（全國通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2部分 遺傳與進化 第二單元 基因的本質(zhì)與表達精準(zhǔn)備課學(xué)案.doc

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第二單元 基因的本質(zhì)與表達 [思維導(dǎo)圖成一統(tǒng)] [基礎(chǔ)速練固根基] 1．辨析下列敘述的正誤 (1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)() (2)格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)() (3)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù)(√) (4)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察其遺傳作用(√) 2．連線生物類型與遺傳物質(zhì)的種類 3．據(jù)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗回答下列問題 (1)加熱殺死的S型細(xì)菌中是否所有物質(zhì)都永久喪失了活性？ 提示：不是。加熱殺死S型細(xì)菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。 (2)艾弗里實驗中設(shè)置“DNA＋DNA酶”這一組實驗的目的是什么？ 提示：一是對照說明只加DNA組的結(jié)論，二是說明DNA的基本組成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。 [題組練透過考點] 題組一　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程及結(jié)果分析 1．(2018邯鄲模擬)格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證實了(　　) ①DNA是遺傳物質(zhì)　②RNA是遺傳物質(zhì)　③DNA是主要的遺傳物質(zhì)?、艿鞍踪|(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)?、軸型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的?、拊谵D(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA可能進入了R型細(xì)菌的體內(nèi) A．①④⑤⑥　　　　　　　 　B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 解析：選A　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)和多糖等不是遺傳物質(zhì)；R型細(xì)菌向S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的內(nèi)因是S型細(xì)菌的DNA進入了R型細(xì)菌的體內(nèi)，并成功表達了某些性狀。 2．格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗，下列關(guān)于此實驗的分析，錯誤的是(　　) 項目 第一組 第二組 第三組 第四組 實驗處理 注射R型活細(xì)菌 注射S型活細(xì)菌 注射加熱后殺死的S型細(xì)菌 注射R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合液 實驗結(jié)果 小鼠不死亡 小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌 A．對實驗結(jié)果的分析，四組實驗必須相互對照 B．實驗說明活R型肺炎雙球菌發(fā)生了某種類型的轉(zhuǎn)化 C．該實驗結(jié)論為“DNA是使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子” D．獲得該實驗結(jié)論的關(guān)鍵步驟是第四組小鼠死亡并分離出S型活細(xì)菌 解析：選C　四組實驗必須相互對照，說明活R型肺炎雙球菌發(fā)生了某種類型的轉(zhuǎn)化；該實驗結(jié)論為加熱殺死的S型細(xì)菌必然含有某種促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”，而獲得該實驗結(jié)論的關(guān)鍵步驟是第四組實驗結(jié)果，即小鼠死亡并分離出S型活細(xì)菌。 3．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的 B．S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C．從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌 D．該實驗未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的 解析：選D　S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的；S型菌的蛋白質(zhì)經(jīng)過加熱后已經(jīng)失活，但其DNA經(jīng)加熱后沒有失去活性；S型細(xì)菌中的DNA能將部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌有S型菌和R型菌；該實驗證明S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但不能證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的。 [歸納拓展]　肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗中的對照設(shè)計 (1)在格里菲思的實驗中，分別用活的S型和R型細(xì)菌注射小鼠形成對照，加熱殺死的S型細(xì)菌單獨注射和加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合注射形成對照。 (2)在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中，DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)之間形成對照，而DNA與DNA酶處理產(chǎn)物之間也形成對照。 題組二　肺炎雙球菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的實質(zhì) 4．艾弗里將R型肺炎雙球菌培養(yǎng)在含S型細(xì)菌DNA的培養(yǎng)基中，得到了S型肺炎雙球菌，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，說明這種變異是定向的 B．R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組 C．該實驗不能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA D．將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)也能產(chǎn)生S型細(xì)菌 解析：選B　艾弗里實驗中將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來，分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果只有加入DNA時，才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這說明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA；該實驗中的變異屬于基因重組，生物的變異都是不定向的；僅將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)，不能實現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化。 5．S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)換；在特殊條件下離體培養(yǎng)S Ⅱ型肺炎雙球菌可從中分離出R Ⅱ型菌。格里菲思將加熱殺死的S Ⅲ型菌與R Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S Ⅲ型菌；而單獨注射加熱殺死的S Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此實驗結(jié)果能支持的假設(shè)是(　　) A．S Ⅲ型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌 B．S Ⅲ型菌是由R Ⅱ型菌突變形成的 C．R Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S Ⅲ型菌 D．加熱后S Ⅲ型菌可能未被完全殺死 解析：選C　加熱殺死的S Ⅲ型菌與R Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S Ⅲ型菌；而單獨注射加熱殺死的S Ⅲ型菌小鼠未死亡，說明R Ⅱ型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S Ⅲ型菌。 [易錯點撥]　關(guān)于“轉(zhuǎn)化”的兩點提醒 轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變 說明 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組 發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌 說明 由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，所以轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而只是少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 [思維導(dǎo)圖成一統(tǒng)] [基礎(chǔ)速練固根基] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖(√) (2)T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)(√) (3)噬菌體的蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記() (4)噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等() (5)T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素() (6)DNA和RNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)() (7)噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具說服力(√) (8)噬菌體能在宿主細(xì)胞內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解() (9)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體() (10)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致(√) (11)32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)() (12)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA的半保留復(fù)制() (13)噬菌體侵染細(xì)菌實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中(√) 2．據(jù)噬菌體侵染細(xì)菌實驗回答下列問題 (1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，為什么上清液中會有放射性？ 提示：①保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。 (2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，為什么沉淀物中會有放射性？ 提示：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。 [師說考點解疑難] 1．噬菌體的復(fù)制式增殖過程 過程圖示 相關(guān)說明 ①模板：是進入細(xì)菌體內(nèi)的噬菌體DNA ②合成噬菌體DNA的原料：是大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸 ③合成噬菌體的蛋白質(zhì) 2．噬菌體侵染細(xì)菌實驗中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌體侵染大腸桿菌： (2)35S噬菌體侵染大腸桿菌： 3．肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的比較 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細(xì)菌實驗 設(shè)計思路 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨、直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理方法 直接分離：分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法：分別用同位素35S、32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA 結(jié)論 ①證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ②說明了遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異 ①證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) ②說明DNA能控制蛋白質(zhì)的合成 ③說明DNA能自我復(fù)制 [研透考情備高考] 考向一　噬菌體侵染細(xì)菌實驗的過程 1．(2018豫北四市統(tǒng)考)某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗，有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．35S標(biāo)記的是噬菌體的DNA B．沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C．上清液a中放射性較強 D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析：選A　35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，DNA不含有S元素；充分?jǐn)嚢桦x心后，含放射性的蛋白質(zhì)外殼進入上清液，使上清液a中放射性較強；若攪拌不充分，一部分蛋白質(zhì)外殼不能與大腸桿菌分離，會隨大腸桿菌進入沉淀中，使沉淀物b中放射性增強；該實驗沒有標(biāo)記DNA，不能說明DNA的作用，故不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。 2．下面是噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分實驗步驟示意圖，對此實驗的有關(guān)敘述正確的是(　　) A．本實驗所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的 B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成中只有蛋白質(zhì)和DNA C．實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測其放射性 D．在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì) 解析：選B　病毒的繁殖離不開細(xì)胞，要標(biāo)記噬菌體，應(yīng)先標(biāo)記細(xì)菌細(xì)胞；噬菌體的結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA；實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把細(xì)菌和噬菌體的蛋白質(zhì)外殼分開；在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，只能說明蛋白質(zhì)不是噬菌體的遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 [易錯點撥]　噬菌體侵染細(xì)菌實驗中的三點提醒 (1)含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)：因為病毒營專性寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。 (2)不能標(biāo)記C、H、O、N：因這些元素是蛋白質(zhì)和DNA共有的，無法將DNA和蛋白質(zhì)分開。 (3)35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一個噬菌體上：因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。 考向二　同位素示蹤法及元素去向 3．(2018長沙模擬)如果用3H、15N、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌(無放射性)，下列分析正確的是(　　) A．只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標(biāo)記了，DNA沒有被標(biāo)記 B．子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S C．子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N D．子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、14N、32S 解析：選C　DNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S標(biāo)記噬菌體后，噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都被標(biāo)記了；由于3H、15N、35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼，不進入細(xì)菌，3H、15N標(biāo)記的噬菌體DNA分子進入細(xì)菌但不能用于合成子代噬菌體的外殼，所以子代噬菌體的外殼中沒有放射性；由于3H、15N標(biāo)記了噬菌體DNA分子，所以子代噬菌體的DNA分子中可檢測到3H、15N；子代噬菌體的DNA分子中不含有S。 4．(2018保定月考)用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，將一個未標(biāo)記的噬菌體在細(xì)菌中培養(yǎng)9 h，經(jīng)檢測共產(chǎn)生了64個子代噬菌體，下列敘述正確的是(　　) A．32P和35S只能分別標(biāo)記細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì) B．子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)一定具有放射性 C．DNA具有放射性的子代噬菌體占1/32 D．噬菌體繁殖一代的時間約為1 h 解析：選B　細(xì)菌中的磷脂也可以被32P標(biāo)記；子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)是利用細(xì)菌的原料合成的，故一定具有放射性；DNA具有放射性的子代噬菌體為100%；培養(yǎng)9 h產(chǎn)生了64個子代噬菌體，說明噬菌體繁殖了6代，故噬菌體繁殖一代的時間為1.5 h。 [歸納拓展]　“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況 考向三　“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”的比較 5．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，是關(guān)于探究遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗，下列敘述正確的是(　　) A．兩個實驗均采用了對照實驗和同位素標(biāo)記的方法 B．兩者的關(guān)鍵設(shè)計思路都是把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) C．赫爾希與蔡斯對同一組噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標(biāo)記 D．噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選B　只有噬菌體侵染實驗用了同位素示蹤技術(shù)，赫爾希與蔡斯實驗運用了相互對照；兩個實驗的設(shè)計思路相同，都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)；赫爾 希與蔡斯對兩組噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分別采用35S和32P標(biāo)記；噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，但沒有證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 6．(2018茂名一模)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗，都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，對這兩個實驗的研究方法可能有：①設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)；②放射性同位素標(biāo)記法。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．兩者都運用了①和② B．前者運用了①，后者運用了② C．前者只運用了②，后者運用了①和② D．前者只運用了①，后者運用了①和② 解析：選D　這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，而后者還應(yīng)用了放射性同位素標(biāo)記法。 [思維導(dǎo)圖成一統(tǒng)] [基礎(chǔ)速練固根基] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA() (2)所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA() (3)豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA() (4)酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上(√) (5)真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA(√) 2．遺傳信息只存在于DNA中嗎 提示：不是，RNA病毒的遺傳信息存在于RNA中。 [題組練透過考點] 題組一　RNA是遺傳物質(zhì)的有關(guān)實驗 1．科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是(　　) 實驗編號 實驗過程 實驗結(jié)果 病斑類型 病斑中分離出的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)＋a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A．實驗①　　　　　　 　B．實驗② C．實驗③ D．實驗④ 解析：選C　因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。③中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型就應(yīng)該是b型。 題組二　生物體遺傳物質(zhì)的判斷 2．下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，正確的是(　　) A．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．病毒的遺傳物質(zhì)是RNA和DNA C．DNA是噬菌體的主要遺傳物質(zhì) D．生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸 解析：選D　肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；通過煙草花葉病毒侵染煙草實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì)，病毒的遺傳物質(zhì)是RNA或DNA；生物的遺傳物質(zhì)是核酸，其中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以生物遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。 3．下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述，錯誤的是(　　) A．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B．有的生物的遺傳物質(zhì)是RNA C．在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：選C　生物的遺傳物質(zhì)是核酸，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質(zhì)；沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)。絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 [課堂練真題—明高考規(guī)律] 1．(2017全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 解析：選C　T2噬菌體的核酸是DNA，DNA的元素組成為C、H、O、N、P，培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主(大腸桿菌)攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中；T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中，不能寄生在肺炎雙球菌中；T2噬菌體的mRNA和蛋白質(zhì)的合成只能發(fā)生在其宿主細(xì)胞中，不能發(fā)生在病毒顆粒中；人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌體的核酸是DNA，且二者的增殖過程不同。 2．(2017江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實驗，敘述正確的是(　　) A．格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫爾希和蔡斯實驗中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D．赫爾希和蔡斯實驗中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記 解析：選C　格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但格里菲思并沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是什么；艾弗里實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，小鼠死亡的原因是從S型肺炎雙球菌中提取的DNA使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了致病的S型細(xì)菌，而不是S型細(xì)菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以離心后，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中；赫爾希和蔡斯實驗中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標(biāo)記，因為噬菌體在進行DNA復(fù)制的時候，原料是大腸桿菌中沒有帶32P標(biāo)記的脫氧核苷酸，只有帶有親代噬菌體一條模板鏈的DNA含有32P。 3．(2016江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果 B．格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì) C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的 D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析：選D　格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果；格里菲思實驗只能說明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；噬菌體是病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動，不能用32P直接標(biāo)記噬菌體，而應(yīng)先用32P標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞，再用被標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)噬菌體；赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。 4．(2015全國卷Ⅰ)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為(PrPsc)(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 解析：選C　首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會整合到宿主的基因組中。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的，而肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會引起其功能發(fā)生改變。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過程，不屬于遺傳信息的翻譯過程。 5．(2013全國卷Ⅱ)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是(　　) ①孟德爾的豌豆雜交實驗?、谀柛墓夒s交實驗?、鄯窝纂p球菌轉(zhuǎn)化實驗?、躎2噬菌體侵染大腸桿菌實驗 ⑤DNA的X光衍射實驗 A．①②　　　　　　　 　B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：選C　孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù)。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 [課下練模擬—試自身能力] 一、選擇題 1．(2018莆田一模)人類對遺傳物質(zhì)的研究經(jīng)歷了漫長的過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．格里菲思通過肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗得出DNA是轉(zhuǎn)化因子 B．艾弗里通過肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗得出DNA是遺傳物質(zhì) C．噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，標(biāo)記噬菌體需分別用含35S和32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng) D．沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的物理模型 解析：選A　格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗得出S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌；艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗證明S型細(xì)菌的DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)；噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基上獨立生存，因此要標(biāo)記噬菌體需用含35S和32P標(biāo)記的大腸桿菌分別培養(yǎng)；沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的物理模型。 2．(2018廈門質(zhì)檢)關(guān)于格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，下列敘述正確的是(　　) A．加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合后，R型細(xì)菌全部轉(zhuǎn)化為S型 B．R型細(xì)菌能夠使加熱殺死的S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)恢復(fù)活性，從而產(chǎn)生毒性 C．該實驗證明DNA是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是 D．實驗說明S型細(xì)菌中必定存在某種因子，使R型細(xì)菌發(fā)生可遺傳的轉(zhuǎn)化 解析：選D　加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合后，會使部分的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型；加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌的遺傳物質(zhì)重組，合成S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，從而產(chǎn)生毒性；格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗只證明S型細(xì)菌中必定存在某種因子，使R型細(xì)菌發(fā)生可遺傳的轉(zhuǎn)化。 3．格里菲思和艾弗里分別進行了肺炎雙球菌的體內(nèi)與體外轉(zhuǎn)化實驗，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．兩個實驗都遵循了實驗設(shè)計的對照原則與單一變量原則 B．兩個實驗的結(jié)論相同，都證明了DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) C．格里菲思的實驗中R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是基因突變的結(jié)果 D．艾弗里的實驗中用到了DNA聚合酶，以增加實驗的說服力 解析：選A　格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗與艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗都遵循了對照原則與單一變量原則；格里菲思的實驗只證明了已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)存在某種使R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的“轉(zhuǎn)化因子”，并沒有證明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；加熱后殺死的S型細(xì)菌中蛋白質(zhì)變性，但DNA耐熱性強，并沒有變性失活，S型細(xì)菌的DNA進入活的R型細(xì)菌內(nèi)，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型細(xì)菌，這是基因重組的結(jié)果；艾弗里的實驗中所用的酶是DNA酶(DNA水解酶)。 4．(2017菏澤二模)在格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，加熱殺死的S型細(xì)菌的某種成分能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，在R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中，遺傳物質(zhì)的變化與下列哪種過程最為相似(　　) A．用X射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強 B．無子西瓜與無子番茄的培育 C．減數(shù)第一次分裂四分體時期的交叉互換現(xiàn)象 D．低溫或秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍 解析：選C　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組。用X射線照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增強，這屬于誘變育種，其原理是基因突變；無子西瓜的培育采用了多倍體育種的方法，其原理是染色體變異，無子番茄的培育利用的是生長素能促進果實發(fā)育的原理；減數(shù)第一次分裂四分體時期的交叉互換現(xiàn)象可導(dǎo)致基因重組；低溫或秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍，其原理是染色體變異。 5．關(guān)于T2 噬菌體的敘述，正確的是(　　) A．T2 噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素 B．T2 噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中 C．RNA 和DNA 都是T2 噬菌體的遺傳物質(zhì) D．T2 噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖 解析：選D　T2噬菌體核酸中不含硫元素。T2 噬菌體不能寄生在酵母菌細(xì)胞中。任何生物的遺傳物質(zhì)只能是DNA 或RNA ，T2 噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。T2噬菌體作為病毒，只能利用宿主細(xì)胞的物質(zhì)進行增殖。 6．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個實驗的敘述正確的是(　　) A．二者都應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù) B．二者的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) C．艾弗里的實驗設(shè)置了對照，赫爾希與蔡斯的實驗沒有對照 D．二者都誘發(fā)了DNA突變 解析：選B　肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌實驗的設(shè)計思路都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)，都遵循對照原則，但二者都沒有誘發(fā)DNA突變，其中只有噬菌體侵染細(xì)菌實驗應(yīng)用了同位素示蹤技術(shù)。 7．下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實驗過程，由此可判斷(　　) A．水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA B．TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細(xì)胞中 C．侵入煙草細(xì)胞的RNA進行了逆轉(zhuǎn)錄過程 D．RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 解析：選A　由圖可知，TMV放入水和苯酚中振蕩后，可得到單獨的RNA和蛋白質(zhì)，說明水和苯酚的作用是分離病毒的RNA和蛋白質(zhì)。不能判斷TMV的蛋白質(zhì)是否進入煙草細(xì)胞中，也不能判斷RNA是否進行了逆轉(zhuǎn)錄過程。此實驗說明了RNA是TMV的遺傳物質(zhì)，同一種生物的遺傳物質(zhì)只能是DNA或RNA中的一種，沒有主次之分。 8．噬藻體是感染藍藻的DNA病毒。用32P標(biāo)記的噬藻體感染藍藻細(xì)胞，培養(yǎng)一段時間，經(jīng)攪拌、離心后進行放射性檢測。相關(guān)敘述正確的是(　　 ) A．32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的胸腺嘧啶 B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘刮皆谒{藻上的噬藻體(外殼)與藍藻分離 C．離心后放射性同位素主要分布在試管的上清液中 D．此實驗證明DNA是噬藻體的遺傳物質(zhì) 解析：選B　32P標(biāo)記的是噬藻體DNA中的脫氧核苷酸；攪拌的目的是使吸附在藍藻表面上的噬藻體(外殼)與藍藻分離；離心后放射性同位素主要分布在試管的沉淀物中；由于缺乏對照實驗，故不能說明噬藻體的遺傳物質(zhì)是DNA。 9．下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是(　　) A．分別用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B．分別用35S 和 32P 標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S 標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．32P 、 35S 標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明 DNA 是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 解析：選C　噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P子代的噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導(dǎo)致上清液中也能檢測到放射性。用35S 標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，理論上應(yīng)存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，離心后存在于沉淀物中；本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 10．(2018聊城模擬)下圖甲是將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌的含量變化，圖乙是利用同位素標(biāo)記技術(shù)完成噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分操作步驟。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖甲中ab對應(yīng)的時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)已形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體 B．圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌直接轉(zhuǎn)化而來的 C．圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體沒有放射性 D．圖乙中若用32P標(biāo)記親代噬菌體，所得子代噬菌體沒有放射性 解析：選C　圖甲中ab段是將R型細(xì)菌第一次注射到小鼠體內(nèi)，是第一次免疫，小鼠體內(nèi)不能產(chǎn)生大量的抗R型細(xì)菌的抗體；只有少數(shù)感受態(tài)的R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，轉(zhuǎn)化成的少數(shù)S型細(xì)菌有毒，使小鼠的免疫力下降，S型細(xì)菌繁殖形成大量的S型細(xì)菌；噬菌體侵染細(xì)菌時P元素進入細(xì)菌，S元素不進入細(xì)菌，用放射性同位素S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后，子代噬菌體不含放射性；若用32P標(biāo)記親代噬菌體，所得子代噬菌體有的含有放射性。 二、非選擇題 11．請根據(jù)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗過程，回答下列問題： (1)噬菌體DNA復(fù)制時，由細(xì)菌提供的條件是：________________________等。 (2)合成噬菌體的蛋白質(zhì)是在________中的________上進行的。 (3)35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時，離心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是________不充分，少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼______________沒有分離。 (4)該實驗在設(shè)計思路上的關(guān)鍵點是____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)噬菌體侵染細(xì)菌時，只有DNA進入細(xì)菌并作為模板控制子代噬菌體合成，而DNA復(fù)制所需的原料、能量、酶等條件均由細(xì)菌提供。(2)噬菌體的蛋白質(zhì)是在細(xì)菌中的核糖體上合成的。(3)35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時，蛋白質(zhì)外殼留在外面，經(jīng)攪拌離心后分布到上清液中，因此上清液中具有較強的放射性。若35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時，離心后的沉淀物中有少量放射性，原因可能是攪拌不充分，少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面沒有分離。(4)該實驗在設(shè)計思路上的關(guān)鍵點是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。 答案：(1)原料、能量、酶　(2)細(xì)菌　核糖體　(3)攪拌　吸附在細(xì)菌表面　(4)設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用 12．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，請據(jù)圖回答問題： (1)該實驗是__________________所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。 (2)該實驗是在__________________________實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明“____________”的化學(xué)成分。 (3)在對R型細(xì)菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是________________________________________________________________________。 (4)依據(jù)上圖所示實驗，可以作出__________________的假設(shè)。 (5)為驗證上面的假設(shè)，他們又設(shè)計了下面的實驗： 實驗中加入DNA酶的目的是_______________________，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是__________________________。 (6)通過上面兩步實驗，仍然不能說明__________________________，為此他們設(shè)計了下面的實驗： 他們觀察到的實驗現(xiàn)象是___________________________，該實驗?zāi)軌蛘f明__________________________________。 解析：(1)由實驗圖解可看出，這是在R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。(2)該實驗是在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上為進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計的。(3)該實驗是將S型細(xì)菌打碎，分離并提純其DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)后分別加入到R型細(xì)菌培養(yǎng)基中。(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。(5)為了驗證所作假設(shè)，將能夠水解DNA的DNA酶與S型細(xì)菌的DNA混合后加入到培養(yǎng)基中，結(jié)果培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌。(6)要進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)，還需將這些物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中，看結(jié)果是不是只有R型細(xì)菌的生長。 答案：(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)化因子　(3)分離并提純S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)　(4)DNA是遺傳物質(zhì)　(5)分解從S型細(xì)菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌　(6)蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌　蛋白質(zhì)、莢膜多糖不是遺傳物質(zhì) 13．(2018安陽模擬)λ噬菌體有極強的侵染能力，并能在細(xì)菌中快速地進行DNA的復(fù)制，最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂(稱為溶菌狀態(tài))，或者整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來，不產(chǎn)生子代噬菌體(稱為溶原狀態(tài))。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用λ噬菌體構(gòu)建基因克隆載體，使其在受體細(xì)菌中大量擴增外源DNA，進而構(gòu)建基因文庫，相關(guān)操作如圖，請分析回答相關(guān)問題： (1)組裝噬菌體時，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長度約為36～51 kb，則λ gt10載體可插入的外源DNA的長度范圍為____________________。 (2)λ噬菌體的溶菌狀態(tài)、溶原狀態(tài)各有用途?，F(xiàn)有一種imm434基因，該基因編碼一種阻止λ噬菌體進入溶菌狀態(tài)的阻遏物。但如果直接插入該基因，會使載體過大而超過噬菌體蛋白質(zhì)的包裝能力，需要刪除λ噬菌體原有的一些序列。根據(jù)上圖分析： ①如果需要獲得大量含目的基因的噬菌體，應(yīng)當(dāng)使λ噬菌體處于________狀態(tài)，相應(yīng)的改造措施是刪除λ噬菌體DNA中的________(填“左臂”“中部”或“右臂”)； ②如果需要目的基因在細(xì)菌中大量克隆，應(yīng)當(dāng)使λ噬菌體處于________狀態(tài)，相應(yīng)的改造措施是可以刪除λ噬菌體DNA中的________(填“左臂”“中部”或“右臂”)，并插入______________。 (3)包裝用的蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學(xué)元素是________，若對其進行標(biāo)記并做侵染實驗，可獲得的結(jié)論是____________________________________。 (4)分離純化噬菌體重組DNA時，將經(jīng)培養(yǎng)10 h左右的大腸桿菌——噬菌體的培養(yǎng)液超速離心后，從離心試管內(nèi)的________中獲得噬菌體。 解析：(1)人工改造后的λ gt10載體的長度是43.4 kb，而被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長度約為36～51 kb，因此λ gt10載體可插入的外源DNA的最大長度是51－43.4＝7.6 kb。(2)如果需要獲得大量含目的基因的噬菌體，應(yīng)當(dāng)使λ噬菌體處于溶菌狀態(tài)，則應(yīng)刪除λ噬菌體的DNA中含控制溶原生長序列，即中部；如果需要目的基因在細(xì)菌中大量克隆，應(yīng)當(dāng)使λ噬菌體處于溶原狀態(tài)，則應(yīng)刪除λ噬菌體的DNA中含編碼蛋白質(zhì)外殼序列，即刪除λ噬菌體DNA中的左臂，并插入imm434基因。(3)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼特有的元素是S元素。通過35S標(biāo)記會發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細(xì)菌時蛋白質(zhì)外殼不進入細(xì)菌中。(4)將經(jīng)培養(yǎng)10 h左右的大腸桿菌——噬菌體的培養(yǎng)液超速離心后，釋放出來的子代噬菌體位于上清液中。 答案：(1)0～7.6 kb　(2)①溶菌　中部?、谌茉∽蟊邸mm434基因　(3)S　蛋白質(zhì)沒有進入細(xì)菌　(4)上清液 14．(2017煙臺二模)自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡稱禽流感病毒)，我國就參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已研制出預(yù)防禽流感的疫苗并投入生產(chǎn)應(yīng)用。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題： (1)實驗室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是________________________________________。 (2)利用特定的顏色反應(yīng)來鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是： ①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色； ②________________________________________________________________________； ③DNA與二苯胺試劑共熱顯藍色。 (3)實驗分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)病毒營寄生生活，只有在活細(xì)胞內(nèi)才能生存。(2)DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色。(3)證明某生物的遺傳物質(zhì)的關(guān)鍵思路是設(shè)法把該生物的各種成分分離開來，單獨地直接地觀察每種成分的作用。 答案：(1)病毒的繁殖只能在宿主的活細(xì)胞中進行 (2)②蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑作用顯紫色 (3)設(shè)法將禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用 [思維導(dǎo)圖成一統(tǒng)] [巧學(xué)助記]　DNA分子結(jié)構(gòu)的“五、四、三、二、一” [基礎(chǔ)速練固根基] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的() (2)DNA有氫鍵，RNA沒有氫鍵() (3)雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)(√) (4)沃森和克里克研究DNA分子的結(jié)構(gòu)時，運用了構(gòu)建物理模型的方法(√) (5)嘌呤堿基與嘧啶堿基的結(jié)合保證了DNA分子空間結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定(√) (6)DNA分子中兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基一定是通過氫鍵連接的(√) (7)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同() (8)含有G、C堿基對比較多的DNA分子熱穩(wěn)定性較差() (9)磷酸與脫氧核糖交替連接構(gòu)成DNA鏈的基本骨架(√) (10)富蘭克林和威爾金斯對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也作出了巨大的貢獻(√) 2．結(jié)合圖示識記DNA分子的結(jié)構(gòu) (1)基本單位：脫氧核苷酸。 ①由磷酸、脫氧核糖、含氮堿基組成，三者之間的數(shù)量關(guān)系為1∶1∶1。 ②每個DNA片段中，含游離的磷酸基團有2個。 (2)水解產(chǎn)物：DNA的初步水解產(chǎn)物是脫氧核苷酸，徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和含氮堿基。 (3)DNA分子中存在的化學(xué)鍵： ①氫鍵：堿基對之間的化學(xué)鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂。 ②磷酸二酯鍵：磷酸和脫氧核糖之間的化學(xué)鍵，用限制性核酸內(nèi)切酶處理可切割，用DNA連接酶處理可連接。 (4)堿基對數(shù)與氫鍵數(shù)的關(guān)系：若堿基對數(shù)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n，若已知A有m個，則氫鍵數(shù)為3n－m。 3．填空識記DNA分子的特性 (1)相對穩(wěn)定性：DNA分子中磷酸和脫氧核糖交替連接的方式不變；兩條鏈間堿基互補配對的方式不變。 (2)多樣性：不同的DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目不同，排列順序多種多樣。若DNA分子中有n個堿基對，則排列順序有4n種。 (3)特異性：每種DNA分子都有區(qū)別于其他DNA的特定的堿基對排列順序，代表了特定的遺傳信息。 [師說考點解疑難] 1．由堿基種類及比例可分析判斷核酸的種類 (1)若有U無T，則該核酸為RNA。 (2)若有T無U，且A＝T，G＝C，則該核酸一般為雙鏈DNA。 (3)若有T無U，且A≠T，G≠C，則該核酸為單鏈DNA。 2．雙鏈DNA分子中堿基互補配對的相關(guān)計算 (1)DNA分子中，互補堿基兩兩相等，即A＝T，C＝G，且嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。 (2)DNA分子中，任意兩不互補的堿基之和恒等，即(A＋G)＝(T＋C)＝(A＋C)＝(T＋G)；并且任意兩不互補的堿基之和占堿基總量的50%，即(A＋G)%＝(T＋C)%＝(A＋C)%＝(T＋G)%＝50%。 (3)DNA分子中，任意兩個不互補堿基之和的比值：一條鏈與互補鏈互為倒數(shù)，雙鏈中為1。即： (4)DNA分子中，任意兩個互補堿基之和的比值：一條鏈與互補鏈以及雙鏈中皆相等。即： (5)不同DNA分子中其互補配對的堿基之和的比值一般不同，即(A＋T)/(C＋G)的比值不同。 3．關(guān)于DNA分子的共性與特異性問題 (1)共性：、、或在不同雙鏈DNA分子中無特異性(均相同)。 (2)特異性：在不同DNA中可不相同。 (3)即使兩個DNA分子中(A＋T)與(G＋C)的數(shù)量相同，其堿基對排列順序也可能是不同的，只有同1個DNA分子復(fù)制得到的子代之間才會擁有種類、數(shù)量、排列順序均相同的堿基對。 [研透考情備高考] 考向一　DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點 1．(2015上海高考)在雙螺旋DNA模型搭建實驗中，使用代表氫鍵的訂書釘將代表四種堿基的塑料片連為一體，為了逼真起見，A與T之間以及C與G之間最好分別釘(　　) A．2和2個釘　　　　　　 　B．2和3個釘 C．3和2個釘 D．3和3個釘 解析：選B　A與T之間形成2個氫鍵，G與C之間形成3個氫鍵。由此可推知A與T之間最好釘兩個釘，C與G之間最好釘3個釘。 2．右圖表示生物體內(nèi)核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖，下列說法正確的是(　　) A．DNA與RNA在核苷酸上的不同點是③ B．如果要構(gòu)成三磷酸腺苷，必須在②上加上2個磷酸基團 C．人體內(nèi)的③有5種，②有2種 D．③在細(xì)胞核內(nèi)共有4種 解析：選C　DNA與RNA在核苷酸上的不同點有兩處：②五碳糖不同、③含氮堿基不同；要構(gòu)成三磷酸腺苷必須在①上加上2個磷酸基團；③在細(xì)胞核內(nèi)共有5種。 3．(2018福州十校聯(lián)考)下圖示為DNA分子的片段，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．構(gòu)成DNA分子的基本單位是⑦ B．RNA聚合酶可以切斷⑤ C．復(fù)制時DNA聚合酶催化形成①②之間的化學(xué)鍵 D．⑥構(gòu)成DNA分子中基本骨架 解析：選B　圖中⑦是脫氧核苷酸單鏈，構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核苷酸，應(yīng)是④；RNA聚合酶能將DNA解旋，可以切斷氫鍵⑤；復(fù)制時DNA聚合酶催化形成的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而①②之間的鍵是同一個核苷酸內(nèi)的化學(xué)鍵；⑥是堿基對，脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成DNA的基本骨架。 考向二　DNA分子結(jié)構(gòu)中堿基的計算 4．(2018臨沂模擬)某雙鏈DNA分子中含有200個堿基，一條鏈上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則該DNA分子(　　) A．四種含氮堿基A∶T∶G∶C＝4∶4∶7∶7 B．若該DNA中A為p個，占全部堿基的(m>2n)，則G的個數(shù)為－p C．堿基排列方式共有4200種 D．含有4個游離的磷酸 解析：選B　該DNA分子中A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7；若該DNA分子中A為p個，其占全部堿基的，則全部堿基數(shù)為p，所以G的個數(shù)為(p－2p)2，即－p；堿基的排列方式應(yīng)少于4100種；含有2個游離的磷酸。 5．一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤與鳥嘌呤數(shù)目之比為2∶1，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占所在鏈堿基數(shù)目的(　　) A．32% B．24% C．14% D．28% 解析：選A　根據(jù)題意，一條鏈上腺嘌呤與鳥嘌呤數(shù)目之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，所以A＋G占該鏈的比值為48%，又因為A∶G＝2∶1，所以A占該鏈的比值為48%2/3＝32%，另一條鏈中T的數(shù)目與該鏈中A的數(shù)目相等，兩條鏈中堿基數(shù)目也相等，所以DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占所在鏈堿基數(shù)目的32%。 6．經(jīng)檢測得知，一雙鏈DNA分子中鳥嘌呤的數(shù)目為x，其占堿基總量的比例是y，以下推斷正確的是(　　) A．與鳥嘌呤互補的堿基所占的比例是(1－y) B．該DNA分子的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值是x/y C．該DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是x(1＋2/y) D．與鳥嘌呤不互補的堿基數(shù)目是[x(1－2y)]/y 解析：選D　DNA中與鳥嘌呤互補的堿基的比例與鳥嘌呤的堿基比例相等，為y；DNA分子中嘌呤堿基和嘧啶堿基互補配對，二者比值為1；該DNA分子中鳥嘌呤數(shù)目為x，因此，G、C堿基對數(shù)為x，腺嘌呤＝胸腺嘧啶＝(x/y－2x)2，由于G、C堿基對之間的氫鍵是3個，A、T堿基對之間的氫鍵是2個，因此DNA分子的堿基之間的氫鍵數(shù)是3x＋[(x/y－2x)2]2＝x(1＋1/y)；與鳥嘌呤不互補的堿基是腺嘌呤和胸腺嘧啶，為(x/y－2x)＝[x(1－2y)]/y。 [思維導(dǎo)圖成一統(tǒng)] [基礎(chǔ)速練固根基] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)植物細(xì)胞的線粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制(√) (2)在人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制(√) (3)真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶和能量(√) (4)在一個細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間(√) (5)DNA復(fù)制就是基因表達的過程() (6)DNA復(fù)制時，嚴(yán)格遵循A－U、C－G的堿基互補配對原則() (7)DNA復(fù)制時，兩條脫氧核苷酸鏈均可作為模板(√) (8)DNA分子全部解旋后才開始進行DNA復(fù)制() (9)脫氧核苷酸必須在DNA酶的作用下才能連接形成子鏈() (10)復(fù)制后產(chǎn)生的兩個子代DNA分子中共含4個游離的磷酸基團(√) (11)真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期() (12)DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的(√) 2．填圖理清染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系 3．將代表下列結(jié)構(gòu)或成分的字母填入圖中的相應(yīng)橫線上 a．染色體　b．DNA　c．基因　d．脫氧核苷酸 4．填空回答下列相關(guān)問題 (1)基因與染色體的關(guān)系是：基因在染色體上呈線性排列。 (2)染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，一個DNA上有許多個基因，構(gòu)成基因的堿基數(shù)小于(填“大于”“小于”或“等于”)DNA分子的堿基總數(shù)。 (3)基因的本質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中。 [師說考點解疑難] 1．DNA半保留復(fù)制的實驗分析 (1)實驗方法：放射性同位素示蹤法和離心技術(shù)。 (2)實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。 (3)實驗假設(shè)：DNA以半保留的方式復(fù)制。 (4)實驗預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。 ①重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA。 ②中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。 ③輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。 (5