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1、考点24 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过程及结果结论：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过程与结果结论：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（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噬菌体和大肠杆菌噬菌体的结构噬菌体的生活方式：活细胞寄生。（3）实验过程标记噬菌体侵染细菌（4）实验结果分析
2、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32PDNA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)考向一 肺炎双球菌转化实验的分析1.某科研人员为了验证格里菲思的肺炎双球菌转化实验，对实验鼠进行了4次注射实验，如图所示。下列相关叙述正确的是()A.活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌B.由注射和的结果可知，活的或死的S型细菌
3、都能使小鼠死亡C.在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来D.死菌乙未导致鼠3死亡，由此说明小鼠体内未发生特异性免疫【答案】C【解析】肺炎双球菌的R型细菌没有荚膜、无毒性，S型细菌有荚膜、有毒性。实验结果显示：将活菌甲注射到鼠1体内，鼠1不死亡，而将活菌乙注射到鼠4体内，鼠4死亡，说明活菌甲是无荚膜的R型细菌，而活菌乙是有荚膜的S型细菌；注射是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠2体内，结果死亡的小鼠2体内检测出活菌乙，注射是将检测出的活菌乙注射到鼠4体内，结果鼠4死亡，说明死菌乙的体内有“转化因子”，促进活菌甲转化为活菌乙，进而导致实验鼠死亡；在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙
4、，后者最初由活菌甲转化而来；死菌乙对于实验鼠而言属于抗原，进入实验鼠体内会引起特异性免疫。易错警示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.艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为“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”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是()A.R型菌抗
5、青霉素的S型菌DNA预期出现抗青霉素的S型菌B.R型菌抗青霉素的S型菌DNA预期出现S型菌C.R型菌S型菌DNA预期出现S型菌D.R型菌S型菌DNA预期出现抗青霉素的S型菌【答案】A【解析】R型菌抗青霉素的S型菌DNA预期出现抗青霉素的S型菌，该实验证明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化，而且抗青霉素的S型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因。因此，该实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的。考向二 噬菌体侵染细菌实验的结果分析3.如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，下列分析正确的是()A.只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA
6、没有被标记B.子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC.子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND.子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、35S【答案】C【解析】DNA和蛋白质分子中都含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了；由于3H、15N、35S标记的噬菌体蛋白质外壳，不进入细菌，3H、15N标记的噬菌体DNA分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中没有放射性；由于3H、15N标记了噬菌体DNA分子，所以部分子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N；子代噬菌体的DNA分子中不含有35S。解题技
7、巧“二看法”判断子代噬菌体标记情况4.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15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是()A.噬菌体侵染大肠杆菌后，有少数大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体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.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【答案】A【解析】噬菌体侵染大肠杆菌后，如果保温时间稍长，就会使大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，使上清液中也出现放射性；搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳未与细菌分离，而32P标记噬菌体的DNA，因此
8、上清液中不会出现较多的放射性；不论离心时间多长，上清液中也不会析出较重的大肠杆菌；P是DNA的特征元素，32P标记噬菌体的DNA。考向三 两个经典实验的曲线分析5.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是（）【答案】B【解析】加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，能使R型细菌转化为S型细菌，由于R型菌转化为S型细菌以及S型细菌在小鼠体内的繁殖，小鼠体内的S型细菌会表现为“S”型增长。R型细菌在小鼠体内由于开始时大部分被小鼠免疫系统所消灭，导致R型细菌减少，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌也表现出“S”型
9、增长。61952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
10、。为了防止细菌裂解释放噬菌体干扰实验结果，因此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科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验结果（见下表）中，不可能出现的是（）实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的
11、病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒（a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA）感染植物b型a型组合病毒（b型TMV的蛋白质a型TMV的RNA）感染植物a型a型A.实验 B.实验 C.实验 D.实验【答案】 C【解析】因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。技法提炼探究遗传物质的思路和方法（1）探究思路若探究哪种物质是遗传物质设法将物质分开，单独看作用。若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA利用酶的专一性，破坏其一，看其二。（2）探究方法分离提纯法：艾弗里及其同
12、事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。8下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。（1）实验目的：
13、略。（2）材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。（3）实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_。第二步：取等量的猪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物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。（4）请预测结果及结论：_；_；若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。【答案】（3）分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A
14、、B两组核酸提取液，C组不做处理（4）若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA 若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA 【解析】病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验步骤为：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理。取等量的猪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物注射到三组猪胚胎干细胞中。将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。预测结果及结论：若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA；若B、C
