《课堂新坐标》高考生物大一轮复习配套讲义必修2+第二单元+基因的本质与表达教材梳理Word格式.docx

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（1）图二中用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位对应于图一的①，若用35S标记噬菌体的蛋白质，则对应于图一的④。

（2）锥形瓶中的大肠杆菌是用来培养32P标记的T2噬菌体，其内的营养成分中是否含有32P？

不含。

（3）图二中的⑦、⑧分别代表搅拌、离心过程。

其中⑧的目的之一是让B上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。

（4）实验误差进行分析：

测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体未侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中。

（1）为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，同位素标记的方案应为一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳。

（2）噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质。

【提示】　噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是噬菌体的遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质。

（3）侵染过程的“合成”阶段，模板、氨基酸、核苷酸、ATP、酶、场所等条件均由细菌细胞提供。

【提示】　噬菌体合成过程中所需DNA模板来自噬菌体。

　生物的遗传物质

　判断下列生物的遗传物质及核酸的种类

①HIV　②T2噬菌体　③大肠杆菌　④蓝藻　⑤绿藻　⑥烟草　⑦烟草花叶病毒　⑧小白鼠　⑨酵母菌

（1）遗传物质是DNA的生物：

②③④⑤⑥⑧⑨；

遗传物质是RNA的生物：

①⑦。

（2）既含DNA又含RNA的生物：

③④⑤⑥⑧⑨。

（1）S型细菌和T2噬菌体的DNA均主要分布在拟核。

【提示】　T2噬菌体为病毒，无细胞结构，无拟核。

（2）原核生物和真核生物的核酸包括DNA和RNA，遗传物质均为DNA。

（对应学生用书第118页）

肺炎双球菌转化实验

1.体内转化实验和体外转化实验的比较

体内转化实验

体外转化实验

培养细菌

用小鼠（体内）

用培养基（体外）

实验原则

R型细菌与S型细菌的毒性对照

S型细菌各成分作用的相互对照

实验结果

加热杀死的S型细菌能使R型细菌→S型细菌

S型细菌的DNA使R型细菌→S型细菌

实验结论

S型细菌体内有“转化因子”

S型细菌的DNA是遗传物质

两实验联系

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S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA

3.两实验都遵循对照原则、单一变量原则

2.肺炎双球菌转化实验中的相互对照

S型细菌

＋R型细菌

相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。

肺炎双球菌转化的实质和影响因素

（1）在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。

（2）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。

（3）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型细菌转化为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影响。

　（2013·

新课标全国卷Ⅱ）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．②③C．③④D．④⑤

【思路分析】　　解答此题应从以下两点突破：

①孟德尔、摩尔根的杂交实验在于发现生物遗传的规律；

②DNA的X光衍射实验目的在于构建DNA分子的空间结构模型。

【解析】　　根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验——肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。

①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，③④都证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。

【答案】　C

有关两类肺炎双球菌转化实验结论的拓展

格里菲思的小鼠体内转化实验只能推测出S型细菌含有“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质。

艾弗里体外转化实验既能证明DNA是遗传物质，又能证明蛋白质、多糖等不是遗传物质。

考向1　肺炎双球菌转化实验中对照实验的设计思路的应用

1．H7N9型禽流感是一种新型禽流感，2013年3月底在上海和安徽两地率先发现。

禽流感的扩散严重威胁着人类的健康。

某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：

禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？

下面是兴趣小组探究禽流感病毒的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。

（1）实验目的：

_________________________________。

（2）材料用具：

显微注射器，禽流感病毒的核酸提取液，鸡胚胎干细胞，DNA酶和RNA酶等。

（3）实验步骤：

第一步：

把禽流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，___________________________________________。

第二步：

取等量的鸡胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组鸡胚胎干细胞中。

第三步：

将三组鸡胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鸡胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有禽流感病毒产生。

（4）预测结果及结论：

①____________________________________________。

②____________________________________________。

③若A、B、C三组都出现禽流感病毒，则禽流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。

【解析】　　本题的实验目的是探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。

根据酶的专一性，利用给定的材料用具，设计不处理核酸提取液和分别用DNA酶、RNA酶处理核酸提取液的三组实验相互对照，根据实验结果便可得出结论。

【答案】　

（1）探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA

（3）分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组，C组不处理

（4）①若A、C两组出现禽流感病毒，B组没有出现，则禽流感病毒的遗传物质是RNA。

②若B、C两组出现禽流感病毒，A组没有出现，则禽流感病毒的遗传物质是DNA。

考向2　从细胞呼吸角度考查肺炎双球菌等原核细胞的结构、功能等

2．（2013·

新课标全国卷Ⅱ）下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是（　　）

A．肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸

B．与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码

C．破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中

D．有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同

【解析】　　据题干可知，本题重点考查微生物的细胞呼吸，可首先联系细胞呼吸的方式（有氧呼吸和无氧呼吸），然后分析每个选项提供的信息，逐项解答。

肺炎双球菌属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中，故A项正确。

细菌的拟核有环状DNA，为细菌的遗传物质，其上的基因控制着相关蛋白质的合成，故B项正确。

破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸，其适宜的生活环境应为无氧环境，故C项错误。

酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和CO2，故D项正确。

噬菌体侵染细菌实验

1.噬菌体的增殖

（1）模板：

噬菌体DNA。

（2）合成DNA的原料：

大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。

（3）合成蛋白质的原料及场所：

大肠杆菌的氨基酸、大肠杆菌的核糖体。

2．实验思路及方法

S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。

3．侵染特点及过程

（1）进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。

（2）噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。

4．上清液和沉淀物放射性分析

（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因

①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。

②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：

由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

5．与肺炎双球菌转化实验的比较

相同点

①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同。

②都遵循了对照原则。

③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。

不同点（方法不同）

艾弗里实验

直接分离：

分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养。

同位素标记法：

分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32P和35S），侵染时自然分离。

噬菌体侵染细菌实验中的标记误区

（1）该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。

（2）35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一噬菌体上，因为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。

（2012·

上海高考）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

【思路分析】　　解答此题应从以下两点入手考虑：

①若噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则无法证实DNA是遗传物质。

②标记元素若选用蛋白质和DNA共有元素，则无法从放射性强弱判断何物质是遗传物质。

【解析】　　15N不具有放射性，且噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研究的目的，C错；

噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；

噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质没有进入，保证了实验的单一变量原则，如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验无法得到结论。

【答案】　B

噬菌体侵染细菌实验的同位素标记解题规律

一看标记生物细菌⇒做原料，子代中都应含有噬菌体再看标

记元素P⇒标记DNA，部分

子代中含有S⇒标记蛋白质，

子代中不含有C、H、O⇒标记DNA和蛋

白质，子代都含有

考向　以噬菌体为素材，综合考查病毒的结构、增殖及代谢

3．（2012·

重庆高考）针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。

下列有关噬菌体的叙述，正确的是（　　）

A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质

B．以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸

C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡

D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解

【解析】　　病毒不仅没有细胞结构，而且也不能独立生存，只能在活细胞中进行增殖。

病毒的生活史包括五个基本过程：

吸附、注入（病毒自身的遗传物质）、复制（利用宿主细胞的核苷酸，以病毒的核酸为模板，合成病毒自身的核酸；

利用宿主细胞的氨基酸合成病毒的蛋白质外壳）、组装、释放，故B项错误。

噬菌体抗菌的机理是通过噬菌体的寄生作用，使细菌裂解死亡，故C项错误。

病毒的增殖方式叫做“复制”，原核生物主要进行二分裂增殖，故D项错误。

【答案】　A

（对应学生用书第121页）

生物遗传物质的判断方法

1．方法：

（1）细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质。

（2）病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA。

2．不同生物的遗传物质如下表：

生物类型

病毒

原核生物

真核生物

体内核酸种类

DNA或RNA

DNA和RNA

体内碱基种类

4种

5种

体内核苷酸种类

8种

遗传物质

DNA

实例

噬菌体（DNA）或H7N9病毒（RNA）

乳酸菌、蓝藻

酵母菌、玉米、小麦、人

　下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（　　）

A．肺炎双球菌的遗传物质主要是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．H5N1的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

【解析】　　A项中肺炎双球菌的遗传物质是DNA；

B项中酵母菌为真核生物，其遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；

C项中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；

D项中H5N1的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。

【即时巩固】　

　（2014·

广州市高三预测）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（　　）

A．豌豆的核酸主要是DNA，DNA分子由4种脱氧核苷酸组成

B．细菌和人的遗传物质都是DNA，其上的基因都遵循孟德尔遗传定律

C．所有生物的遗传物质都一定含有氮元素和硫元素

D．烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，是由磷酸与核糖交替连接构成基本骨架

【解析】　　豌豆的核酸有DNA和RNA，无主次之分；

细菌为原核生物，其基因不遵循孟德尔遗传定律；

绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，但它们的组成中都含氮元素，不含硫元素；

烟草花叶病毒为RNA病毒，基本骨架是由磷酸与核糖交替连接构成。

【答案】　D

课后限时自测（十七）

（时间：

45分钟　满分：

100分）

一、选择题（每题6分，共60分）

1．（2014·

漳州市高三模拟）下列哪一项叙述不能说明核酸是遗传物质（　　）

A．肺炎双球菌的转化实验中，加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型细菌

B．抗虫基因导入棉花细胞后并整合到染色体上，使棉花表现出相应性状并稳定遗传给后代

C．T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能控制合成出T2噬菌体的外壳蛋白

D．烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒

【解析】　　A项表明加热杀死的S型细菌中存在转化因子，但不能说明是核酸；

B项表明基因控制生物性状，基因的化学本质是核酸；

C项表明DNA控制蛋白质的合成；

D项表明控制生物性状的不是蛋白质，而是RNA，RNA是核酸。

2．（2014·

云南省玉溪一中高三月考）在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是（　　）

A．经搅拌与离心后还有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上

B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中

C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S

D．少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内

【解析】　　在该实验中，搅拌离心的目的是将吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分开，但是，由于技术等原因，经上述处理之后，还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，没有与细菌分开。

T2噬菌体没有轻、重之别，故B项错误；

在噬菌体的DNA分子上没有35S，C项错误；

侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌内，D项也是错误的。

3．（2011·

广东高考）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。

从表可知（　　）

实验组号

接种菌型

加入S型菌物质

培养皿长菌情况

①

R

蛋白质

R型

②

荚膜多糖

③

R型、S型

④

DNA（经DNA酶处理）

A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子

B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性

C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子

D．①～④说明DNA是主要的遗传物质

【解析】　　本题要求理解证明DNA是遗传物质的实验证据，活R细菌与S细菌的蛋白质混合后，只检测到R细菌，说明S细菌的蛋白质不能促使R细菌转化为S细菌，因此证明了蛋白质不是转化因子，A错。

本实验的目的在于证明S细菌中的转化因子的化学本质，而不是证明物质有没有酶的活性，B错。

活R细菌与S细菌的DNA混合后，能检测到S细菌；

而活R细菌与经DNA酶处理后的S细菌的DNA混合后，只检测到R细菌，通过对比可以证明S细菌的DNA就是转化因子。

因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质，该实验只证明了DNA是遗传物质，而不能证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，D错。

4．（2013·

北京市东城区高三期末）在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了关于噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是（　　）

A．此实验证明了DNA是主要的遗传物质

B．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体

C．用同位素32P标记的一组实验中，放射性主要分布在试管的上清液中

D．细菌裂解释放的噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，但检测不到35S标记的蛋白质

【解析】　　赫尔希和蔡斯做T2噬菌体侵染细菌的实验时，分别用含32P标记的DNA的T2噬菌体和用含35S标记的蛋白质的T2噬菌体进行侵染实验，该实验证明了DNA是遗传物质。

5．关于“肺炎双球菌的转化实验”，下列哪一项叙述是正确的（　　）

A．R型细菌与S型细菌DNA混合后，转化是基因突变的结果

B．用S型细菌DNA与活R型细菌混合后，可能培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落

C．用DNA酶处理S型细菌DNA后与活R型细菌混合，可培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落

D．格里菲思用活R型细菌与死S型细菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了DNA是遗传物质

【解析】　　肺炎双球菌的转化实质是基因重组，A项错误；

用DNA酶处理DNA后，DNA被酶水解，水解产物不能引起转化现象，C项错误；

格里菲思的实验中，没有将DNA与其他物质区分开，所以最终没有证明S菌的哪种物质是遗传物质，D项错误；

B项所述是艾弗里实验的过程，证明了S菌的DNA是转化因子。

6．（2013·

江苏省苏北三市高三二调）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，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

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和R两种肺炎双球菌

C．F组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果

D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

【解析】　　从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S菌的DNA，可以分离出S和R两种肺炎双球菌，而S肺炎双球菌可能是基因重组的结果。

A组经煮沸、D组为R菌，均不能导致小鼠死亡，D项错误。

7．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。

下列说法中不正确的是（　　）

A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用

B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明具有侵染作用

C．c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒

D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质

【解析】　　由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟叶，因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。

8．（2013·

菏泽市高三一模）近年来，SARS病毒、HIV病毒、H1N1、H7N9等禽流感病毒不断出现，危害人的健康。

下列对病毒的叙述正确的是（　　）

A．自然界中绝大多数病毒的遗传物质是RNA

B．所有病毒的遗传物质突变率都较高，产生的变异类型也很多

C．侵入到宿主细胞中的病毒不能与抗体结合

D．病毒可以利用自身的核糖体合成蛋白质

【解析】　　自然界中绝大多数病毒的遗传物质是DNA，只是RNA病毒的遗传物质易于发生突变，比DNA要高的多，RNA病毒的变异类型多，所以A项和B项错误；

病毒侵入宿主细胞后，效应T细胞攻击该细胞，抗体只能与抗原结合形成细胞集团和沉淀，所以C项正确；

病毒没有细胞结构，所以没有核糖体，D项错误。

9．（2013·

安庆市一中高三联考）为了探究T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心，检测放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果出现了放射性。

则标记的元素及误差原因是（　　）

A．P　培养时间过长　　　　　　B．S　培养时间过长

C．P　搅拌不够充分D．S　搅拌不够充分

【解析】　　由题干信息“预计上清液中应没有放射性”，上清液应为噬菌体的蛋白质外壳，说明标记的是P。

上清液出现了放射性