【生物】2020届一轮复习人教版遗传物质的经典探究实验学案

【生物】2020届一轮复习人教版遗传物质的经典探究实验学案

2020 届 一轮复习 人教版 遗传物质的经典探究实验 学 案 考点突破 素养达成 考点一 肺炎双球菌转化实验(国考 5 年 1 考) (全国卷：2015 全国卷Ⅰ；地方卷：2018 浙江、江苏卷；2017 江苏卷；2014 福建卷) 【师说考问】 考问 1 肺炎双球菌体内和体外转化实验比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 小鼠体内培养 培养基体外培养 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 已经被加热杀死的 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 已经被加热杀死的 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 联系 ①所用材料相同，都是 R 型和 S 型肺炎双球菌；②体内转化实验是基础，仅说 明加热后杀死的 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”就是 DNA；③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则 考问 2 S 型细菌和 R 型细菌转化的实质 (1)加热杀死的 S 型细菌，其蛋白质变性失活，DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键 断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化的实质是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重 组。 (3)一般情况下，转化率很低，形成的 S 型细菌很少，转化后形成的 S 型细菌可以遗传 下去，快速繁殖形成大量的 S 型细菌，说明 S 型细菌的 DNA 是遗传物质。 考问 3 体内转化实验中，小鼠体内 S 型细菌、R 型细菌含量的变化情况如图所示，则： (1)ab 段 R 型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的对抗 R 型细菌的抗体，致使 R 型细菌数量减少。 (2)bc 段 R 型细菌数量增多的原因是：b 之前，已有少量 R 型细菌转化为 S 型细菌，S 型细菌能降低小鼠的免疫力，造成 R 型细菌大量繁殖。 (3)后期出现的大量 S 型细菌是由 R 型细菌转化成的 S 型细菌繁殖而来的。 【题组跟进】 高考题组——研考向 考向一 对生命科学史的认知与判断 1．[2013·全国卷Ⅱ，5]在生命科学发展过程中，证明 DNA 是遗传物质的实验是( ) ①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA 的 X 光衍射实验 A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根 通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA 的 X 光衍射实验说明了 DNA 分子呈 螺旋结构。证明 DNA 是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和 T2 噬菌体侵染大肠杆菌 实验。 答案：C 考向二 肺炎双球菌转化实验分析及变式应用 2．高考重组，判断正误。 (1)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。[2018·浙江卷，T23](×) (2)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。 [2018·浙江卷，T23](×) (3)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的 DNA 和 RNA 都是遗传物质。[2018·江苏卷， T3](×) (4)格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状。[2017·江苏卷，T2](×) (5)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。[2017·江苏卷， T2](×) (6)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。[2015·全国卷Ⅰ，T5B](×) (7)肺炎双球菌转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质。[2013·全国卷Ⅱ，T5 改编](×) (8)R 型肺炎双球菌与 S 型肺炎双球菌 DNA 混合后，R 型细菌发生转化是基因突变的结 果。(×) (9)用 DNA 酶处理后的 S 型细菌 DNA 与活 R 型细菌混合，可培养出 S 型细菌菌落和 R 型细菌菌落。(×) 3．[高考改编]肺炎双球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回 答下列问题。 (1)体内转化实验中涉及的 S 型细菌和 R 型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分， 区分的依据是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)艾弗里实验中设置 DNA＋DNA 酶这一组实验的目的是什么？ __________________________________________。 (3)转化的实质是基因突变，还是基因重组？_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)S 型细菌和 R 型细菌的菌落不同，S 型细菌有荚膜，菌落表面光滑，R 型细菌 无荚膜。菌落表面粗糙，可通过观察菌落来区分这两种肺炎双球菌。(2)(3)可联系教材实验 作答。 答案：(1)S 型细菌形成的菌落表面光滑，R 型细菌形成的菌落表面粗糙 (2)一是对照说明只加 DNA 组的结论，二是说明构成 DNA 的基本成分不能实现细菌转 化 (3)转化的实质并不是基因发生突变，而是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重组 [实验拓展] 生物实验中对照实验的类型 (1)对照组与实验组 对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指 某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排 除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照，有助于得出真实可信的结果或结论。 (2)对照类型：①空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为 实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。自变量为实验变量的有无。 一般验证性实验采用空白对照。②相互对照。设置三组以上的实验，每一组既作为实验组， 同时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般探究“××最适(佳) 条件”的实验采用相互对照。③自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验 处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“植物细胞质壁 分离与复原”实验。④条件对照。增设了与实验变量无关的一组实验。常结合空白对照进行， 具有反证或加强作用。 模拟题组——预趋势 预测一 肺炎双球菌体内转化实验分析 1．[2019·宁夏银川一中模拟]S 型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体， 而 R 型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( ) A．加热杀死的 S 型菌与 R 型菌混合使 R 型菌转化成 S 型菌属于基因突变 B．S 型菌与 R 型菌在结构上最大的不同是 S 型菌的菌体有多糖类的荚膜 C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 D．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 解析：加热杀死的 S 型菌与 R 型菌混合使 R 型菌转化成 S 型菌属于基因重组，A 项错 误；S 型菌与 R 型菌在结构上最大的不同是 S 型菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成光滑的 菌落，B 项正确；肺炎双球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C 项错误；高温处理过的 S 型 菌蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D 项错误。 答案：B 2．[2019·上饶模拟]如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S 型 菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R 型菌无荚膜也无毒性。下列说法 错误的是( ) A．与 R 型菌混合前必须将 S 型菌慢慢冷却 B．无毒的 R 型菌转化为有毒的 S 型菌属于基因重组 C．该转化实验不能证明 DNA 是遗传物质 D．S 型菌的 DNA 能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病 解析：与 R 型菌混合前必须将 S 型菌慢慢冷却，以防止高温杀死 R 型菌，A 正确；S 型菌的 DNA 进入 R 型菌，使 R 型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体，整合到受体 DNA 上并得以表达，属于基因重组，B 正确；该转化实验不能证明 DNA 是遗传物质，C 正 确；由于 S 型菌有荚膜(荚膜属于多糖，不是 DNA)，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能 抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D 错误。 答案：D 预测二 肺炎双球菌的体外转化实验分析 3．[2019·潍坊模拟]下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是( ) A．需对 S 型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定 B．R 型细菌转化为 S 型细菌的实质是发生了基因重组 C．S 型细菌的 DNA 使部分 R 型细菌转化为 S 型细菌 D．该实验的思路是将 DNA 和蛋白质分开，单独观察 DNA 的作用 解析：肺炎双球菌体外转化实验的思路是将 DNA、蛋白质、多糖等分离提纯，并分别 与活 R 型菌混合，单独分析各类物质的转化作用。 答案：D 4．[2019·湖南长郡中学模拟]经查阅 1944 年和 1946 年艾弗里等人所发表论文发现，艾 弗里的原始实验并没有逐一分析 S 型细菌中的各种成分，原论文也没有提及蛋白质和多糖 的分离、提纯工作，而且在论文的预处理方法部分采取了“去除蛋白质和荚膜多糖”步骤， 后续实验是在去除了 S 型细菌的蛋白质和多糖的基础上进行的。通过不断地去除各种成分， 从而得到相对纯净的“转化因子”。得到纯化的“转化因子”后，艾弗里对其进行了肺炎双 球菌转化实验，确认转化因子就是 DNA。根据以上实验信息，下列说法正确的是( ) A．该实验只能证明 DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质和多糖不是遗传物质 B．该实验思路是将 DNA、蛋白质和多糖等物质分离，单独研究其作用 C．该实验证明了蛋白质不是遗传物质，而赫尔希和蔡斯实验无法证明这一点 D．该实验可以证明 DNA 是主要的遗传物质，不能证明 RNA 是遗传物质 解析：依题意可知：艾弗里是通过不断地去除 S 型细菌的各种成分，从而得到相对纯 净的“转化因子”后，对其进行了肺炎双球菌转化实验，因此，该实验只能证明 DNA 是遗 传物质，不能证明蛋白质和多糖不是遗传物质，A 正确；艾弗里只研究了 DNA 的作用，没 有单独研究蛋白质和多糖等物质的作用，B 错误；该实验没有证明蛋白质不是遗传物质，C 错误；该实验确认转化因子就是 DNA，即证明了 DNA 是遗传物质，但不能证明 RNA 是遗 传物质，D 错误。 答案：A 考点二 比较分析噬菌体侵染细菌的实验(国考 5 年 3 考) (全国卷：2018 全国卷Ⅲ；2017 全国卷Ⅱ；2015 全国卷Ⅰ； 地方卷：2018 浙江卷；2017 江苏卷；2016 江苏卷；2015 安徽卷) 【师说考问】 考问 1 观察噬菌体的复制式增殖过程，填相应内容 (1)模板：进入细菌体内的噬菌体 DNA。 (2)合成噬菌体 DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 (3)合成噬菌体的蛋白质 原料：大肠杆菌的氨基酸 场所：大肠杆菌的核糖体 [巧学助记] 噬菌体增殖过程 一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。 考问 2 分析子代噬菌体的放射性情况 如果用 15N、32P、35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌，可在产生的子代噬菌体的 DNA(组 成结构成分)中找到的放射性元素是 15N 和 32P。 考问 3 噬菌体侵染细菌实验结果分析 (1)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？ 答案：可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，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)用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？ 答案：①保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清 液中，使上清液出现放射性。 ②从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠 杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。 考问 4 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 设计 思路 设法将 DNA 与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 处理 方法 直接分离：分离 S 型菌的 DNA、多糖、 蛋白质等，分别与 R 型菌混合培养 同位素标记法：用同位素 35S、32P 分 别标记蛋白质和 DNA 结论 ①证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质 不是遗传物质 ②说明了遗传物质可发生可遗传的变 异 ①证明 DNA 是遗传物质，但不能证 明蛋白质不是遗传物质 ②说明 DNA 能控制蛋白质的合成 ③说明 DNA 能自我复制 【题组跟进】 高考题组——研考向 考向一 噬菌体侵染细菌实验的综合考查 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．人类免疫缺陷病毒与 T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析：T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增 殖，A 错误；T2 噬菌体毒要借助宿主细胞合成 mRNA 和蛋白质，B 错误；用含有 32P 培养 基培养大肠杆菌，再用含 32P 标记的大肠杆菌培养 T2 噬菌体，能将 T2 噬菌体的 DNA 标记 上 32P，即培养基中的 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 陷病毒为 HIV，它的遗传物质是 RNA，T2 噬菌体的遗传物质是 DNA，D 错误。 答案：C 2．高考重组，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，T5C](×) (2)噬菌体侵染细菌实验中，用 32P 标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射 性。[2018·浙江卷，T23A](×) (3)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，细菌裂解后得到的噬菌体都带 有 32P 标记。[2017·江苏卷，T2CD](×) (4)赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的。[2016·江苏卷，T1C](×) (5)赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质。[2016·江苏卷，T1D](√) (6)T2 噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。[2015·全国卷Ⅰ，T1C](√) (7)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。[2014·江苏卷，T4D](×) (8)T2 噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。[2013·海南卷，T13A](×) (9)DNA 和 RNA 都是 T2 噬菌体的遗传物质。[2013·海南卷，T13C](×) (10)T2 噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。[2013·海南卷，T13D](√) (11)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。[2012·江苏卷，T2B](√) [高考 VS,教材] 高考溯源 以上内容主要是对教材必修 2 P44～45 噬菌体侵染细菌实验相关内容的考查， 把握实验方法、原理、结论及对本实验与肺炎双球菌的转化实验对比，找出其异同点是解题 的关键。 [即时对练] (必修 2 P44 图 3－3 改编)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验， 结果如下表。由表可知( ) 实验组号 接种菌型 加入 S 型细菌物质 培养皿长菌情况 ① R 蛋白质 R 型 ② R 荚膜多糖 R 型 ③ R DNA R 型、S 型 ④ R DNA(经 DNA 酶处理) R 型 A.①不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子 D．①～④说明 DNA 是主要的遗传物质 解析：本实验分别用 S 型细菌的蛋白质、荚膜多糖及 DNA 与 R 型菌混合，只有 S 型菌 的 DNA 才可实现由 R 型菌向 S 型菌的转化，表明三类物质中只有 DNA 为转化因子，而 “DNA＋DNA 酶”组别恰能验证 DNA 被破坏后，将丧失转化功能，由此更加增强了“DNA 为转化因子”的说服力，①～④并未证明 DNA 是主要遗传物质。 答案：C 考向二 实验细节的深层次分析及意外结果的原因分析 3．[经典高考]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 C．DNA 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：噬菌体的结构物质有蛋白质和 DNA，对蛋白质和 DNA 进行标记要用特有元素 35S 和 32P，不能用共有元素 15N，故 C 项错误；蛋白质的组成元素中一般没有 P，故 D 错误； 噬菌体侵染细胞时把 DNA 注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和 DNA 分离开，使实验结果更科学、更准确，故 B 项正确。 答案：B 4．[经典高考]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 标记的噬菌体侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D．用 32P、35S 标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗 传物质 解析：噬菌体是病毒，离开活细胞不能生存；在用 35S 和 32P 标记的噬菌体分别侵染未 被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来， 从而影响实验结果；用 35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅 拌不充分，使含 35S 的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明 DNA 是 遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质。 答案：C [实验拓展] 噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法 T2 噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现的情况也不 同： (1)若用 32P 和 35S 标记 T2 噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分 开，只在部分子代 T2 噬菌体的核酸中有 32P 标记。 (2)若用 32P 和 35S 标记宿主细胞而 T2 噬菌体未被标记，则在子代 T2 噬菌体的核酸和蛋 白质外壳中均有标记元素。 (3)若用 C、H、O、N 等标记 T2 噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代 T2 噬菌 体的核酸中有标记元素。 (4)若用 C、H、O、N 等标记宿主细胞而 T2 噬菌体未被标记，则在子代 T2 噬菌体的核 酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。 模拟题组——预趋势 预测一 噬菌体侵染细菌实验的结果分析 1．[2019·重庆模拟]在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对 35S 标记的噬菌体一组(甲 组)不进行搅拌、32P 标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( ) A．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性 B．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性 C．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性 D．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性 解析：噬菌体侵染细菌的实验中对 35S 标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体 的外壳不会从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而 32P 标记的噬菌体一组 (乙组)保温时间过长，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。 答案：A 2．[2019·江苏南通模拟]下列关于 T2 噬菌体侵染 32P 标记的大肠杆菌的实验分析中，正 确的是( ) A．实验中温度对实验结果无影响，因此属于无关变量 B．噬菌体保温时间过短会导致离心后上清液放射性减弱 C．子代噬菌体的 DNA 双链不可能均被标记上 32P D．本实验证明了 DNA 才是噬菌体真正的遗传物质 解析：噬菌体侵染细菌时，DNA 进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳则留在细菌细胞 外，在噬菌体的 DNA 的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分；因为噬 菌体较轻，搅拌离心后，大肠杆菌主要集中在沉淀物中，噬菌体及其蛋白质外壳存在于上清 液中。实验中温度属于无关变量，通过影响有关酶的活性而对实验结果产生影响，A 项错误； 用 32P 标记的是大肠杆菌 DNA，若保温时间过短，在大肠杆菌内增殖的子代噬菌体没有被 释放出来，会导致离心后上清液放射性减弱，B 项正确；依据 DNA 分子的半保留复制，从 第二代起，会出现 DNA 双链均被标记上 32P 的子代噬菌体，C 项错误；若要证明 DNA 是遗 传物质，需用 32P 标记的噬菌体和 35S 标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌进行实验， 所以本实验不能证明 DNA 才是噬菌体真正的遗传物质，D 项错误。 答案：B 预测二 两个经典实验的比较及曲线分析 3．[2019·湖北黄冈市统考]下列有关肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的 异同点的叙述，正确的是( ) A．实验材料都是原核生物 B．只有肺炎双球菌的实验利用了对照实验 C．都能证明 DNA 是遗传物质 D．实验处理都采用了直接分离法 解析：噬菌体为病毒，不是原核生物；两个实验都设计了对照实验；两个实验都证明了 DNA 是遗传物质；肺炎双球菌体外转化实验采用了直接分离法，噬菌体侵染细菌实验采用 了同位素标记法。 答案：C 4．[经典模拟]在肺炎双球菌的转化实验中，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，小鼠死亡，则小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况最可能是( ) 解析：分析该过程可知，最初是由于 R 型细菌没有荚膜保护会被小鼠免疫系统处理， 部分死亡，数量下降，一段时间后部分 R 型细菌转化成 S 型细菌，S 型细菌有毒性，会使小 鼠免疫力下降，直至死亡，因此 R 型细菌、S 型细菌数量都会增加，B 正确。 答案：B 考点三 聚焦生物的遗传物质(国考 5 年 2 考) (全国卷：2018 全国卷Ⅲ；2017 全国卷Ⅰ；地方卷：2018 浙江卷；2015 重庆卷) 【师说考问】 考问 1 烟草花叶病毒重建的实验 (1)过程 (2)构建的重组病毒，其遗传性状与提供 RNA 的病毒性状完全一致，与提供蛋白质的病 毒性状不同，说明 RNA 是遗传物质。 结论：只有 RNA 而没有 DNA 的病毒中，RNA 是遗传物质。 考问 2 完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型 易错警示 关于如何确定遗传物质的两个要点 (1)细胞内既有 DNA 又有 RNA，但只有 DNA 是遗传物质。 (2)病毒只含有一种核酸——DNA 或 RNA，遗传物质是 DNA 或 RNA。 【题组跟进】 高考题组——研考向 考向一 烟草花叶病毒实验的考查 1．高考重组，判断正确。 (1)从烟草花叶病毒中可以提取到 RNA。[2018·全国卷Ⅲ，T5A](√) (2)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。[2018·浙江卷， T23D](√) 考向二 病毒遗传物质检测的设计思路与结果预测 2．[2017·全国卷Ⅰ，29]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为 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)由于 DNA 和 RNA 有各自的特有碱基，DNA 特有碱基为 T，RNA 特有碱基 为 U，在用放射性同位素标记碱基 U 的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。 再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同 位素标记碱基 T 的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放 射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。 (2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为 RNA 病毒；反之为 DNA 病毒。 答案：(1)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监测其放射性。 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监测其放射性。 (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；反之为 DNA 病毒。 名师点睛 本题考查利用同位素标记法区分病毒的种类、病毒体内只有一种核酸、DNA 和 RNA 的 区别和病毒的培养等知识点，要求考生遵循课本上噬菌体侵染细菌实验的过程，掌握 DNA 与 RNA 在碱基上的区别，病毒是非细胞结构的生物，必须在含有宿主细胞的培养基上培养 才能进行代谢和繁殖是解题的关键。 模拟题组——预趋势 预测一 遗传物质的实验分析与探究 1．[2019·深圳高三调研考试]将甲细菌提取物(含 A、B、C、D 四种有机物的混合物)和 活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对上述四种物质 进行分离和提纯的前提下，为确定 A～D 中是哪种物质能使乙细菌转化为甲细菌，请根据题 意设计相关实验。要求写出实验设计思路、预期结果及结论。 (1)设计思路：________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)预期结果：__________________________________________。 (3)结论：_____________________________________________________。 解析：该实验的目的是探究甲细菌中含有的 A、B、C、D 四种有机物，哪种化合物可 使乙细菌发生转化。由于 A、B、C、D 四种有机物无法分离和提纯，故只能将其分成 4 份， 再向其中分别加入分解 A 的酶、分解 B 的酶、分解 C 的酶、分解 D 的酶。再将处理后组别 中加入乙细菌，观察其转化情况。若其中某一个组别没有分离出活的甲细菌，表明该物质是 促进乙细菌转化为甲细菌的物质。 答案：(1)取适量的甲细菌的细胞提取物分成 4 等份，分别放在 4 支试管并编号，再分 别加入可分解 A、B、C、D 的酶，一段时间后，分别和有乙细菌的培养基混合培养并观察 结果 (2)其中有一组混合培养基中没有分离出活的甲细菌 (3)加酶后没有分离出活的甲细菌的实验组中所含对应的有机物为转化物质 预测二 生物体内遗传物质的考查 2．[经典模拟]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 DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2 噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV 的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸 解析：豌豆是具备细胞结构的生物，其遗传物质为 DNA，而不是 A 项所述的“主要是 DNA”，A 项错误；酵母菌的遗传物质为 DNA，主要分布于细胞核内的染色体上，少量在 细胞质内，B 项正确；T2 噬菌体的遗传物质为 DNA，其中不含硫元素，C 项错误；HIV 的 遗传物质为 RNA，水解产物应是 4 种核糖核苷酸，D 项错误。 答案：B 课堂总结 网络建构 [网络建构] [答题必备] 1．格里菲思实验的结论是：加热杀死的 S 型细菌中存在“转化因子”。 2．艾弗里实验的结论是：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定性变化的物质，即 DNA 是遗 传物质。 3．在 T2 噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有 S，P 几乎都存在于 DNA 分子中。 4．证明 DNA 是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将 DNA 与蛋白质等其他物质 分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。 5．病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA；细胞生物的遗传物质是 DNA。