物中，DNA是遗传物质。 (2)“DNA是主要的遗传物质”是指在所有生物中，绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物的遗传物质不是DNA，如少数RNA病毒的遗传物质是RNA。 [深度纠错] 1.(2019·山东德州期中)下列关于探究遗传物质实验的叙述，错误的是(　　) A.肺炎双球菌转化的实质是发生了基因的转移 B.艾弗里与赫尔希的实验均选用了结构简单的生物 C.赫尔希和蔡斯的实验比艾弗里的实验更具有说服力 D.肺炎双球菌的

31、体外转化实验和体内转化实验设计思路相同 解析　肺炎双球菌的转化实质是发生了基因重组，即基因的转移，A正确；艾弗里选用了肺炎双球菌，赫尔希选用了噬菌体，它们结构都非常简单，B正确；赫尔希和蔡斯的实验利用的是病毒自身的生物学特点，能完全将DNA和蛋白质分开，而艾弗里提纯的DNA中会含有蛋白质，所以比艾弗里的实验更具有说服力，C正确；肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验设计思路是不相同的，D错误。 答案　D 2.(2019·江西上高二中月考)有关遗传物质是DNA的实验证据的叙述中，正确的是(　　) A.格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明R型细菌中存在转化因子 B.艾弗里的肺炎双球菌体

32、外转化实验运用了同位素示踪技术和细菌培养技术等 C.赫尔希和蔡斯的实验过程是：标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→适当时间保温→搅拌、离心→检测放射性 D.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质 解析　格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型菌中含有“转化因子”，这种“转化因子”能够使R型细菌转化成S型细菌，A错误；艾弗里所做的肺炎双球菌的体外转化实验运用了细菌培养技术，但没有运用同位素示踪技术，B错误；赫尔希和蔡斯的实验过程是：用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养，噬菌体侵染未被标记的细菌→适当时间保温→在搅拌器中搅拌，然后离心→检测上清液和沉淀物中的

33、放射性物质，C正确；赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质，D错误。 答案　C 3.(2019·安阳市模拟)下列有关人类对遗传物质探索的说法，正确的是(　　) A.格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出S型菌内存在“转化因子”的推论 B.艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“DNA是主要遗传物质”的结论 C.赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和大肠杆菌进行实验，通过对照实验证明“DNA是遗传物质” D.烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的主要遗传物质是DNA，少数是RNA 解析　格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出S型菌内存在“转化因子”的推论，A正确；艾弗里将S型菌体

34、内的物质分离、提纯后进行实验，得出“DNA是遗传物质”的结论，B错误；赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和大肠杆菌进行实验，通过对比实验证明“DNA是遗传物质”，C错误；烟草花叶病毒重建实验证明该病毒的遗传物质是RNA，D错误。 答案　A 随堂·真题&预测 1.(2018·全国卷Ⅲ，1)下列研究工作中由我国科学家完成的是(　　) A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成 解析　奥地利的孟德尔以豌豆为实验材料发现了性状遗传规律；美国的卡尔文利用小球藻，用14

35、C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用过程中转化成有机物中C的途径，这就是著名的卡尔文循环；英国的格里菲思和美国的艾弗里分别完成了肺炎双球菌的体内和体外转化实验；1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的人工合成。 答案　D 2.(2017·经典高考) 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 解析　格里

36、菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，单独的S 型肺炎双球菌中提取的DNA无毒，不能使小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中用32P标记的噬菌体侵染细菌那组实验，细菌裂解后得到的噬菌体中含有母链DNA的才带有32P标记，D错误。 答案　C 3.(2016·经典高考)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

37、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 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。 答案　D 4.(2020·高考预测)下列有关遗传物质探究实验的叙述，正确的是(　　) A.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，延长保温时间可使实验效果更明显 B.若用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌

38、，离心后可检测到放射性只分布在上清液中 C.艾弗里及赫尔希和蔡斯所做实验的设计思路及所用研究方法是一致的 D.用DNA酶处理过的S型菌的DNA与R型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠存活 解析　噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，保温时间过长，会导致32P标记组的上清液的放射性增强，实验出现误差，A错误；3H既能标记噬菌体的蛋白质外壳，也能标记噬菌体的DNA，用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌，离心后可检测到放射性在上清液和沉淀物中均有分布，B错误；艾弗里及赫尔希和蔡斯所做实验的设计思路相同，均是设法将DNA与蛋白质等物质分开研究，单独观察各自的作用，赫尔希和蔡斯采用了同位素标记法，而艾弗里没有采用该

39、方法，C错误；DNA酶能将DNA水解，因此S型菌的DNA用DNA酶处理后，不能使R型菌转化为S型菌，小鼠存活，D正确。 答案　D 课后·分层训练 (时间：35分钟) 1.(2019·河南师大附中调研)下列有关T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，32P标记噬菌体的一组实验的叙述，正确的是(　　) A.保温时间过长会导致上清液放射性增强 B.该组实验可用14C代替32P来标记T2噬菌体 C.该组实验可单独证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 D.从大肠杆菌中释放出来的全部子代T2噬菌体都含有32P 解析　T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用同位素标记法分别标记DNA和蛋白质分子，单独

40、观察二者的功能。噬菌体的DNA含有P，蛋白质含有S，因此可用32P、35S分别标记DNA和蛋白质，根据放射性轨迹可推测二者在亲子代间的连续性。从大肠杆菌中释放出来的子代噬菌体中，只有部分子代T2噬菌体含有32P。 答案　A 2.(2019·西安高新一中质检)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的叙述中，错误的是(　　) A.格里菲思和艾弗里所做的转化实验都能证明DNA是遗传物质 B.将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落 C.不能用3H或18O替代32P或35S标记噬菌体 D.用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物含有少量放射性的主要原

41、因是搅拌不充分 解析　格里菲思所做的体内转化实验只能证明S型菌含有转化因子，而不能证明DNA是遗传物质。 答案　A 3.(2018·天津武清期末)下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是(　　) A.具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA B.真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA C.病毒的遗传物质是RNA D.细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA 解析　具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA，A正确，B、D错误；病毒的遗传物质是DNA或RNA，C错误。 答案　A 4.(2019·山东济宁模拟)图甲是加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射

42、到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是(　　) A.图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性 B.图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 C.图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体 D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性 解析　图乙中，用于侵染细菌的噬菌体的蛋白质外壳被35S标记，蛋白质外壳不进入大肠杆菌，沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性，A错误；图甲中，后期出现的大量S型细菌是由加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌转化并增殖而来的，B正确；图甲中

43、，AB对应时间段内，R型菌大量繁殖，是小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体的结果，C正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体的DNA，DNA能进入大肠杆菌，由于DNA进行半保留复制，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D正确。 答案　A 5.(2019·东北师大附中质检)下列有关“噬菌体侵染细菌实验”的叙述，正确的是(　　) A.用含35S氨基酸的完全培养基培养噬菌体，可得到被35S标记的噬菌体 B.利用32P标记的噬菌体侵染细菌，可以证明DNA分子进行半保留复制 C.用32P标记的噬菌体侵染细菌后，上清液有较强放射性是因为离心时间过长 D.该实验能够说明噬菌体的DNA能进行自我复制并

44、指导噬菌体蛋白质的合成 解析　病毒是寄生生物，必须在宿主细胞中才能进行增殖，A错误；该实验不能证明DNA的复制方式，B错误；用32P标记的噬菌体侵染细菌，上清液的放射性高的原因是保温时间过长或过短，C错误；噬菌体侵染细菌并释放子代病毒，说明噬菌体的遗传物质可以指导自身遗传物质的合成和外壳蛋白质的合成，D正确。 答案　D 6.(2019·广东东莞市质检)下列关于遗传物质探究经典实验的说法，正确的是(　　) A.格里菲思实验中死亡小鼠体内均可发现R型细菌和S型细菌 B.加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡的原因是DNA结构遭破坏而失活 C.用32P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的

45、子代病毒都有放射性 D.32P标记的噬菌体侵染细菌后，保温时间过短会使离心后上清液中出现放射性 解析　格里菲思所做的“肺炎双球菌转化实验”有四组，其中有一组是用活的S型细菌感染小鼠，则小鼠死亡后其体内只有S型细菌，A错误；加热处理的S型细菌与活的R型细菌混合能导致小鼠死亡，而只有加热处理的S型细菌不能导致小鼠死亡，其原因是蛋白质变性导致S型细菌死亡，DNA热稳定性较高，加热处理不会使DNA结构遭破坏而失活，B错误；用32P标记的烟草花叶病毒感染烟草细胞后，得到的子代病毒只有少部分有放射性，C错误；被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，若保温时间过短，部分噬菌体未侵染到大肠杆菌内，经离心后出现

46、在上清液中，会导致离心后上清液中出现放射性，D正确。 答案　D 7.(2019·江西省高三联考)给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响，这样的实验为条件对照实验。分析图示对照实验的流程及结果，下列相关叙述，错误的是(　　) A.R型细菌转化成S型细菌并非细胞分化的结果 B.该实验反映DNA被降解后将不具备遗传功能 C.提取出来的S型细菌的DNA纯度会影响S型细菌的数量 D.实验一为条件对照组，实验二为实验组 解析　细胞分化的实质是原有基因的选择性表达，而R型细菌转化成S型细

47、菌是基因重组的结果，A正确；从实验二的结果可知，DNA被降解后将不具备遗传功能，B正确；当量一定时，提取出来的S型细菌的DNA纯度越高，S型细菌的DNA就越多，对R型细菌转化成S型细菌有利，C正确；根据条件对照实验的定义可知，实验一为实验组，而实验二为条件对照组，D错误。 答案　D 8.(2019·安徽池州市联考)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的双链DNA病毒。用含放射性同位素32P的T2噬菌体侵染不含32P而含放射性同位素35S的大肠杆菌，经短时间保温后，进行搅拌、离心，发现子代噬菌体中均含有放射性。对上述实验的分析错误的是(　　) A.某些子代T2噬菌体会同时含有32P和35S

48、 B.离心后放射性同位素主要集中于离心管的沉淀中 C.该实验表明T2噬菌体能利用大肠杆菌的物质进行增殖 D.该实验表明噬菌体的DNA进行半保留复制并控制生物性状 解析　根据噬菌体侵染大肠杆菌的过程可知，仅有一少部分的核酸中含有放射性同位素32P。根据实验结果，子代噬菌体中均含有放射性，可以说明所有子代T2噬菌体的蛋白质外壳中均有放射性同位素35S，A、B、C正确；该实验可以表明噬菌体的DNA控制生物性状，但不能证明DNA的复制方式，D错误。 答案　D 9.(2019·广东揭阳模拟)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题： (1)孟德尔等遗传学家的研究表明，在减数分裂过

49、程中，　　　　　　　　　　基因表现为自由组合。 (2)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型菌突变产生的。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由R型菌突变产生的，则出现的S型菌为　　　　。作出这一判断的依据是____________________________________ _________________________________________________________________。 (3)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下： ①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌

50、 ②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌 ③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌 增设实验③的目的是证明____________________________________________。 (4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，为什么遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系？ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

51、解析　(1)自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而组合。(2)基因突变是不定向性的，所以若S型菌是由R型菌基因突变产生的，则S型菌可能有多种类型。(3)艾弗里的实验增加了DNA和DNA酶的实验，①②③组实验互相对照，说明DNA是使R型菌发生转化的唯一物质，没有DNA，则R型菌不能转化为S型菌。(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，所以遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。 答案　(1)非同源染色体上的非等位 (2)多种类型　基因突变是不定向的 (3)无DNA则转化一定不能发生 (4)RNA是单链，碱基之间不形成碱基对 10.(

52、2019·湖南长沙一中调研)下列关于遗传物质的叙述中，正确的是(　　) A.因为所有细胞的遗传物质都是DNA，所以DNA是一切生物的遗传物质 B.肺炎双球菌的体内转化实验证明DNA是遗传物质 C.噬菌体侵染细菌的实验中，每组实验放射性只出现在上清液或沉淀物中 D.遗传物质会在生物繁殖过程中传递给子代 解析　因为大部分生物(包括细胞生物及部分病毒)的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质.但不是所有生物的遗传物质都是DNA，A错误；肺炎双球菌的体内转化实验只证明S型菌含有能使R型菌发生转化的转化因子，而不能证明DNA就是遗传物质，B错误；噬菌体侵染细菌的实验中，两个分组中的放射性

53、并非全部分布于上清液或沉淀物中，而是主要分布于上清液或沉淀物中，C错误；任何生物的遗传物质都会在生物繁殖过程中传递给子代，D正确。 答案　D 11.(2019·江西阶段性检测)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是(　　) A.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌 B.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌 C.R型菌＋S型菌DNA→预期出现S型菌 D.R型菌＋S

54、型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌 解析　S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型，而且这种抗性不是荚膜产生的，所以R型菌与抗青霉素的S型菌的DNA混合培养，若出现的S型菌也抗青霉素，说明抗青霉素性状的出现不是荚膜造成的，即DNA不是只在细胞表面起化学作用形成荚膜，而是起遗传作用，A符合题意；选项B的预期结果与实验处理不相符；选项C处理的结果不能证明产生荚膜的真正原因；选项D的预期结果与实验处理不相符。 答案　A 12.(2019·辽宁锦州模拟)图2为用标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验。据图判断下列叙述正确的是(　　) A.图2中用35S、3

55、2P分别标记噬菌体的蛋白质、DNA，标记元素所在部位分别对应于图1中的⑤① B.锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中应含有32P C.图2中的⑦⑧分别代表搅拌、离心过程，其中⑧的目的之一是让质量较轻的T2噬菌体颗粒分布到B上清液中 D.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 解析　蛋白质、DNA的特征元素分别为S、P，图1中的①为磷酸基团，含有P元素，⑤为肽键，不含有S元素，④为R基团，可能含有S元素，A错误；培养32P标记的T2噬菌体的大肠杆菌不应被32P标记，所以培养大肠杆菌的培养液中不能含有32P，否则离心后沉淀物中的放射性的来源无法确定，B错误；离心后上清液中主要

56、是T2噬菌体颗粒，C正确；噬菌体是DNA病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而DNA模板则由噬菌体自身提供，D错误。 答案　C 13.(2019·安徽五校联考)用32P和35S标记的噬菌体分别侵染细菌，经短时间保温后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染细菌的存活率，得到下图所示的实验结果。下列说法错误的是(　　) A.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 B.搅拌时间小于1分钟时，沉淀物中的放射性很高 C.在实验过程中细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 D.若被侵染细菌的存活率下降，细胞外35S放射性会增高

57、 解析　噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳吸附在细菌外面，通过搅拌使蛋白质外壳与细菌、没侵染成功的噬菌体与细菌分离，A正确；搅拌时间小于1 min时，噬菌体的蛋白质外壳与细菌不能很好地分离，沉淀物中的放射性很高，B正确；由图可知，被侵染细菌全部存活，即噬菌体没有裂解，故没有子代噬菌体释放出来，C正确；如果被侵染细菌的存活率下降，细胞外32P放射性会增高，D错误。 答案　D 14.(2019·河北衡水中学调研)按照图示①→②→③→④进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。 (1)本实验采用的方法是_

58、______________________________________________。 (2)从理论上讲，离心后上清液中　　　　(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中　　　　(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P。 (3)如果添加试管⑤，从试管②中提取朊病毒后先加入试管⑤，同时添加35S标记的(NH4)SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管③，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于　　　　中。 (4)一般病毒与朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供　　　　(填物质)，利用宿主细胞的　　　　　　　　进行　　　　　　　　　　。 答案　(1)同位素标记法 (2)几乎不能　几乎不能 (3)沉淀物 (4)核酸　核苷酸和氨基酸(原料)　自身核酸的复制和蛋白质的合成