【生物】2019届一轮复习人教版6-1人类对遗传物质的探索过程考点 15页

第六单元　遗传的分子基础 考纲参照 ‎1.人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)‎ ‎2.DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)‎ ‎3.基因的概念(Ⅱ)‎ ‎4.DNA分子的复制(Ⅱ)‎ ‎5.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)‎ 考情回顾 考查的知识点 近年常考查“人类对遗传物质的探索过程”“DNA分子的复制”“DNA的结构”“基因的概念”“遗传信息的转录和翻译”‎ 设问新角度 本部分除了专题内部的综合考查外,还常与其他章节相结合,将本部分的知识迁移到新的情境中来考查DNA分子的结构和复制特点、相关计算、基因表达及应用、实验设计思路和实验结果的分析等 课时安排 人类对遗传物质的探索过程(1课时);DNA分子结构的主要特点、基因的概念(1课时);基因与性状的关系(1课时)‎ 课时1　人类对遗传物质的探索过程 见《自学听讲》P116‎ 蛋白质是遗传物质的猜测 ‎　　理由:蛋白质是生物大分子,由多种氨基酸组成;组成蛋白质的氨基酸①　　　　　　　　　　　可能蕴含着遗传信息。 ‎ 肺炎双球菌的转化实验 ‎　　1.格里菲思的实验 实验过程:‎ 实验结论:S型细菌有毒性,R型细菌无毒性;被加热杀死的S型细菌中,含有能使R型活细菌转化为S型活细菌的④　　　　　。 ‎ ‎2.艾弗里的实验 实验过程与现象:‎ ‎　　实验结论:促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是DNA。‎ 噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯的实验 ‎　　1.T2噬菌体的特点 ‎(1)结构与组成 ‎　　(2)生活方式:寄生在⑧　　　　　　细胞内。 ‎ ‎(3)增殖特点:在⑨　　　　　　的作用下,利用大肠杆菌细胞内的物质合成自身的组成成分,进行大量增殖。 ‎ ‎2.实验方法:⑩　　　　　　　　　。 ‎ ‎3.实验过程与现象:‎ 培养含　　　的大肠杆菌含32P的噬菌体 ‎ 未标记的 大肠杆菌→短时间保温后, 搅拌、离心→沉淀物放射性很高 上清液放射性很低 培养含35S的大肠杆菌含35S的噬菌体未标记的大肠杆菌→短时间保温后,搅拌、离心→沉淀物放射性很　　 上清液放射性很　　 ‎ ‎4.实验结论:噬菌体DNA进入大肠杆菌细胞内,蛋白质没有进入,　　　是遗传物质。 ‎ 烟草花叶病毒感染实验 ‎　　1.烟草花叶病毒的组成:由　　　　　　　组成。 ‎ ‎2.实验过程与现象:‎ ‎3.实验结论:‎ ‎　　　是烟草花叶病毒的遗传物质。 ‎ DNA是主要的遗传物质 ‎　　真核生物、原核生物以及DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是　　　,所以说　　　是主要的遗传物质。 ‎ ‎①多种多样的排列顺序　②存活　③死亡　④转化因子 ‎⑤DNA　⑥DNA　⑦蛋白质外壳　⑧大肠杆菌　⑨自身DNA　⑩同位素示踪法　P　低　高 　DNA　RNA和蛋白质　未感染　感染　RNA　RNA　DNA ‎1.噬菌体侵染细菌的实验中为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记?为什么不能用35S和32P标记同一噬菌体?‎ 提示　(1)DNA和蛋白质特有的元素分别是P和S。(2)因为放射性检测时只能检测到放射部位,不能确定是何种元素的放射性。‎ ‎2.噬菌体侵染细菌的实验中能不能用3H、14C来标记噬菌体?是否可以利用含35S和32P的普通培养基来直接培养噬菌体,使其带上相应的标记?‎ 提示　(1)不能,因为噬菌体中的DNA和蛋白质都含有H和C元素,如果用这两种元素标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,会导致结果不能确定。(2)噬菌体是病毒,只能寄生在活的宿主细胞(细菌)内,故不能利用含35S和32P的培养基直接培养。‎ 例　(2016年重庆月考)1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验,该实验包括4个步骤:①噬菌体侵染细菌;②用35S和32P分别标记T2噬菌体;③放射性检测;④搅拌离心。‎ ‎(1)该实验步骤的正确顺序是　　　　。 ‎ A.①②④③　　　　　　B.④②①③‎ C.②①④③ D.②①③④‎ ‎(2)该实验分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,在图甲中标记元素所在部位依次是　　　　(填序号)。该实验得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 甲 ‎(3)若测定放射性同位素主要分布在图乙中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是　　　　。 ‎ 乙 A.用含35S的培养基直接培养噬菌体 B.用含32P的培养基直接培养噬菌体 C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 ‎(4)图乙中锥形瓶内的营养成分是用来培养　　　　的。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,则适宜时间离心后试管中的放射性主要存在于　　　　中;若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则适宜时间离心后,试管中的放射性主要存在于　　　　中。 ‎ 解析　(1)赫尔希和蔡斯完成的T2噬菌体侵染细菌的实验,其实验步骤的顺序是:②用35S和32P分别标记T2噬菌体→①噬菌体侵染细菌→④搅拌离心→③放射性检测,所以C项正确,A、B、D项错误。(2)图甲中①是磷酸基团,②是脱氧核糖,③是含氮碱基,①②③组成一分子脱氧核苷酸;④是氨基酸的R基,⑤是肽键。分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,则图中标记元素所在部位依次是①④;该实验得出的结论是噬菌体的DNA是遗传物质。(3)同位素标记时,对细菌进行同位素标记可用直接标记法,即在培养基中添加含特定同位素的原料培养细菌;对噬菌体进行同位素标记须用间接标记法,即先在培养基中添加含特定同位素的原料培养细菌,使细菌带上同位素标记,再用噬菌体侵染细菌,可将噬菌体标记特定的同位素。用含35S的噬菌体侵染大肠杆菌,经搅拌离心后,可检测到上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低;用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌,经搅拌离心后,可检测到上清液中放射性很低,沉淀物中放射性很高;结合图乙分析可知,获得该实验中的噬菌体的培养方法是C项所述。(4)图乙中锥形瓶内的营养成分是用来培养大肠杆菌的。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,则适宜时间离心后试管中的放射性主要存在于沉淀物中;若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则适宜时间离心后,试管中的放射性主要存在于上清液和沉淀物中。‎ 答案　(1)C　(2)①④　 DNA是遗传物质　(3)C ‎(4)大肠杆菌　 沉淀物　 上清液和沉淀物 ‎1.格里菲思实验的结论: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: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。‎ ‎1.(2016年江苏高考)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　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型菌中存在一种转化因子,可使R型细菌转化为S型细菌,B项错误;T2噬菌体属于病毒,营寄生生活,需要先用32P标记细菌,再让噬菌体侵染标记后的细菌,C项错误;赫尔希和蔡斯实验即噬菌体侵染细菌的实验,它证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D项正确。‎ 答案　D ‎2.(2013年全国Ⅱ高考)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　①孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传的基本规律,②摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,③肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质,⑤DNA的X光衍射实验为DNA空间结构的构建提供了依据。‎ 答案　C ‎3.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　噬菌体侵染细菌过程,只有噬菌体DNA进入大肠杆菌细胞内,而蛋白质没有进入。噬菌体的DNA和蛋白质中都含N,如用15N标记,不能达到分开研究DNA和蛋白质的作用的目的,C项错误;噬菌体的蛋白质几乎不含P,D项错误;如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入大肠杆菌,则本实验无法得出结论,B项是实验获得成功的原因之一。‎ 答案　B 见《自学听讲》P119‎ ‎　　1.在学习减数分裂的过程时,我们已了解到染色体在亲子代之间具有连续性,那么染色体主要是由哪些成分组成的?这些物质中,哪一种物质是遗传物质?‎ 提示　染色体的主要成分是蛋白质和DNA,其中DNA是遗传物质。‎ ‎2.肺炎双球菌的两个转化实验是否都能证明DNA是遗传物质?‎ 提示　不是。格里菲思的转化实验只是证明了加热杀死的S型菌中含有转化因子。‎ ‎3.与艾弗里的转化实验相比,噬菌体侵染细菌实验的突出优点是什么?‎ 提示　噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳与DNA能自动分开,较艾弗里实验中的物质提纯纯度高,所得到的现象更真实、更可靠。‎ ‎4.以细菌和病毒作为实验材料具有哪些优点?‎ 提示　以细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:①个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快。细菌20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。‎ 肺炎双球菌的转化实验 ‎1. 肺炎双球菌的类型 菌落 荚膜 毒性 S型菌 表面光滑 有 有 R型菌 表面粗糙 无 无 ‎　　2.格里菲思实验与艾弗里实验的比较 实验 格里菲思的实验 艾弗里的实验 培养细菌 小鼠(体内)‎ 培养基(体外)‎ 实验对照 R型细菌和S型细菌毒性对照 S型细菌各成分作用的相互对照 观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落的类型 ‎(续表)‎ 实验 格里菲思的实验 艾弗里的实验 结论 S型细菌细胞内有“转化因子”‎ 转化因子是DNA 联系 所用实验材料都是R型和S型肺炎双球菌;体内转化实验是基础;都遵循对照原则、单一变量原则 ‎1.理解肺炎双球菌转化实验的原理 ‎(1)肺炎双球菌转化的实质是基因重组而非基因突变。 “转化”是因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)加热杀死S型细菌的过程中,并没有使DNA完全失去活性,只是使蛋白质变性失活。‎ ‎　　2.肺炎双球菌转化实验结论的分析 ‎(1)格里菲思实验只能证明加热杀死的S型细菌中含有转化因子,不能证明DNA是遗传物质。‎ ‎(2)肺炎双球菌的转化实验中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而是只有少部分R型细菌被转化成S型细菌。‎ 例1　(2017年黑龙江期中)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理后培养,观察菌落。下列说法不正确的是(　　)。‎ A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌 C.已知S型菌在体外培养时荚膜可能丢失,则C中出现粗糙型菌落不能证明DNA是转化因子 D.将各组获得的菌体注入小鼠体内会导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组 解析　从题图实验过程可以看出,通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,A项正确;F组加入了S型菌的DNA,能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,B项正确;已知S型菌在体外培养时荚膜可能丢失,所以C中出现粗糙型菌落不能证明DNA是转化因子,C项正确;A组经煮沸、D组为R型菌,均不能导致小鼠死亡,D项错误。‎ 答案　D 例2　(2017年襄阳初考)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后,一些科学家认为“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”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎双球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型菌(记为抗-S),提取出它的DNA,将DNA与对青霉素敏感的R型菌(记为非抗-R)共同培养。结果发现,某些非抗-R型菌已被转化为抗-S型菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析中,错误的是(　　)。‎ A.实验证明:细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化 B.抗-S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 C.实验结果表明:上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的 D.非抗-R型菌转化为抗-S型菌是基因突变的结果 解析　将抗-S型菌的DNA与非抗-R型菌共同培养,结果某些非抗-R型菌被转化为抗-S型菌并能稳定遗传,实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化,A项正确;由题意可知,抗-S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因,B项正确;实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的,C项正确;非抗-R型菌转化为抗-S型菌是基因重组的结果,D项错误。‎ 答案　D 噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希和蔡斯的实验 ‎1.T2噬菌体的复制式增殖过程 ‎①模板:是进入细菌体内的噬菌体DNA。‎ ‎②合成子代噬菌体的原料:大肠杆菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸。‎ ‎2.理解如何标记噬菌体 ‎(1)先标记大肠杆菌 ‎(2)再标记噬菌体 ‎3.实验过程与现象 ‎4.艾弗里的实验(甲)和赫尔希、蔡斯的实验(乙)比较 ‎ ‎ 相 同 点 实验思路 设法将DNA与其他物质分开,单独研究各自的功能,但分开的方式不同 设计原则 都遵循了对照原则 结论 能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质 ‎(续表)‎ 不 同 点 DNA与 其他物质 分开方法 甲 直接将S型细菌的DNA、蛋白质等分离,分别与R型细菌混合培养 乙 利用噬菌体侵染时自然分离,并通过放射性同位素标记来检测 结论 甲实验:证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。‎ 乙实验:证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内 ‎1.用以标记的放射性元素的选择 选择DNA、蛋白质特有的元素作为标记的放射性元素。‎ ‎2.对“实验”中的上清液和沉淀物中异常放射性的分析 ‎(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌:‎ ‎(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌:‎ ‎3.关于“噬菌体侵染细菌实验”试题中放射性问题的分析技巧——“两看法”‎ 例3　(2017年珠海月考)“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(　　)。‎ A.①需要利用分别含有35S和32P的细菌 B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C.③的作用是加速细菌的解体 D.④的结果是沉淀物中检测到放射性 解析　标记噬菌体时需要利用分别含有35S和32P的细菌标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,A项正确;②中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败,B项错误;③的作用是使噬菌体与细菌分离,C项错误;如果标记噬菌体的蛋白质外壳,④的结果是上清液中检测到放射性,D项错误。‎ 答案　A 例4　(2017年江淮联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是(　　)。‎ A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S 的培养基中获得的 B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量 C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量 D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量 解析　病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基直接培养,A项错误;培养时间的长短会影响 32P 标记的实验结果,不影响35S标记的实验结果,因此 B、C项错误;搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,使沉淀物中有少量放射性,D项正确。‎ 答案　D DNA是主要的遗传物质 ‎1.与生物的遗传物质相关的问题归纳 生物 所含核酸 所含核苷酸 含氮碱基 遗传物质 结论 细胞生物 ‎(原核、真 核生物)‎ ‎2种 ‎8种:4种核糖核苷酸;4种脱氧核苷酸 ‎5种:A、‎ T、C、G、U 均为DNA DNA 是主 要的 遗传 物质 病 毒 DNA 病毒 ‎1种,为 DNA ‎4种脱氧核苷酸 ‎4种:A、‎ T、C、G DNA RNA 病毒 ‎1种,‎ 为RNA ‎4种核糖核苷酸 ‎4种:A、‎ U、C、G RNA ‎　　2.特别强调:‎ ‎(1)凡含DNA的生物,不论其有无RNA,其遗传物质均为DNA。‎ ‎(2)只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA是主要的遗传物质”。若只针对某种生物,其遗传物质只有一种,即DNA或RNA。‎ 例5　(2017年河南摸底)下列事实能说明DNA是主要的遗传物质的是(　　)。‎ A.人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后,发现某些病毒的遗传物质是RNA B.噬菌体侵染细菌的实验,表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用 C.艾弗里的体外转化实验表明,只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌 D.人们得出染色体与生物的遗传有关之后,发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质 解析　大部分的病毒(如T2噬菌体)和有细胞结构的生物都是以DNA为遗传物质的,只有少部分的病毒是以RNA为遗传物质的,所以说DNA是主要的遗传物质,A项正确;噬菌体侵染细菌的实验,证明其遗传物质是DNA;艾弗里的体外转化实验表明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,B、C两项都不能说明DNA是主要的遗传物质;细胞内的DNA大部分存在于染色体上,只能说明染色体是DNA的主要载体,而不能说明DNA是主要的遗传物质,D项错误。‎ 答案　A 例6　(2017年铜仁月考)将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的RNA结合在一起,组成一个组合型病毒,用其感染烟草,则在烟草体内分离出的子代病毒为(　　)。‎ A.TMV型蛋白质和HRV型RNA B.HRV型蛋白质和TMV型RNA C.TMV型蛋白质和TMV型RNA D.HRV型蛋白质和HRV型RNA 解析　TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA,将HRV型病毒的RNA与TMV型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,由于这种新品系病毒的遗传物质是RNA,用其感染烟草,其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA,并以此RNA为模板来合成相应的蛋白质外壳,所以子代病毒的RNA和蛋白质都应是HRV型的,故选D。 ‎ 答案　D ‎ 见《针对训练》P45‎ 基 础 题 ‎1、2、4、5、6、7、9、10‎ 拓 展 题 ‎3、8、11、12‎ 下列各项中,格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都没有证实的是(　　)。‎ A.DNA是主要的遗传物质 B.蛋白质和多糖不是遗传物质 C.S型细菌的性状是由DNA决定的 D.转化过程中,S型细菌的DNA可能进入了R型细菌体内 解析　格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都只能证明DNA是遗传物质,DNA是主要的遗传物质的结论是通过分析各种生物后总结出来的。‎ 答案　A 如果用15N、32P、35S共同标记T2噬菌体后,让其侵染大肠杆菌,下列关于产生的子代噬菌体的组成结构的叙述,不正确的是(　　)。‎ A.所有噬菌体的DNA和外壳中都不含35S B.少数噬菌体的外壳和DNA中同时含有15N C.少数噬菌体的DNA中含有32P D.含有32P的噬菌体就同时含有15N 解析　用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA。由于DNA复制的方式为半保留复制,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA即含亲代DNA链的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质和DNA。‎ 答案　B 下表中对四种生物所含核酸的碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是(　　)。‎ A B C D Qβ噬菌体 R型肺炎双球菌 埃博拉病毒 烟草叶肉细胞 碱基 ‎5种 ‎5种 ‎4种 ‎8种 核苷酸 ‎5种 ‎8种 ‎8种 ‎8种 五碳糖 ‎1种 ‎2种 ‎2种 ‎2种 ‎　　解析　Qβ噬菌体、埃博拉病毒都只含有1种五碳糖、4种碱基和4种核苷酸;R型肺炎双球菌、烟草叶肉细胞都含有2种五碳糖、5种碱基和8种核苷酸。‎ 答案　B 某生物兴趣小组进行了肺炎双球菌的转化模拟实验,测得其中一组小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如图所示,据图分析正确的是(　　)。‎ A.本实验注射到小鼠体内的是加热杀死的S型细菌和R型细菌混合物 B.图中实线bc段形成的原因是小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体 C.图中虚线不断上升的原因是R型细菌不断转化为S型细菌 D.实验结果可以证明转化因子的本质是DNA 解析　该实验刚开始没有S型细菌,说明注射的是加热杀死的S型细菌DNA和R型活菌,也可能是S型细菌的DNA和R型活菌;图中实线表示R型细菌的数量,虚线表示S型细菌的数量,bc段曲线下降,原因是R型细菌引发小鼠发生免疫反应,形成大量的抗R型细菌的抗体。图中虚线不断上升的原因是R型细菌转化形成的S型细菌大量增殖。肺炎双球菌转化实验的结果只能证明转化因子的存在,不能证明什么物质是转化因子。‎ 答案　B 对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较,结果如下表所示:‎ 项目 甲 乙 丙 丁 细胞膜 有 无 有 无 遗传物质 DNA RNA DNA DNA 是否遵循孟德尔遗传定律 否 否 是 否 其中可以表示肺炎双球菌和HIV的分别是(　　)。‎ A.甲、乙　　　　　　B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁 解析　肺炎双球菌属于原核生物,具有细胞膜,其遗传物质是DNA;HIV是RNA病毒,没有细胞结构;孟德尔的遗传定律揭示的是细胞核遗传物质的传递规律。‎ 答案　A 艾弗里将R型肺炎双球菌置于含S型肺炎双球菌DNA的培养基中培养,得到了S型肺炎双球菌,下列有关叙述中,正确的是(　　)。‎ A.R型肺炎双球菌转化后出现荚膜,这种变异属于基因重组 B.R型肺炎双球菌转化后出现荚膜,这种变异也可能是基因突变或染色体变异 C.R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌,说明了这种变异是定向的 D.将S型肺炎双球菌的DNA注射到小鼠体内也能得到S型肺炎双球菌 解析　R型肺炎双球菌属于原核生物,原核生物没有染色体,故不发生染色体变异;生物的变异是不定向的;要得到S型肺炎双球菌,在将S型肺炎双球菌的DNA注射到小鼠体内的同时,还需注射R型活菌。‎ 答案　A 某科研小组对“噬菌体侵染细菌实验”过程中搅拌时间与放射性强弱关系进行了研究,结果如图所示。下列有关分析不正确的是(　　)。‎ A.经过噬菌体的DNA与蛋白质自然分离、搅拌、离心达到了单独研究DNA蛋白质功能的目的 B.即使充分搅拌也不能使所有的噬菌体与细菌分离,适宜搅拌时间为2 min左右 C.实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解 D.若被侵染的细菌放射性强度下降为90%,则上清液中35S的放射性会增强 解析　从曲线图可知,被侵染的细菌放射性强度一直是100%,所以基本没有发生裂解;搅拌2 min以后,从曲线分析发现上清液中的放射性不再发生改变,所以适宜搅拌时间为2 min左右;因为有些噬菌体的蛋白质外壳吸附力很强,所以很可能有一部分噬菌体不与细菌分离;细菌的放射性下降,说明部分噬菌体从细菌中释放出来,上清液中32P的放射性会增强,但35S的放射性不会增强。‎ 答案　D 如图1,在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上,由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生一个噬菌斑(白色透明不长细菌的区域),噬菌斑的数量可以反映噬菌体的数量。图2所示为利用培养基培养并连续取样的方法,得到的噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线,下列叙述正确的是(　　)。‎ A.若培养基中含32P,则放射性可同时出现在大肠杆菌和噬菌体中 B.曲线a~b段,细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成 C.曲线b~c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代 D.曲线中,b点时噬菌体开始侵染细菌,d点时绝大部分大肠杆菌已经被裂解 解析　若培养基中含32P,大肠杆菌吸收利用32P,当噬菌体侵染后,以大肠杆菌细胞内32P的物质为原料,因此放射性先后出现在大肠杆菌和噬菌体;曲线a~b段,细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成;曲线b~c段所对应的时间内,噬菌斑增加了10倍,并不代表噬菌体繁殖了10代;曲线a~b段噬菌体数量虽然不变,噬菌体在细菌细胞中,没有裂解细菌,不能说明噬菌体还没有开始侵染细菌;d点后噬菌斑数量不再增加的原因最可能是绝大部分细菌已经被裂解,没有可裂解的细菌。‎ 答案　B 近年来,艾滋病、非典、高致病性禽流感、埃博拉、中东呼吸综合征、登革热等由病毒引起的传染病此起彼伏,一直困扰着人们。请回答:‎ ‎(1)艾滋病病毒是逆转录病毒,其主要组成成分包括　　　　　　　　　;如果仅凭猜想,艾滋病病毒的遗传物质可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)证明埃博拉病毒的遗传物质的关键实验设计思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)因为能　　　　,SARS病毒属于生命;因为没有　　　　　　　　,高致病性禽流感病毒、登革热病毒不属于生命系统的结构层次。 ‎ ‎(4)中东呼吸综合征疫情在韩国发生后,医务工作者从患者体内分离出病毒样本,用　　　　培养,以便对病毒进行鉴定,为患者的治疗和疫苗的研制提供依据。 ‎ 答案　(1)RNA和蛋白质　①RNA;②蛋白质;③RNA和蛋白质　(2)设法将埃博拉病毒的各种组成成分分开,单独地、直接地观察它们各自的作用　(3)增殖　细胞结构　(4)活的鸡胚(活细胞)‎ 中新社台北2015年9月10日电,登革热疫情继续在台湾升温。台湾卫生福利主管部门10日更新的统计显示,入夏以来,台湾累计7453例登革热病例,40例疑似死亡病例。研究者对登革热病毒进行了如下实验:‎ 实验原理:略。‎ 实验目的:探究　。 ‎ 材料用具:显微注射器、登革热病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。‎ 实验步骤:‎ 第一步:将活鸡胚　　　　　　　　,甲组注射适量登革热病毒的核酸提取物和DNA酶;　。 ‎ 第二步:在适宜条件下培养。‎ 第三步:分别从培养后的鸡胚中抽取样品,检测是否产生登革热病毒。‎ 预期实验现象并作出相应结论:‎ ‎①若　　　　　　　　　　　　　,则说明　 ‎ ‎　。 ‎ ‎②若　　　　　　　　　　　　　,则说明　 ‎ ‎　。 ‎ 答案　实验目的:登革热病毒的遗传物质是DNA还是RNA　第一步:均分为甲、乙两组　乙组注射等量的登革热病毒的核酸提取物和RNA酶　①甲组检测出登革热病毒,乙组没有检测出　登革热病毒的遗传物质是RNA　②乙组检测出登革热病毒,甲组没有检测出　登革热病毒的遗传物质是DNA 为验证“遗传物质是DNA,而不是蛋白质”,一位同学设计了以下实验步骤:‎ 第一步:从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA。‎ 第二步:用提取的DNA培养无荚膜肺炎双球菌。‎ 实验结果:无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚膜的肺炎双球菌。‎ 实验结论:遗传物质是DNA,而不是蛋白质。‎ 我们认为,上述实验步骤的设计欠严谨,不能达到实验目的。请回答下列问题:‎ ‎(1)上述实验步骤设计的不严谨之处:‎ ‎①　。 ‎ ‎②　。 ‎ ‎③　。 ‎ ‎(2)为达到该实验的目的,请对上述实验步骤进行补充,并预测补充后的实验结果。‎ ‎①　。 ‎ ‎②　。 ‎ ‎③　。 ‎ 解析　该题考查实验设计能力,属于纠错型题。设计实验步骤应遵循对照性原则、等量原则、单因子变量原则等,题设实验步骤缺乏对照,即缺乏证明蛋白质不是遗传物质的对照,需设置单独培养R型菌的对照等。‎ 答案　(1)①该实验没有证明蛋白质不是遗传物质　②没有设置对照(或没有排除R型菌自身会变成S型菌)　③没有证明DNA引起的变异是可遗传的　(2)①第一步:单独培养R型菌,结果没有发生变化　②第二步:从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质,用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌。预测结果:无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌　③第三步:让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖。预测结果:发现有荚膜的性状代代相传 回答下列有关肺炎双球菌转化实验的问题:‎ 实验1:R型细菌注射小白鼠→小白鼠存活 实验2:S型细菌注射小白鼠→小白鼠死亡→分离出S型细菌 实验3:65 ℃加热灭活的S型细菌注射小白鼠→小白鼠存活 实验4:R型细菌与65 ℃加热灭活的S型细菌混合,注射小白鼠→小白鼠死亡 实验5:R型细菌与适量S型细菌无细胞提取物混合,注射小白鼠→小白鼠死亡 ‎(1)区分两种细菌的方法有:　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)实验4中,小鼠体内能分离出　　　　细菌;对比实验1、2、3、4,研究者提出两种假说来解释实验4的现象: ‎ a.　　　　(填“R”或“S”)型细菌转变成为另一类细菌。 ‎ b.R型细菌使加热杀死的S型细菌复活。‎ ‎(3)实验5的结果可以否定假说　　　　(填“a”或“b”);同时表明被杀死的S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的转化因子。 ‎ ‎(4)现代研究表明,加热杀死后的S型细菌的DNA仍然存在,只是DNA链断裂成具有活性的游离的片段,当含有控制荚膜形成的S基因的DNA片段与R型活菌的DNA结合成杂合DNA,随后S基因在R型活菌内得到表达,控制荚膜的合成,从而使R型活菌转化成S型活菌。 ‎ ‎①S型细菌荚膜的主要成分是　　　　,S基因的基本组成单位是　　　　　　　。 ‎ ‎②S基因的表达过程包括　　　　和　　　　两个步骤。S基因对性状的控制方式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③R型细菌→S型细菌的变异属于　　　　　(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)。 ‎ 答案　(1)用培养基培养,观察菌落特征　通过显微镜观察是否有荚膜(分别注射到小鼠体内,观察小鼠是否存活)　(2)S型和R型　R　(3)b　(4)①多糖　脱氧核苷酸　②转录　翻译　通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状　③基因重组