2021版高考人教版通用生物核心讲练大一轮复习：DNA是主要的遗传物质 Word版含答案

2021版高考人教版通用生物核心讲练大一轮复习：DNA是主要的遗传物质 Word版含答案

讲 核心考点·全突破 考点一　肺炎双球菌的转化实验 ‎ ‎ ‎1.体内转化与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 场所 在小鼠体内 培养基 实验 对照 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 构思 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 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 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，而体外转化实验则进一步证明“转化因子”就是DNA。‎ ‎(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则 ‎2.实验拓展分析：‎ - 11 -‎ ‎(1)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)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。‎ ‎【高考警示】 ‎ 细菌“转化”的两个易错点 ‎(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)发生转化的只是少部分R型细菌：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，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。‎ ‎ ‎ ‎【典例】(2019·江苏高考)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是 (　　)‎ A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA ‎【解析】选C。因为N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A项错误；‎ - 11 -‎ 噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B项错误；噬菌体的DNA合成的模板来自噬菌体自身的DNA，而原料来自大肠杆菌，C项正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。‎ ‎ ‎ ‎　(1)赫尔希和蔡斯是如何标记T2噬菌体的S和P的？‎ 提示：先用含35S、32P的培养基分别培养大肠杆菌，然后用培养后的大肠杆菌培养T2噬菌体。‎ ‎(2)艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的思路都是将DNA与蛋白质分开，分别单独地观察各自的作用。‎ ‎ ‎ ‎　(2016·江苏高考)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】选D。本题主要考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验。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项错误；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项错误；T2噬菌体营寄生生活，‎ - 11 -‎ 需先用含32P的培养基培养大肠杆菌，获得32P标记的细菌，然后再用32P标记的细菌培养噬菌体，获得32P标记的噬菌体，C项错误；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项正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述中，错误的是 (　　)‎ A.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 B.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 C.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒 D.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 ‎【解析】选B。培养基中的32P经宿主摄取后，可以作为噬菌体DNA复制的原料，因此可出现在T2噬菌体的核酸中，A项正确；格里菲思的转化实验只能证明转化因子的存在，B项错误；离心的目的是将噬菌体与大肠杆菌分离，让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，C项正确；将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，S型菌的DNA可以将R型菌转化为S型菌，因此将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，D项正确。‎ ‎2.经查阅在艾弗里等人所发表的论文里发现，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“‎ - 11 -‎ 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】选A。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DNA是主要的遗传物质，D错误。‎ 考点二　T2噬菌体侵染细菌实验 ‎ ‎ ‎ ‎1.T2噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较：‎ T2噬菌体侵染 肺炎双球菌体外 - 11 -‎ 细菌实验 转化实验 设计思路 设法将DNA和其他物质分开，单独地研究它们各自不同的遗传功能 处理方法 放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素 直接分离法：分离S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等，分别与R型细菌混合培养 检验结果 的方式 检测放射性同位素存在位置 观察R型细菌能否转化成S型细菌 结　论 DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质是不是遗传物质 DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质 ‎2.子代噬菌体组分的来源：‎ ‎(1)DNA的链有两条来自母本，其余利用细菌成分合成。‎ ‎(2)蛋白质成分全部来自细菌。‎ ‎3.噬菌体侵染细菌实验中的放射性分析：‎ ‎(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌。‎ ‎①放射性来源：噬菌体DNA链。‎ ‎②上清液具有放射性的原因是部分噬菌体没有侵染细菌；或者部分大肠杆菌破裂，子代噬菌体释放。‎ ‎(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌。‎ ‎①放射性来源：噬菌体外壳。‎ - 11 -‎ ‎②沉淀物具有放射性的原因是部分噬菌体的外壳没有与大肠杆菌分离。‎ ‎【高考警示】 ‎ 标记T2噬菌体的三大误区 标记T2噬菌体的正确方法是用35S和32P分别标记细菌，再分别用含35S和32P的细菌培养T2噬菌体。常常存在三大操作误区：‎ 误区 原因 ‎(1)‎ 用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体 T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养 ‎(2)‎ 用3H、14C标记细菌，再用被标记的细菌来培养T2噬菌体 DNA和蛋白质都含有H和C，结果是T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记 ‎(3)‎ 用35S和32P标记同一噬菌体 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 ‎ ‎ ‎【典例】(2017·全国卷Ⅱ)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 - 11 -‎ 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】选C。本题主要考查T2噬菌体侵染细菌的实验及病毒的特点。T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，A项错误；T2噬菌体缺乏独立代谢的能力，只能在宿主细胞内进行代谢，B项错误；T2噬菌体侵入宿主细胞后，利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸，培养基中32P经宿主摄取后，可以出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确；人类免疫缺陷病毒(HIV)的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。‎ ‎ ‎ ‎　(1)某同学用被32P标记的T2噬菌体侵染细菌，经保温、搅拌和离心处理后，发现上清液中的放射性高，沉淀物中的放射性很低，这与教材中描述的不一致。请你帮该同学分析他操作中可能出现的错误。(至少两条)‎ 提示：①保温培养时间短，大多数噬菌体没有侵入细菌体内；②搅拌过度或保温培养时间太长，导致大多数细菌裂解。‎ ‎(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA(填“DNA”或“蛋白质”)是遗传物质。‎ ‎ ‎ ‎1.(2020·皖江模拟)如图所示为“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”的部分实验流程。下列相关叙述错误的是 (　　)‎ - 11 -‎ A.根据检测结果可得出进入大肠杆菌的是T2噬菌体的DNA B.标记T2噬菌体时，T2噬菌体侵染的是含放射性的大肠杆菌 C.该实验与肺炎双球菌体内转化实验的设计思路是一致的 D.若检测到上清液中有少量放射性，则可能与保温时间较短有关 ‎【解析】选C。根据检测结果可知，进入大肠杆菌的是T2噬菌体的DNA，而蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，A项正确；病毒没有细胞结构，其生命活动必须依赖于细胞，因此标记T2噬菌体时，T2噬菌体侵染的是含放射性的大肠杆菌，B项正确；肺炎双球菌的体内转化实验是格里菲思将完整细菌感染小鼠，艾弗里的体外转化实验中将S型细菌中的物质进行了提纯，然后将提纯的物质分别加入培养R型细菌的培养基中，因此该实验与肺炎双球菌体外转化实验的设计思路是一致的，C项错误；若检测到上清液中有少量放射性，则可能与保温时间较短有关，部分噬菌体的DNA还没有来得及注入大肠杆菌就被离心到上清液中，D项正确。‎ ‎ ‎ ‎“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题 - 11 -‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　下列关于T2噬菌体和细菌的叙述，正确的是 (　　)‎ ‎　A.T2噬菌体和细菌的遗传物质都是DNA B.T2噬菌体和细菌共有的细胞器是核糖体 C.T2噬菌体和细菌都可以在普通培养基中培养 D.T2噬菌体和细菌都属于生命系统中的个体层次 ‎【解析】选A。T2噬菌体是病毒，由蛋白质和DNA构成，细菌属于原核细胞，其遗传物质是DNA。T2噬菌体和细菌的遗传物质都是DNA，A正确；T2噬菌体没有细胞结构，没有细胞器，B错误；T2噬菌体不能在普通培养基中培养，需要寄生在大肠杆菌体内，C错误；T2噬菌体是病毒，不属于生命系统层次，D错误。‎ ‎2.肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的经典实验，两个实验都涉及 (　　)‎ A.微生物培养技术　　　 B.同位素标记技术 C.DNA分离提纯技术 D.差速离心分离技术 ‎【解析】选A。肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌分别利用微生物培养技术培养肺炎双球菌和大肠杆菌，A正确；肺炎双球菌体外转化实验没有用到放射性同位素标记技术，B错误；T2噬菌体侵染大肠杆菌没有用到DNA分离提纯技术，C错误；肺炎双球菌体外转化实验没有用到差速离心分离技术，D错误。‎ 关闭Word文档返回原板块 - 11 -‎ - 11 -‎