考点27-人类对遗传物质的探索过程-备战2020年高考生物考点一遍过

1考点27人类对遗传物质的探索过程高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．肺炎双球菌转化实验的分析（1）肺炎双球菌类型的比较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型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。（3）艾弗里的体外转化实验①过程与结果②结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。2．噬菌体侵染细菌实验的分析2（1）实验方法同位素标记法，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌①噬菌体的结构②噬菌体的生活方式：活细胞寄生。（3）实验过程①标记噬菌体②侵染细菌（4）实验结果分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P噬菌体＋细菌上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体＋细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面3．生物遗传物质的判断（1）RNA是遗传物质的实验结论：烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。（2）DNA是主要的遗传物质(连一连)3考向一肺炎双球菌转化实验的分析1．格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析，错误的是第一组第二组第三组第四组实验处理注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热后杀死的S型细菌注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合液实验结果小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌A．对实验结果的分析，四组实验必须相互对照B．实验说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化C．该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”D.获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活细菌【参考答案】C【试题解析】肺炎双球菌中，S型细菌有毒性，能使小鼠死亡，而R型细菌没有毒性，不能使小鼠死亡。对实验结果进行分析时，四组实验必须相互对照，如将第一组和第四组进行对照，说明R型细菌不能自动转化成S型细菌，A正确；本实验说明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化成S型细菌，B正确；该实验不能说明DNA是转化因子，C错误；获得该实验结论的关键步骤是第4组小鼠死亡，且能从死亡小鼠中分离出S型活细菌，通过与其他三组对照，说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化成S型细菌，D正确。易错警示4肺炎双球菌的体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。2．根据图回答问题：（1）图中①和②表明：将S型细菌的_________和_________与R型活细菌混合培养，其后代为_________型细菌。（2）图中③表明：将S型细菌的_________与R型活细菌混合培养，_________型细菌转化为______型细菌。（3）图中④表明：转化成的S型细菌的后代是________（有、无）毒性的_________型细菌。（4）该实验说明：转化因子就是_________。【答案】（1）多糖蛋白质R（2）DNARS（3）有S（4）DNA【解析】分析题图：图示为肺炎双球菌体外转化实验，实验思路是将S型菌体内的物质一一提纯，分别与R型菌混合，单独直接地观察它们的作用。结果加入S型菌DNA的一组出现了S型菌，说明DNA是转化因子。（1）识图分析可知，图中①和②表明：将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象。（2）图中③表明：将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌，说明有少部分R型细菌转化为S型细菌。（3）过程④表明，转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。（4）上述实验能证明DNA是转化因子，而蛋白质不是。5考向二噬菌体侵染细菌实验的结果分析3．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【参考答案】C【试题解析】噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌，A项错误；搅拌不充分，噬菌体与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中，B项错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA，子代噬菌体的DNA会含32P，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，C项正确，D项错误。解题技巧“二看法”判断子代噬菌体标记情况4．回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：Ⅰ．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：6（1）赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是：________________________。（2）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用含35S的培养基培养________________，再用噬菌体去侵染_______________。（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。A．细菌的DNA及其氨基酸B．噬菌体的DNA及其氨基酸C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸（4）上述实验中，__________（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是__________________________。Ⅱ．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_______________________________（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将__________（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是_____________________。【答案】Ⅰ．（1）分离DNA和蛋白质，单独观察其作用（2）大肠杆菌含35S的大肠杆菌（3）C（4）不能N元素在DNA和蛋白质中都含有Ⅱ．（1）被32P标记的是噬菌体的DNA，在侵染细菌时，理论上应将噬菌体的DNA全部注入细菌体内，离心后沉淀7（2）a．部分含32P的噬菌体被细菌裂解释放b．是含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后含32P的噬菌体分布到上清液中【解析】Ⅰ．（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，其目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。（2）由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。（3）噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料（氨基酸）和酶来自细菌，模板（DNA）来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸来自细菌，B错误；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸和酶，由细菌提供，C正确；指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。（4）上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是DNA和蛋白质中均有N元素，不能将DNA和蛋白质区分开，单独观察它们的作用。Ⅱ．（1）根据题意，32P标记的是噬菌体的DNA，在理论上，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，因此上清液放射性应该为0。（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量升高。b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，因此这将是误差的来源。考向三两个经典实验的曲线分析5．加热杀死的S型细菌和活的R型细菌注入小鼠体内转化实验中，小鼠体内S型菌、R型菌含量的变化情况如图所示。据图分析并填充以下有关内容：8（1）图示的实线表示______型菌，虚线表示______型菌。（2）ab段______型菌数量减少，其原因是小鼠体内形成大量的____________________，致使R型菌数量减少。（3）bc段______型菌数量增多，其原因是b之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫力，造成______型菌大量繁殖。【参考答案】（1）RS（2）R对抗R型菌的抗体（3）RR【试题解析】分析曲线图：加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，随着R型细菌转化为S型细菌，S型细菌的数量呈现S型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加。（1）根据以上分析，图示的实线表示R型菌，虚线表示S型菌。（2）曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统发现并消灭，小鼠体内形成大量的对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少。（3）被杀死的S型细菌的DNA使R型活细菌转化为S型活细菌并在小鼠体内繁殖，由于S型细菌有毒，能破坏细菌的免疫系统，导致小鼠免疫力降低。随着小鼠免疫系统的破坏，造成R型细菌大量繁殖，数量又开始增加，所以曲线bc段上升。6．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解B．通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化C．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长导致部分子代噬菌体从细菌中释放出来D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用【答案】B【解析】实验设置要遵循对照原则和单一变量原则。为了防止细菌裂解释放噬菌体干扰实验结果，因此9设置被侵染的细菌的实验数据作为对照，A正确。噬菌体是病毒，不能在普通培养基上培养，而是先培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染大肠杆菌，而且噬菌体蛋白质外壳没有进入细菌，B错误。细胞外含有少量32P，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长导致部分子代噬菌体从细菌中释放出来，C正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确。考向四遗传物质的实验分析与探究7．A、B两个不同株系的烟草花叶病毒（TMV）感染烟草，分别产生a型病斑和b型病斑。以下两个株系TMV为材料进行如下表所示实验，下列叙述正确的是实验编号实验过程①A型TMV的RNA→感染烟草②B型TMV的蛋白质→感染烟草③A型TMV的RNA+RNA酶→感染烟草④组合病毒（B型TMV的RNA+A型TMV的蛋白质）→感染烟草A．烟草产生a型病斑的组别是①③