生物專題知識篇：專題4 遺傳的分子基礎(chǔ) 考點(diǎn)13 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精［直擊考綱]1。人類對遺傳物質(zhì)的探索過程（C)。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)（B）。3.基因和遺傳信息的關(guān)系（B)。4.DNA分子的復(fù)制（B）。5。遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯（B)。6?；蚺c性狀的關(guān)系(B).考點(diǎn)13聚焦探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)題組一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1．(江蘇卷重組）判斷下列相關(guān)敘述：（1）格里菲思實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果(2016·江蘇,1A）(×)(2)格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)(2016·江蘇,1B)（×)2．(2008·江蘇，8）某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4個實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是（)A．存活，存活，存活，死亡B．存活，死亡,存活，死亡C．死亡，死亡，存活，存活D．存活,死亡,存活，存活答案D解析①中S型菌DNA已被DNA酶分解,小鼠存活；②中加入S型菌,小鼠死亡；③④高溫加熱后,細(xì)菌被殺滅,小鼠存活。題組二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)3．(江蘇卷重組）判斷下列相關(guān)敘述：（1)赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的(2016·江蘇，1C）(×)（2)赫爾希與蔡斯以噬菌體和細(xì)菌為研究材料，通過同位素示蹤技術(shù)區(qū)分蛋白質(zhì)與DNA，證明了DNA是遺傳物質(zhì)(2015·江蘇，4C)（√)（3）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力(2012·江蘇，2B)(√）4．(2011·江蘇,12)關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”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(jìn)行長時(shí)間的保溫培養(yǎng)C．用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)答案C解析噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，需用含放射性的大腸桿菌培養(yǎng)才能使噬菌體帶上放射性標(biāo)記，A項(xiàng)錯誤;實(shí)驗(yàn)中保溫時(shí)間不能過長，若保溫時(shí)間太長則可能使一些含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中,導(dǎo)致上清液中檢測到32P，B項(xiàng)錯誤；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，部分噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面而存在于沉淀物中，C項(xiàng)正確;本實(shí)驗(yàn)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)，因?yàn)槿鄙俚鞍踪|(zhì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞的對照實(shí)驗(yàn)，D項(xiàng)錯誤。5．(2016·全國乙，29節(jié)選）將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體（n個）并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n,原因是 。答案一個含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶有標(biāo)記題組三煙草花葉病毒侵染煙草實(shí)驗(yàn)6．（2009·江蘇，13）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(shí)驗(yàn)(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是(）實(shí)驗(yàn)編號實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型①a型TMV→感染植物a型a型②b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(shí)驗(yàn)①B．實(shí)驗(yàn)②C．實(shí)驗(yàn)③D．實(shí)驗(yàn)④答案C解析煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以由RNA控制其性狀。③中的組合病毒感染植物后，病斑類型是b型，應(yīng)分離出b型病毒。依綱聯(lián)想1．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的3點(diǎn)誤區(qū)提醒（1）轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體菌獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。（2）轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌：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)等的影響,實(shí)驗(yàn)中并不是所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,而只是小部分R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化。（3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只是證明已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子；體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)。2．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的4點(diǎn)誤區(qū)提醒（1)放射性同位素標(biāo)記法的元素選擇：用35S標(biāo)記蛋白質(zhì),用32P標(biāo)記DNA。（2）35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P（標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上，因?yàn)榉派湫詸z測時(shí)只能檢測到放射性的存在部位,不能確定是何種元素的放射性。(3)獲得具有放射性的T2噬菌體的方法:先培養(yǎng)具有放射性的大腸桿菌，然后用具有放射性的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。(4)侵染時(shí)間要合適：侵染時(shí)間過短或過長會使32P組(用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌）的上清液中出現(xiàn)放射性，原因是部分噬菌體未侵染或子代噬菌體被釋放出來.攪拌要充分：如果攪拌不充分,35S組(用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌)部分噬菌體與大腸桿菌沒有分離,噬菌體和細(xì)菌會共同存在于沉淀物中,這樣會造成沉淀物中出現(xiàn)放射性.考向一辨析探究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)文字表述1．（2016·江蘇，1)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是（)A．格里菲思實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的D．赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)答案D解析格里菲思實(shí)驗(yàn)中R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A錯誤；格里菲思實(shí)驗(yàn)只證明了S型細(xì)菌中存在一種轉(zhuǎn)化因子，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，而不能證明該轉(zhuǎn)化因子是DNA，B錯誤;T2噬菌體營寄生生活，需先標(biāo)記細(xì)菌，再標(biāo)記噬菌體,C錯誤;赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì),D正確。2．在艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌證明遺傳物質(zhì)是DNA的實(shí)驗(yàn)中，用DNA酶處理從S型細(xì)菌中提取的DNA之后與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型肺炎雙球菌生長。設(shè)置本實(shí)驗(yàn)步驟的目的是(）A．證明R型細(xì)菌生長不需要DNAB．補(bǔ)充R型細(xì)菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)C．直接證明S型細(xì)菌的DNA不是促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的因素D．與“以S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)形成對照答案D解析S型細(xì)菌的DNA分子能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，因此加入S型細(xì)菌的DNA分子后會出現(xiàn)S型細(xì)菌;DNA酶會將DNA水解，因此將從S型活細(xì)菌中提取的DNA用DNA酶進(jìn)行處理，并將處理后的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，培養(yǎng)基不會出現(xiàn)S型細(xì)菌，這與“以S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)形成對照，證明S型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子。思維延伸判斷下列敘述的正誤：（1)將加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)基上長出的大部分是R型菌落（√）（2)給小鼠注射加熱殺死的S型細(xì)菌，小鼠不死亡，原因是高溫使S型細(xì)菌的DNA變性了（×)(3)要得到35S標(biāo)記的噬菌體必須直接接種在含35S的動物細(xì)胞培養(yǎng)基中才能培養(yǎng)出來（×)(4)在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,首先要獲得同時(shí)含有32P與35S標(biāo)記的噬菌體(×)（5）1952年赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù),進(jìn)行了“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，經(jīng)短時(shí)間保溫、攪拌后離心，若檢測到放射性主要存在于沉淀物中，則標(biāo)記噬菌體的元素是32P(√)(6）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程中噬菌體的遺傳信息流動方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)（×)考向二評析探究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖解和圖示3．如圖是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程示意圖，下列敘述不正確的是(多選)(）A．S型菌通過有絲分裂增殖B．R型菌在存活小鼠體內(nèi)長期存在C．此實(shí)驗(yàn)是模擬活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)D．分離的物質(zhì)分別與R型菌混合后進(jìn)行懸浮培養(yǎng)答案ABC解析S型細(xì)菌屬于原核生物，不能通過有絲分裂方式增殖，A錯誤；小鼠存在免疫能力，因此R型菌在存活小鼠體內(nèi)不能長期存在，B錯誤；此實(shí)驗(yàn)是模擬艾弗里體外細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),C錯誤；分離的物質(zhì)分別與R型菌混合后進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，D正確。思維延伸（1)下圖是某興趣小組利用兩種肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理,再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)，則：a．圖中通過⑤⑥對照能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)(√）b．⑥組產(chǎn)生的S型菌可能是基因重組的結(jié)果（√）c．能導(dǎo)致小鼠死亡的是①②③④四組（×)d．④組為空白對照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是小鼠不死亡（√）e．⑤組實(shí)驗(yàn)表明，加入S型菌體的蛋白質(zhì)后試管中長出的是有莢膜的菌體(×)（2）如圖為研究T4噬菌體基因表達(dá)的部分實(shí)驗(yàn)過程。將分離得到的RNA與熱變性后的單鏈DNA雜交,檢測各組放射性強(qiáng)度。則：a．實(shí)驗(yàn)前需用含糖、氨基酸、血清等物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)T4噬菌體（×)b．②過程中利用3H—尿嘧啶合成放射性物質(zhì)的過程稱為翻譯（×）c．③中分離得到的RNA與DNA雜交過程中有A—T堿基配對(√）考向三評析探究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)坐標(biāo)圖4．如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后,大腸桿菌內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是（)A．可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標(biāo)記RNAB．參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C．第0min時(shí)，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄D．隨著感染時(shí)間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細(xì)菌基因活動受到抑制答案C解析尿嘧啶是RNA特有的堿基，可以用3H－尿嘧啶標(biāo)記RNA，A正確；RNA能與DNA雜交，RNA一定為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B正確；在第0min時(shí)，大腸桿菌還沒有感染T4噬菌體,所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，也不會轉(zhuǎn)錄，C錯誤;從圖中可以看出,隨著感染時(shí)間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D正確.思維延伸（1)在“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”中，35S標(biāo)記的噬菌體記為甲組,32P標(biāo)記的噬菌體記為乙組，在甲組中上清液放射性強(qiáng)度與保溫時(shí)間長短的關(guān)系圖可表示為下圖曲線a,而乙組中沉淀物放射性強(qiáng)度與保溫時(shí)間長短的關(guān)系圖可表示為下圖曲線b（√）(2)用32P和35S分別標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，經(jīng)短時(shí)間保溫后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中35S和32P的放射性以及被侵染細(xì)菌的存活率，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則:①在實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來（√)②若被侵染細(xì)菌的存活率下降，細(xì)胞外35S放射性會增高（×)③上清液中35S占初始標(biāo)記噬菌體放射性最大值只有80%左右,其原因是侵染細(xì)菌的噬菌體外殼沒有全部與細(xì)菌分離(√)④因上清液中32P占初始標(biāo)記噬菌體放射性的30％,因此該實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)(×）(3)在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，培養(yǎng)基內(nèi)噬菌體與細(xì)菌的數(shù)量變化如圖所示，則：①在0~t1時(shí)間內(nèi)噬菌體一定還未侵入到細(xì)菌體內(nèi)（×)②在t1～t2時(shí)間內(nèi),由于噬菌體侵入細(xì)菌體內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)菌大量裂解死亡(√)③在t2～t3時(shí)間內(nèi)噬菌體因失去寄生場所而停止增殖（√）考向四補(bǔ)充完善探究遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案5．某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，做了如下實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）材料用具：該病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等滲生理鹽水、注射器等。（2)實(shí)驗(yàn)步驟:①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干，隨機(jī)均分成四組,編號分別為A、B、C、D。②補(bǔ)充完善下表,并將配制的溶液分別注射入小白鼠體內(nèi).組別ABCD注射溶液該病毒核酸提取物和RNA酶該病毒核酸提取物和該病毒核酸提取物③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。（3)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論:①A、C組發(fā)病，，說明DNA是該病毒的遺傳物質(zhì).②，說明。(4)從注射的物質(zhì)看，該探究實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的生物學(xué)原理是；從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測和相關(guān)判斷看，該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的生物學(xué)原理是。（5)若該病毒的遺傳物質(zhì)為DNA，則其徹底水解產(chǎn)物有種。答案(2)②DNA酶等量生理鹽水（3）①B、D組未發(fā)?、贐、C組發(fā)病，A、D組未發(fā)病RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)（4）酶具有專一性核酸控制生物體的性狀(5)6解析(2)②根據(jù)酶的專一性，即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。DNA酶可以催化DNA的水解，最終產(chǎn)物中沒有DNA;RNA酶可以催化RNA的水解，最終產(chǎn)物中沒有RNA，因此表中B處加入的是DNA酶。探究實(shí)驗(yàn)要遵循對照原則和單一變量原則，因此還需要設(shè)置對照組,即D處應(yīng)該加入的是等量的生理鹽水.(3)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①若DNA是該病毒的遺傳物質(zhì),則B組DNA被水解,而A、C組DNA完好，因此A、C組發(fā)病，B、D組未發(fā)病;②若RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)，則A組RNA被水解，而B、C組RNA完好，因此B、C組發(fā)病，A、D組未發(fā)病。（4）由第(2)題可知，注射物質(zhì)根據(jù)的原理是酶的專一性；從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測和相關(guān)判斷看，該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的生物學(xué)原理是核酸控制生物體的性狀.（5)若該病毒的遺傳物質(zhì)為DNA，則其初步水解產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，其徹底水解產(chǎn)物有6種，即磷酸、脫氧核糖和四種堿基.思維延伸某科研小組為探究禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：材料用具：顯微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活雞胚、DNA酶（可將DNA水解）、RNA酶(可將RNA水解)等。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取活雞胚分成等量的兩組，用顯微注射技術(shù)分別向甲組注射核酸提取物和DNA酶，向乙組注射等量的核酸提取物和RNA酶；第二步:在適宜且相同的條件下培養(yǎng)；第三步：分別從培養(yǎng)后的雞胚中提取樣品，檢測是否產(chǎn)生禽流感病毒。（1)請你根據(jù)上述過程,為該實(shí)驗(yàn)提出一個合理的假設(shè)： 。（2)你期望得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是： 。(3）如果與相符,可證明假設(shè)成立。(4）實(shí)驗(yàn)材料選用活雞胚的理由是：① ;②；③。（5）實(shí)驗(yàn)材料選用DNA水解酶的理由是