浙江新高考备战2020年高考生物 考点一遍过10 核酸是遗传物质的证据（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.考点10核酸是遗传物质的证据高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆考向一DNA是遗传物质的直接证据1．噬菌体侵染细菌的实验（1）思路：T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，头部内含有一个DNA分子。基于病毒的结构和生理特点，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接、单独地去观察它们的作用。（2）噬菌体的复制式增殖过程（1）模板：进入细菌体内的是噬菌体DNA。（2）合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。（3）合成噬菌体的蛋白质原料：大肠杆菌的氨基酸场所：大肠杆菌的核糖体（4）噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入。2．方法：放射性同位素示踪法，用35S标记蛋白质，用32P标记DNA。（1）实验过程2（2）结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。3．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析（1）含32P的噬菌体侵染大肠杆菌（2）含35S的噬菌体侵染大肠杆菌提示（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。（3）含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。31．某研究人员模拟噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌③用18O标记的噬菌体侵染未标记的细菌④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌适宜时间后搅拌和离心以上4个实验检测到放射性的主要部位是A．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B．沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液C．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀D．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液【答案】C【解析】本题考查噬菌体侵染实验的结果，解答此题需要明确T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳留在外面；离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和含有噬菌体DNA的细菌分开，因此上清液是亲代噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是含子代噬菌体的细菌。①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，主要是标记亲代噬菌体的蛋白质外壳，故离心后主要在上清液检测到放射性；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18O标记噬菌体，可以标记噬菌体的DNA和蛋白质，侵染未标记的细菌后，上清液和沉淀物均可检测到放射性；④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的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，故选C。【点睛】标记放射性元素最终放射性出现的位置总结：1、只标记亲代噬菌体中35S，出现在上清液中；2、只标记亲代噬菌体中32P，出现在沉淀物中；3、凡是标记的是细菌，不管是S、P、N、H、O等元素，都是出现在沉淀物中。【归纳总结】噬菌体营活细胞寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体；搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分4离，经过离心，噬菌体颗粒到了上清液中，细菌留在沉淀物中；如果搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，会随细菌离心到沉淀物中。保温时间要适当，时间过短，部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于上清液中；时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。2．下列对32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关叙述，错误的是A．32P标记的是T2噬菌体的遗传物质B．离心后上清液中的放射性较低C．子代噬菌体都能够检测到放射性D．该组实验证明了DNA是遗传物质【答案】C【解析】T2噬菌体侵染细菌的实验：①研究者：1952年，赫尔希和蔡斯；②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等；③实验方法：放射性同位素标记法；④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用；⑤实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放；⑥实验结论：DNA是遗传物质。噬菌体中S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P标记T2噬菌体的遗传物质DNA，A正确；噬菌体的DNA注入了大肠杆菌，离心后32P标记的T2噬菌体的遗传物质DNA应都在大肠杆菌体内，沉淀物放射性高，上清液中的放射性较低，B正确；DNA具有半保留复制的特点，噬菌体合成DNA的原料是大肠杆菌体内不带放射性标记的，故子代噬菌体只有部分能够检测到放射性，C错误；实验结果中，子代噬菌体能够检测到放射性32P标记的DNA，故该组实验能证明DNA是遗传物质，D正确。5【归纳总结】“二看法”判断子代噬菌体标记情况考向二肺炎双球菌转化实验1．肺炎双球菌转化实验（1）原理：活的S型菌使小鼠患败血症而死亡。（2）材料：S型（有毒）和R型（无毒）肺炎双球菌、小鼠。（3）过程①活体细菌转化实验过程和结论②离体细菌转化实验过程和结论62．肺炎双球菌离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较比较项目肺炎双球菌离体转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离S型菌的DNA、荚膜物质、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA结论①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质；②说明了遗传物质可发生可遗传的变异①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质；②说明DNA能控制蛋白质的合成；③说明DNA能自我复制3．利用表格比较两个肺炎双球菌转化实验的区别项目活体细菌转化实验离体细菌转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照R型菌与S型菌的毒性对照S型菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的S型菌注射到小鼠体内作为对照实验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型菌体内有“转化因子”S型菌的DNA是遗传物质73．如图为肺炎双球菌的活体转化实验，下列推测不科学的是A．S型菌是由活的R型菌转化而来B．S型菌转化的原因最有可能是基因突变C．S型菌中的毒性成分因加热而失效D．转化因子存在于S型菌中且有较高的热稳定性【答案】B【解析】由于将加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，而单独注射加热杀死的S型菌小鼠未死亡，说明S型菌是由活的R型菌转化而来，A项正确；S型菌转化的原因最可能是基因重组，B项错误；S型菌中的毒性成分经加热而失效，所以单独注射加热杀死的S型菌小鼠未死亡，C项正确；转化因子存在于S型菌中且有较高的热稳定性，所以将加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，能使R型菌转化成S型菌，导致小鼠患肺炎大量死亡，D项正确。【归纳总结】肺炎双球菌转化实验的认识误区（1）在加热杀死的S型菌中，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）转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指S型菌的DNA片段整合到R型菌中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。（3）转化的只是少部分R型菌：由于转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影8响，所以转化过程中并不是所有的R型菌都转化成S型菌，而只是少部分R型菌转化成S型菌。4．甲图表示将加热杀死的S型菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，乙图是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列叙述错误的是A．甲图中小鼠体内能分离出活的S型菌和R型菌B．甲图中小鼠体内的S型菌由R型菌转化而来C．乙图中如果噬菌体和细菌混合培养后不经过搅拌，上清液中的放射性增强D．乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，但在沉淀物中也有少许放射性【答案】C【解析】R型活菌会被加热杀死的S型菌转化成有毒性的S型活菌，且这些S型活菌可以繁殖后代，因此甲图中小鼠体内能分离出活的S型菌和R型菌，A项、B项正确；从乙图所示可知，该实验用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离，经过离心后，重量较轻的噬菌体外壳会在上清液中，而较重的细菌则在沉淀物中，如果噬菌体和细菌混合培养后不经过搅拌，上清液中的噬菌体外壳会减少，因此上清液的放射性会减弱，C项错误；由于搅拌不充分，部分被标记的噬菌体仍然吸附在细菌的表面，因此乙图中的沉淀物（细菌）中也有少量放射性，D项正确。【归纳总结】活体与离体细菌转化实验的比较比较项目活体细菌转化实验离体细菌转化实验培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外）实验对照R型菌与S型菌的毒性比较S型菌的各成分作用的相互对照实验结论S型菌体内有“转化因子”DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质两实验的联系（1）所用材料都是R型和S型肺炎双球菌；（2）活体转化实验是基础，离体转化实验进一步证明了“转化因子”是DNA；9（3）两实验都遵循了对照原则和单一变量原则考向三烟草花叶病毒的感染和重建实验1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验（1）烟草花叶病毒的结构烟草花叶病毒（TMV）由一条RNA链和蛋白质外壳组成，能使烟草患病。（2）实验过程及现象（3）结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。2．病毒重建及其对烟草叶细胞的感染（1）实验过程及现象（2）结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系，而不是提供蛋白质的株系。3．生物体内核酸种类及遗传物质10生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人原核生物DNA和RNADNA细菌、蓝细菌、放线菌非细胞生物大多数病毒仅有DNADNA乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒极少数病毒仅有RNARNA烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等对探索遗传物质的经典实验的5点总结（1）一切生物（朊病毒除外）的遗传物质是核酸（DNA或RNA）。（2）细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。（3）病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。（4）原核细胞的DNA分布于拟核和细胞质中的质粒中。真核细胞的DNA主要存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体、线粒体或质粒中。（5）只有针对“所有生物”时，才可称“DNA是主要的遗传物质”，否则，针对任何一种生物，其遗传物质均无“主要”之说——任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸（要么为DNA，无DNA时为RNA）。5．已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成。如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析下列叙述正确的是11A．该实验的自变量是烟草叶上出现的不同病斑B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组C．该实验只能说明TMV、HRV的遗传物质是RNAD．若实验运用同位素标记法。可以选择15N进行标记【答案】C【解析】1、本实验属于病毒重建实验，病毒的结构简单，含有蛋白质外壳和核酸。2、分析实验可知：用烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)的蛋白质和核酸的分离和聚合方法，合成杂交病毒1和杂交病毒2，只有杂交病毒2含有HRV的衣壳蛋白和TMV的RNA，当将其感染植株后，只产生由TM