2020-2021年高考生物一轮复习知识点专题23 DNA是主要的遗传物质

2020-2021年高考生物一轮复习知识点专题23 DNA是主要的遗传物质

‎2020-2021年高考生物一轮复习知识点专题23 DNA是主要的遗传物质 一、基础知识必备 ‎（一）人类对遗传物质的探索过程 ‎1、肺炎双球菌类型 ‎　　　　特点 类型 菌落 荚膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 无 无 ‎2、格里菲思的体内转化实验 ‎(1)过程及结果 ‎(2)结论 加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,这种转化因子促使R型活细菌转化为S型活细菌。‎ ‎ 3.艾弗里的体外转化实验 ‎ (1)方法 直接分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,将它们分别与R型细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能。‎ ‎(2)过程与结果 ‎(3)结果分析 S型细菌的DNA使R型细菌发生转化,其他物质不能使R型细菌发生转化。‎ ‎(4)结论 ① DNA是遗传物质; ②蛋白质、荚膜多糖和DNA水解物不是遗传物质。‎ ‎（二）噬菌体侵染细菌实验 实验材料 T2噬菌体、大肠杆菌 实验原理 T2噬菌体仅由蛋白质外壳和一个DNA分子组成,T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,侵入细菌后,能在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质进行大量增殖 实验步骤 ‎①标记细菌 细菌+含35S的培养基→含35S的细菌;‎ 细菌+含32P的培养基→含32P的细菌 ‎②标记噬菌体 噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体;‎ 噬菌体+含32P的细菌→含32P的噬菌体 ‎③噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体+细菌→上清液放射性很高,沉淀物放射性很低,在新形成的噬菌体中没有检测到35S;‎ 含32P的噬菌体+细菌→上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,在新形成的噬菌体中检测到32P 实验分析 ‎35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,而是留在宿主细胞外;32P标记的DNA进入了宿主细胞内 实验结论 子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的,DNA是噬菌体的遗传物质 ‎（三）烟草花叶病毒感染烟草的实验 实验过程与实 验结果 ‎①烟草花叶病毒→正常烟草→产生花叶病(对照组);‎ ‎②烟草花叶病毒的RNA→ 正常烟草→产生花叶病(实验组);‎ ‎③烟草花叶病毒的蛋白质→正常烟草→不产生花叶病(实验组)‎ 实验结论 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质 ‎（四）DNA 是主要的遗传物质 ‎　科学家通过广泛的实验探索,得出绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数种类的病毒的遗传物质是RNA。‎ 生物类型 所含核酸 遗传物质 实例 细胞 真核生物 DNA和RNA　‎ DNA 酵母菌、苹果、人 生物 原核生物 细菌、蓝藻 非细胞 生物　‎ 大多数病毒　‎ 仅有DNA DNA T2噬菌体 极少数病毒　‎ 仅有RNA RNA HIV、烟草花叶病毒 二、通关秘籍 ‎1、(1)转化的实质并不是基因发生了突变,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。‎ ‎(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌,而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。原因是转化受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。‎ ‎(3)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。‎ ‎2、(1)若用32P和35S标记病毒而宿主细胞未被标记,相当于间接地将核酸和蛋白质分开,只有子代病毒的核酸被32P标记。 ‎ ‎(2)若用32P和35S标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。 ‎ ‎(3)若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记,则只在子代病毒的核酸中有标记元素。 ‎ ‎(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记,则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。‎ 对点训练 ‎1．R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果（ ）‎ ‎【解析】R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因重组的结果，错误；‎ ‎2．32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体多数有放射性（ ）‎ ‎【解析】32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体少数有放射性，错误；‎ ‎3．噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果（ ）‎ ‎【解析】噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短会影响实验结果，错误；‎ ‎4．烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质（ ）‎ ‎【解析】烟草花叶病毒由蛋白质和RNA组成，烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质，正确。‎ ‎5．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都可以证明DNA是主要的遗传物质 ‎【解析】肺炎双球菌的转化实验及T2噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质，错误。‎ ‎6．一个被35S标记的噬菌体在侵染大肠杆菌后繁殖3代，子代噬菌体中含35S的约占1/4‎ ‎【解析】35S标记的是噬菌体的蛋白质，在子代噬菌体中不会出现35S，B错误； ‎ ‎7．在噬菌体侵染细菌的实验中，下列对噬菌体蛋白质外壳合成的描述，氨基酸原料来自细菌，酶来自噬菌体（　　）‎ ‎【解析】噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体DNA的合成，而DNA复制和噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料（脱氧核苷酸、氨基酸）、能量、酶等条件均由细菌提供。错误。‎ ‎8．研究噬菌体的遗传物质时，分别用35S和32P标记蛋白质和DNA（ ）‎ ‎【解析】用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质，正确。‎ ‎9．赫尔希与蔡斯分别用含32P和35S的T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌需长时间保温培养（ ）‎ ‎【解析】用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌需短时间保温培养，错误。‎ ‎10．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状（ ）‎ ‎【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，错误。‎ ‎11．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（ ）‎ ‎【解析】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，错误。‎ ‎12．赫尔希和蔡斯实验中，培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中（ ）‎ ‎【解析】噬菌体的DNA中含有P，蛋白质外壳不含P，32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，正确。‎ ‎13．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】32P标记亲代噬菌体的DNA，经过多次半保留复制，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，错误。‎ ‎14．32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，具有放射性子代噬菌体比例高（ ）‎ ‎【解析】32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，新合成的DNA链都不含32P，故子代噬菌体中含放射性的比例低，错误。‎ ‎15．将S型菌的DNA和R型菌混合培养，培养基上出现的细菌大多数是S型菌（ ）‎ ‎【解析】S型菌的DNA分子能将R型细菌转化为S型细菌，但转化率较低，因此培养基上出现的细菌大多数是R型菌，错误。‎ ‎16．噬菌体利用大肠杆菌体内的氨基酸作为原料合成外壳蛋白（ ）‎ ‎【解析】T2噬菌体是一种专营寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，利用宿主细胞的原料合成自身的组成成分，正确。‎ ‎17．格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验可证明遗传物质是DNA（ ）‎ ‎【解析】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验不能证明细菌的遗传物质是DNA，只是证明了S型细菌中存在某种转化因子，错误。 18．肺炎双球菌的活体转化实验未能证明DNA是遗传物质（ ）‎ ‎【解析】肺炎双球菌的活体转化实验证明了转化因子的存在，但是未能证明DNA是遗传物质，正确。‎ ‎19．肺炎双球菌的离体转化实验中，S型菌DNA的纯度和细菌的转化效率呈正相关（ ）‎ ‎【解析】肺炎双球菌的离体转化实验中，S型菌DNA的纯度和细菌的转化效率呈正相关的，正确。‎ ‎20．T2菌体侵染细菌实验中，35S组沉淀物的放射性偏高，可能是因为培养时间过长（ ）‎ ‎【解析】T2菌体侵染细菌实验中，35S组沉淀物的放射性偏高，可能是因为搅拌不充分，错误。‎ ‎21．用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，能从烟草中分离出子代病毒（ ）‎ ‎【解析】烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，能从烟草中分离出子代病毒，正确。‎ ‎22．肺炎双球菌的厚荚膜基因（SⅢ）可突变成薄荚膜基因（SI），则SⅢI和SI互为等位基因（ ）‎ ‎【解析】等位基因位于同源染色体上，肺炎双球菌属于原核生物，不含染色体，因此没有等位基因，即SⅢ和SⅠ不是等位基因，错误。 23．S型细菌是众多肺炎双球菌菌株中唯一能引起肺炎或败血症的类型（ ）‎ ‎【解析】肺炎双球菌有R型（表面无荚膜）和S型（表面有荚膜），而只有S型细菌的菌株能引起肺炎或败血症的类型，正确。‎ ‎24．离体转化实验，可证明S型菌的DNA掺入到R型菌中，能引起稳定的遗传变异（ ）‎ ‎【解析】离体转化实验中，用S型细菌的DNA加入R型菌中，出现了S型菌落，并且其子代依然是S型，证明S型菌的DNA掺入到R型菌中，能引起稳定的遗传变异，正确。‎ ‎25．格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质（ ）‎ ‎【解析】格里菲斯的体内转化实验只能证明S型细菌含有能让R型菌转化的转化因子，但不能证明该转化因子就是DNA，错误。‎ ‎26．噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质（ ）‎ ‎【解析】噬菌体侵染细菌的实验只证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，错误。‎ ‎27．艾弗里将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，只有部分R型菌转化为S型菌（ ）‎ ‎【解析】艾弗里的体外转化实验中，将S型菌的DNA与R型菌混合，不是全部的R型菌都转化为S型菌，正确。‎ ‎28．赫尔希和蔡斯的实验中用35S标记T2噬菌体的DNA，32P标记T2噬菌体的蛋白质（ ）‎ ‎【解析】T2噬菌体的DNA不含S元素，T2噬菌体的蛋白质不含P元素，错误。‎ ‎29．噬菌体侵染细菌实验中，用35S、32P标记同一噬菌体的蛋白质和DNA（ ）‎ ‎【解析】噬菌体侵染细菌实验中，用35S、32P分别标记两组噬菌体的蛋白质和DNA，错误。‎ ‎30．格里菲思提出的“转化因子”整合到R型菌DNA中后会改变其嘧啶比例（ ）‎ ‎【解析】格里菲思提出S型菌中存在某种“转化因子”，其实质就是DNA，S型菌的DNA整合到R型菌的DNA上其嘧啶碱基和嘌呤碱基的比例都不会发生改变，仍各占1/2，错误。‎ ‎31．S型菌的DNA经DNA酶处理并与R型菌混合培养后，培养基上无S型菌（ ）‎ ‎【解析】S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA的功能丧失，将导致活的R型菌不能转化为S型菌，正确。‎ ‎32．在赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”中可以用乳酸菌代替大肠杆菌（ ）‎ ‎【解析】T2噬菌体是专一性寄生在大肠杆菌中的，错误；‎ ‎33．用烟草花叶病毒的RNA感染烟草使其患病，说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 ‎【解析】烟草花叶病毒由RNA和蛋白质构成，仅用RNA侵染烟草的实验，并不能得出RNA就是烟草花叶病毒的遗传物质，应再增加一组烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草的对照实验，错误。‎ ‎34．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖（ ）‎ ‎【解析】T2噬菌体的宿主细胞是大肠杆菌，不会在肺炎双球菌中复制和增殖，错误；‎ ‎35．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质（ ）‎ ‎【解析】T2噬菌体是DNA病毒，没有独立的新陈代谢能力，病毒颗粒内不会合成mRNA和蛋白质，错误；‎ ‎36．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】人体免疫缺陷病毒为HIV，是RNA病毒，也是逆转录病毒，与T2噬菌体（DNA病毒）的核酸类型和增殖过程都不相同，错误。‎ ‎37．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中（ ）‎ ‎【解析】培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，噬菌体的原料来自于宿主细胞，正确；‎ ‎38．用含32P的普通培养基培养不含32P的病毒，可得到含32P的病毒DNA分子（ ）‎ ‎【解析】病毒没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此用含32P的普通培养基培养不含32P的病毒，不能得到含32P的病毒DNA分子，错误。‎ ‎39．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染 未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是沉淀、上清液、沉淀和上清液（ ）‎ ‎【解析】①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记的噬菌体DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；‎ ‎③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于DNA和蛋白质都含有氮元素，故15N标记噬菌体的DNA和蛋白质，离心后，15N标记蛋白质外壳出现在上清液中，15N标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性；错误。‎ ‎40．用32P标记S型肺炎双球菌的DNA，35S标记其蛋白质，将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是所有S型细菌都含有32P，不含有35S （ ）‎ ‎【解析】由于加热杀死后的S型肺炎双球菌与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内，能进入R型活细菌起转化作用的是32P标记的DNA，而失去活性的蛋白质不能进入细菌；又因为DNA分子是半保留复制，R活细菌又没有标记，所以从死亡的小鼠体内提取到的活的S型和R型细菌中，只有部分S型细菌含有32P，不含35S。错误。‎