第六单元 第16讲 DNA是主要的遗传物质-【勤径学升】2025年高考生物一轮总复习（不定项版）

必修2遗传与进化回 第六单元 遗传的分子基础 第16讲 DNA是主要的遗传物质 课标安求！ 1.概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。 [对应答案P506] 明考点 夯基础 考点 肺炎链球菌的转化实验 四备知仅梳理 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 L.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 方法 依次用不同，移处弹5型细菊的细胞提取物斤观 察儿转化活性 (1)过程与现象 破碎热玫死的S塑细芮 改法去除绝大部分 白变t控 糖类、蛋白质和脂质 R型活纵前 ·不死亡 制中的成 射 回 ,分离山 过 S型细苗的辄跑提取物 过程与现象 ②S以活细菌 法京理 $醒活细南 3加热致死的上村 程与 ·处理 .5 小 S型细曲 →② 不加码 蛋白酶KNA剩酯酶DNA裂 鼠 ④R型活细前 +加热致死的 混合 ☒ 分离山 S里细前 S型活细南 R塑细芮R型细南且型细克型细南只长R 、型细芮s型细南S型细前s型细芮型面 实验①是对服组，②3④是生验组 (2)结果分析 实卖验②3④分别1说明⑨ 分析] 实验5说明ū 实验①2对比说明团 有转化作用 才是使K型细芮产牛稳定造传变化 结果分析 实验23对比说明固 :的物质，即NA是遗传物质 [特别提醒](1)转化的实质是基因重组而非基 儿实验2款4对比说明回 因突变：肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的 DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体 (3)结论 细胞获得了斯的逢传信息，即发生了基因重组 (属于广义上的)。 圳热效纯的$型细中含有某种回 (2)加热并没有使DNA完全失去活性：加热致死 使郎型活细菌转化为S型活细菌 S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其 内部的DNA在加热结束后随着温度的降低文逐 渐恢复活性。 161盈 回高考一轮总复习·生物学·不定项 基础诊断 核心蒙养侯破 (1)从格里菲思第四组实验中的病死小鼠体内分离得 考向1肺炎链球菌转化实验的分析 到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌( 1.(2021·新课标乙卷)在格里菲思所做的肺炎链 (2)S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是 球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热 发生了细胞分化 ( 杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠 (3)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了 体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根 DNA是主要的遗传物质 ( (4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验是通过观察 据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推 测中，不合理的是 () 菌落的形态来判断是否发生转化 教材拓展 A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多 糖有关 1.(必修2P43“图32”拓展)体内转化实验中“加 B.S型菌的DNA能够进人R型菌细胞指导蛋 热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 白质的合成 C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA 功能可能不受影响 2.(必修2P43“图32”拓展)格里菲思第四组实验 D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌 中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情 混合，可以得到S型菌 况如图所示，则： 2.(2023·广东深圳调研)艾弗里的实验证明了 含量 S型狐图 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质， 一1北则红村 得出这一结论的关键是 A.用S型活细菌和加热杀死的S型细菌分别对 时间 小白鼠进行注射，并形成对照 ①b段R型细菌数量减少的原因是 B.用加热杀死的S型细菌与无致病性的R型细 菌混合后注射到小鼠体内，检测小鼠体内S ②bc段R型细菌数量增多的原因是 型细菌的含量 C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌 D.分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌 ③后期出现的大量S型细菌是由 的细胞提取物后加人各培养基中培养R型细 而来的 菌，观察是否发生转化 重点疑难透析 考向2肺炎链球菌转化实验拓展分析 1.肺炎链球菌体内和体外转化实验的“三个”不同 3.(不定项)某科研小组在格里菲思实验的基础上 特点 增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述 实验格圳 思的宜的架小鼠的件活清况 不正确的是 () 不 实验实骆一皮弗 增标的均 察培乔基中监落种类 活南甲注村 血液巾 将无性的型活知函、有性的 进射鼠2死分世活篮乙牛对鼠4死 活家 S型活细菌、加热片致死的S型知幽 加热政注射，鼠3活 八划 鼠52 实险 无毒料的显活如函与加热斤致死 死菌乙这 的S型细菌混合斤分别射到小鼠 死甲 验 体内 A.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是 过 实脸 用5型细荫的细胞提取物与提取物 遗传物质 加蛋户悔（或RVA障、嘴楠）和费收 物DNA前进行对照，分别与R理如 B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠 菌混合培养 死亡 实验 加，热致死的到细菌含有“转化内子” C.活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的 实验 能使R型活细南转化为S型活阐南 原理是基因突变 D八A是使？型细前产生稳遗传 D.从鼠5体内分离出活菊在培养基上培养，都会 变化的物质 产生光滑菌落 162 必修2遗传与进化回 4.(2023·山东名校秩盟质量检测)格里菲思在进 型细菌，易发生转化作用 行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能 B.R型菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型菌弱，因 成功，他将高温杀死的S型菌与R型活菌混合物 此在小鼠体内容易转化成功 在培养基中培养时，很难观察到转化现象。而艾 C.未加抗R型菌抗体的培养基中R型菌的竞争 弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌的抗体， 力较强，很难看到转化现象 在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法 D.可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转 不合理的是 () 化现象 A.抗R型菌抗体使S型菌的DNA较易进人R 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 必备知因位理 (3)噬菌体增殖需要细菌提供模板，原料和酶等 1.实验材料：□ ( T2噬菌体的结构及生活方式 (4)搅拌的日的是让上清液中析出质量较轻的T2 噬菌体颗粒 () :含图 元泰填特征元素) (5)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的蛋白质遗 2④益门质，含固 元索（特征元索） 传的 () 3处活方式专门 】在人肠出体内 教材拓展 2.实验过程 1.(必修2P45“图36”拓展)用S标记的噬菌体侵 大肠F菌+含s的培并基·含的大 染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实 际上含有少量放射性的原因是什么？ 大肠杆南+含的培养基一图的大 肠有 T2碳南体+含的大肠杆南·回的 标记T2 2噬前体 噬落体 T2噬南休+含的大肠打芮→金国的 T2噬菌体 2.(必修2P46“思考·讨论”拓展)从控制自变量的 含S到 标记 磁苗体辨片上清液放时件很回 角度，艾弗里实验的基木思路是什么？在实际操 知菌 高心沉淀物放射性很四 作过程中最大的困难是什么？ 的大场 含P的 噬荊体趟拆后上清被放射性很☒ 细闲 高心沉淀物放射性很国 3.实验结果及结论 重点疑难透析 亲代噬菌体 寄主细 子代噬 实验结论 胞内 菌体 1.噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节一“保 温”与“搅拌 "P标记DNA 国 四 画是T2 噬菌休的 (1)用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 S标记蛋白质 遗传物质 上清液中含 放射性 绝大部分 袋冷休位酒 南休外完 很虹 基础诊断 染箱H 沉淀物为包 敛射性 (1)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉 木释放 心体D、A的 人肠杆图 很奇 淀中 ( (2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体 过 部分噬菌休未侵染 大肠打闲 搅拌后上清液放 侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。T2噬菌体 部分州菊休增殖后 高心 射性俯商 也可以在肺炎链球菌中复制和增殖 () 释放出来 163型 回高考一轮总复习·生物学·不定项 (2)用S标记的嘴菌体侵染大肠杆菌 2.(2023·江苏南通期初)赫尔希(A.Hershey)和 清液为噬南体外壳放射性狠商 蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细 流合 分 菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。 保温 沉淀物荽为名网 搅纱 的体DNA的人肠杆菌 做射件很低 这项实验获得成功的原因之一是噬菌体() 少吊含“5的随南 【清液放射性 A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 休蛋白质外壳附 偏低：沉淀物 B.只将其DNA注人大肠杆菌细胞中 在人肠杆黄表而 放射性偏高 C.DNA可用N同位素标记 2.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细 D.蛋白质可用”P放射性同位素标记 菌实验 考向2肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细 肺炎链球卤 噬曲体浸染 菌实验的比较 :休外转化验 细闲验 3.(2023·福建厦门模拟)下列关于肺炎链球菌的 运用“成法原现 设法将NA与蛋 体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠 人为除某个影 设计 白质分开，单独 响因素后，规器 路 直接研龙它们各 杆菌实验的叙述，正确的是 实验结果的变化 白不的功能 A.三个实验的设计思路是一致的 科鲜法：对细胞 提取物分别用蛋 时位素标记法：分 B.三个实验都用到了同位素标记法 白年、RA悔、 处理 别用位素S C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 酯再、D八A南处 方法 标记噬菌体的 理后.与B型细菊 蛋白质和DNA D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA 混合培养 检测 检测放时性材位 4.在证明DNA是遗传物质的过程中，格里菲思的 视銮前落类仰 方式 茶疗在位置 肺炎链球菌休内转化实验、艾弗里的肺炎链球菌 TDNA才是使R型 圳监产生稳定道 结论 证明DNA足噬南 体外转化实验以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体 传变化的物质 体的造传物质 侵染细菌实验都发挥了重要作用。下列相关分 核心家养突酿 析错误的是 () 考向1噬菌体侵染细菌实验过程及延伸分析 A.艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物 1.(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程 个体转移到另一个生物个体内 中，下列哪一项不会发生 ( B.艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因 A.新的噬菌体DNA合成 子”是DNA B.新的噬菌体蛋白质外壳合成 C.艾弗里的实验中得到的R型活细菌被P标 C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录 记后可以用来培养T2噬菌体 出RNA D.赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强 D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体 度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断 结合 考点3 生物体内的遗传物质分析 必备知仅梳理 回 草 厨金不现病资 1.RNA也是遗传物质的实验 花 提取 现丝出现病斑 (1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草。烟草花叶 BNA+RTA将 规您国 病毒的组成成分是Ⅱ (2)实验过程及现象 (3)结论：回 是烟草花叶病毒的遗传物 质，圆 不是烟草花叶病毒的遗传物质。 164 必修2遗传与进化回 2.DNA是主要的遗传物质 由图得到的结论是什么？ 真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒 的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数 生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗 传物质是RNA,因而⑦ 是对 核心家养侯破 整个生物界而言，就生物个体而言，其遗传物质 考向1结合探究遗传物质的思路与方法，考 是唯一的 查科学探究能力 3.生物体内核酸种类及遗传物质 1.(2023·费州费阳摸底)如图表示科研人员探究 生物类型 核酸种类遗传物质 实例 烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由 有细胞结真核生物 此可以判断 玉米，小麦、人 团 构的生物原核生物 乳酸带、蓝常 TMV放水广RNA(单链按秘 感染病毒 无细胞结DNA病由 DNA DNA 噬菌体 和蛋白质按种 巾报满 未感染璃步 构的生物RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒 A,水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA 基础诊断 B.蛋白质是使TMV产生稳定遗传变化的物质 C.侵人烟草细胞的RNA进行了逆转录过程 (1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 D.TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和瞟玲数相同 ( 2.(2023·安微蚌埠联考)某科研机构发现了一种 (2)细胞生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖 新型病毒，并对该病毒的遗传物质做了进一步研 核苷酸或核糖核苷酸 ( 究。请思考并回答下列相关问题： (3)所有生物的遗传物质都是DNA ( (1)据研究人员介绍，该病毒的遗传物质比HIV (4)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传 的遗传物质更加稳定。据此可初步推测，该病毒 物质是RNA ( 的遗传物质是 ,理由是 (5)细菌的遗传物质主要是DNA 教材拓展 (2)通过化学分析的方法对该病毒的遗传物质种 1.(必修2P46拓展)如图为病毒重建及其对烟草 类进行研究，分析其五碳糖或碱基种类均可作出 叶细胞的感染实验过程及结果。 判断，如果 ,则 为DNA,如果 TMY HRV 降 降解 则为RNA。 蛋质 RNA A 蛋白质 (3)也可以用同位素标记技术研究其遗传物质种 市组 类，将宿主细胞置于含有放射性标记核苷酸的培 分别感染纲中叶片，叶片上班脱病就 养基中培养，再用病毒感染该宿主细胞，一段时 出现HRV的病斑 出现TV的病别 间后搜集病毒并检测其放射性。培养基中的各 种核苷酸是否都需要标记？ 理由是 IIRV- 病毒后代类型 [对应答案P507] 热点聚焦专顶突國 探究遗传物质的思路与方法 必备知识 分开，单独看作用。 1.探究思路 ②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是 ①若探究哪种物质是遗传物质—设法将物质 RNA一利用酶的专一性或同位素标记法。 165型 回高考一轮总复习·生物学·不定项 2.探究方法 标i记LDN4、A特h 探究某未切 基→依据其是否被消耗 病毒的遗传 确认该病诗的遗传物质 物质是DNA →托““为D八A,托L 还足BNA 为RNA 时位茶举 标记这阿 分别标示记疯砖的组成物 探究病毒中 质核酸、蛋白质中的特 婚类分子起 行元素：将病毒的核酸 遗传作川 和货质分开， 单独。 直接地彩紫它各日的 专项训练 作 1.(2023·江苏南通高三期中)科研人员将感染了 病毒方 将一种病毒的核酸与刀一种病毒的强 烟草花叶病毒的烟草叶片的提取液分成甲、乙、 重组法法 白质外光正新组合，得到杂种病毒。 用杂种病孝去感染宿士细胞 丙、丁四组，甲组不做处理，乙组加入蛋白酶，丙 利川川胸的专一性.入DNA酶，将 组加人RNA酶，丁组加入DNA酶。然后分别 解艺景 NA水解，观察起控制作川的衡质是 达有控制竹：用，若“是”其遗传物质 接种到正常烟草叶片上一段时间，观察并记录烟 不是D八A,若“否”其遗传物质可能 草叶片上病斑的数量。能正确表示结果的图示 是IDNA 是 专项突破 乙内丁 1.(经典高考题)根据遗传物质的化学组成，可将病 毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些 病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新 病毒出现后需要确定该病毒的类型。 甲∠丙」 甲乙丁 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换， 请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的 0- 宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒 的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结 2.按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了 果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的 朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质 甲，乙两个组) 而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细 思维谴模 胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列 问题： 信息1 请利用放射性同位素标记的方法， KH,0, 所内毒 以体外培养的宿主细胞等为材料 (TI,"SO 连铁培养 连缤培养提取 题干 设计实验以确定一种新病毒的 段时间 段时国病琴 信息 信息2 类型 牛 牛的幻 织细 织细临 织细胞 要求：实验包含可相互印证的甲、 信息3 5连续培养 一段时 乙两个组 上液 搅后牌心培养适 提取朊毒 生命戏念 同位素标记法，病毒的种类，DNA 淀物 时间 牛脑组织细胞 4 和RNA的区别，病毒的培养 (1)本实验采用的方法是 依据噬菌体侵染细菌实验过程进 (2)从理论上讲，离心后上清液中 行知识迁移，同时要考虑到病毒只 索养 (填“能大量”或“几乎不能”)检测到P,沉淀物中 含有一种核酸，运用DNA与RNA 指引 在碱基上的区别来区分新病毒核 (填“能大量”或“几乎不能”)检测 科学思组 酸的种类：由于病毒是非细胞结构 到P,出现上述结果的原因是 的生物，必须在含有宿主细胞的培 养基上培养才能进行代谢和繁殖 (3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先 是解题的关键 加入试管5，同时添加S标记的(NH,)SO,连 续培养一段时间后，耳提取阮病毒加人试管3， 培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于 中，少量位于 中，原因是 盛166 必修2遗传与进化回 (4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是一般 (2)探究病毒的类型，方法步骤如下： 病毒侵入细胞是向宿主细胞提供 (填物 ①选择长势相近的1年生金柑，分为A,B两组。 质)，利用宿主细胞的 进行 ②用 处理金相花叶病毒，将该病毒 的核酸和蛋白质分开，取等量的核酸平均分成 3.研究表明，金柑花斑病是一种新型病毒感染金柑 甲、乙两组。 叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是 ③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养 DNA病毒还是RNA病毒，某研究小组采用的实 一段时间后分别感染A、B组金相 验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzol试 ①一段时间后，观察 剂（用于DNA,RNA和蛋白质的分离），DNA 酶，RNA酶，及实验需要的用具。 (3)预期实险结果和结论： (1)核酸作为遗传物质具备的条件有 [对应答案P507] 练真题 悟高考。 1.经典重组判断正误 A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型细 (1)(2018·全国Ⅱ卷，5B)T2噬菌体可感染肺炎 菌转化成的S型细菌不能稳定遗传 链球菌导致其裂解 ( B.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，S型细菌的 (2)(2013·海南卷，13A)T2噬菌体的核酸和蛋 荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌 白质中含硫元素 C,艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，蛋白质也能使 (3)(2016·江苏卷，1B)格里菲思实验证明了 部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定 DNA是肺炎链球菌的遗传物质 ( ) 遗传 2.(2022·浙江6月选考)下列关于“噬菌体侵染细 D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，经DNA酶 菌的实验”的叙述，正确的是 ( 处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化 A.需用同时含有P和S的噬菌体侵染大肠杆菌 成S型细菌 B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 5.(2020·浙江1月选考)某研究小组用放射性同位 C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 素P5S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和 D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一 3.(2022·海南高考)某团队从如表①一④实验组 段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬 中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实 浮液中的放射性。下列分析错误的是 () 验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实 尘标记的 大胸打南 5称记的 验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二 噬南休 嗟有体 组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。 王专 该闭队选择的第一、二组实验分别是 甲组 乙组 材料及标记 T2噬菌体 大肠杆菌 A.甲组的悬浮液含极少量P标记的噬菌体 实验组 DNA,但不产生含P的子代噬菌体 ① 未标记 :N标记 B甲组被感染的细菌内含有P标记的噬菌体 ② ”P标记 s标记 DNA,也可产生不含”P的子代噬菌体 H标记 未标记 C,乙组的悬浮液含极少量S标记的噬荫体蛋白 ⑦ S标记 未标记 质，也可产生含5S的子代噬菌体 A.①和④ B.②和③ D.乙组被感染的细菌内不含品S标记的噬菌体 C.②和④ D.④和③ 蛋白质，也不产生含S的子代噬菌体 4.(2020·浙江7月选考改编)下列关于“肺炎链球 请完成《课时检测训练16 菌转化实验”的叙述，正确的是 167型株和雄株中都有抗病和不抗病个体 常染色体) 解析 (1)由于Ⅱ区段是X、Y染色体 的同源区段，因此有可能在减数分裂 过程中发生同源染色体片段的互换。 如果控制抗病性状的等位基因位于Y 染色体特有的Ⅲ区段上，则会发生伴 Y染色体遗传，抗病性状只能遗传给 子代雄株，与雌株无关，与题干所说的 雌雄株均有抗病与不抗病性状相矛 盾，因此大麻抗病性状不可能位于Ⅲ 区段上。(2)根据伴性遗传的交叉遗 传特点，最好选择纯合不抗病雌株和 纯合抗病雄株作为亲本杂交。①运用 遗传图解推导，如果基因T、t位于I 区段上，则F?的雌株都抗病，雄株都不 抗病；如果基因T、t位于常染色体或 Ⅱ区段上，则F?的雌雄植株都抗病。 ②再次运用遗传图解推导，如果基因 T、t位于Ⅱ区段上，则F?的雌株一半 抗病一半不抗病，雄株都抗病；如果基 因T、t位于常染色体上，则F?的雌雄 株中都有抗病和不抗病个体，且比例 约为3:1。 第六单元 遗传的分子基础 第16讲 DNA是主要的遗传物质 【明考点 夯基础】 考点 1 [必备知识梳理] 四死亡 ②不死亡 3死亡 ④R型细菌无致病性，S型细菌有致病性 5加热致死的S型细菌无致病性 GR型细菌能转化为S型细菌 ?转化因子 图分别加入有R型活细菌的培养基中 四蛋白质、RNA、脂质没有转化作用 10DNA DNA 基础诊断 (1)×(2)×(3)× (4)√ 教材拓展 1.提示：加热杀死的S型细菌，其蛋白质 变性失活，DNA 在加热过程中，双螺 旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其 结构可恢复。 2.①小鼠体内形成大量的抗R型细菌的 抗体，致使R型细菌数量减少 ②b之前，已有少量R型细菌转化为S 型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫 力，造成R型细菌大量繁殖 ③R 型细菌转化成的S型细菌繁殖 [核心素养突破] 1.D 解析 与R型菌相比，S型菌具有 英膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌 高考一轮总复习·生物学·不定项 的毒性可能与英膜多糖有关，A正确；S 型菌的 DNA进入R型菌细胞后使R 型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌 的 DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质 的合成，B正确；加热杀死的S型菌不 会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型 菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S 型菌的 DNA可以使R型菌发生转化， 可知其 DNA功能不受影响，C正确；将 S型菌的 DNA经 DNA酶处理后，DNA 被水解为小分子物质，故与R型菌混 合，不能得到S型菌，D错误。 2.D 解析 艾弗里实验的关键是分别 用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细 菌的细胞提取物后加入含R型细菌的 培养基中，细胞提取物仍然具有转化 活性，D正确。 3.ABC 解析由图可知，活菌乙能导 致小鼠死亡，为S型细菌，活菌甲不能 使小鼠死亡，为R型细菌。该实验能 体现S型死细菌的某种物质能让R型 细菌转化为S型活细菌，但不能证明 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物 质，A错误；实验②过程中R型细菌与 加热杀死的S型细菌混合后注射到小 鼠体内，少数R型细菌能转化为S型 活细菌，小鼠体内仍存在R型细菌，所 以从小鼠血液中能分离出两种菌，其 中R型细菌不能使小鼠死亡，B错误； 活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活 菌乙的原理是基因重组，C错误；实验 ⑤过程中，R型死细菌与S型活细菌 混合后注射到小鼠体内，鼠5体内只 能分离出S型活细菌，S型细菌的菌体 有多糖类的英膜，在培养基上形成的 菌落表面光滑，D正确。 4.A 解析 在体外条件下，发生转化的 S型菌很少，很难得到转化现象，加入 抗R型菌的抗体，抑制R型菌生长繁 殖，易观察到S型菌，A 错误；根据题 意，格里菲思转化实验只有在小鼠体 内才能成功，而艾弗里实验需要在培 养基中加入一定量的抗R型菌的抗体 才易发生转化，说明S型菌对小鼠免 疫力的抵抗力更强，B正确；R型菌的 菌落表面粗糙，S型菌的菌落表面光 滑，所以实验过程中，可通过观察菌落 的特征来判断是否发生转化，D正确。 考点 2 [必备知识梳理] 四T2 噬菌体和大肠杆菌 ②DNA 3P 4外壳 5S @寄生 7S 8*P 四S 0P Ⅲ高 ?低 B低 4高 ·506· 有 四有 7无 无 图DNA 基础诊断 (1)√(2)× (3)× (4)× (5)× 教材拓展 1.提示：可能由于搅拌不充分，有少量 含3S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表 面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物 中出现了少量的放射性。 2.提示：实验设计思路是单独研究 DNA、 蛋白质、糖类等物质在转化中的作用。 从控制自变量的角度，艾弗里在每个 实验组中特异性地去除了一种物质， 然后观察在没有这种物质的情况下， 实验结果会有什么变化。最大的困难 是，如何彻底去除细胞中含有的某种 物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。 [核心素养突破] 1.C 解析T2噬菌体侵染大肠杆菌 后，其DNA会在大肠杆菌体内复制， 合成新的噬菌体 DNA,A正确；T2 噬 菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有 DNA进入大肠杆菌，T2 噬菌体会用自 身的 DNA和大肠杆菌的氨基酸等来 合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确； 噬菌体在大肠杆菌 RNA聚合酶作用 下转录出 RNA,C错误；T2 噬菌体的 DNA进入细菌，以噬菌体的 DNA 为 模板，利用大肠杆菌提供的原料合成 噬菌体的 DNA,然后通过转录，合成 mRNA与核糖体结合，通过翻译合成 噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程 中会发生合成的噬菌体 RNA与大肠 杆菌的核糖体结合，D正确。 2.B 解析噬菌体侵染大肠杆菌后会 裂解宿主细胞，但这并不是实验成功 的原因，A错误；噬菌体侵染细菌的过 程中实现了 DNA和蛋白质的完全分 离，这样可以单独的研究二者的功能， B正确；DNA和蛋自质外壳都含有N 元素，因此不能用1N标记 DNA,C错 误；蛋白质外壳不含P元素，不能用“P 标记蛋白质外壳，D错误。 3.D 解析三个实验的设计思路不一 样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外 转化实验都没有用到同位素标记法，B 错误；肺炎链球菌的体外转化实验可 证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题 述三个实验所涉及的生物有 T2 噬菌 体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们 的遗传物质都是 DNA,D正确。 4.C 解析 用S型细菌的细胞提取物与 R型活菌混合培养，出现了S型菌，分 别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细 胞提取物仍然具有转化活性，用 DNA 酶处理后，细胞提取物就失去了转化活 性，说明 DNA可以从一个生物个体转 移到另一个生物个体内，从而证明了格 里菲思提出的“转化因子”是 DNA,A、B 正确；T2 噬菌体只能专门寄生在大肠 杆菌中，C错误；赫尔希和蔡斯的实验 中离心后的上清液和沉淀物中都有放 射性，只是放射性强度差别较大，故赫 尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射 性的强度来判断，不能通过测定放射性 的有无来判断，D正确。 考点 3 [必备知识梳理] 四蛋白质和RNA ②蛋白质外壳 图RNA ④不出现病斑 ⑤RNA 0蛋白质 7DNA是主要的遗传物质 8DNA、RNA 9DNA 基础诊断(1)×(2)× (3)× (4)×(5)× 教材拓展 1.提示：重组病毒产生的子代病毒类型 取决于提供RNA的病毒类型。 [核心素养突破] 1.A 解析分析实验过程图可知，将 TMV放在水和苯酚中振荡，可使 RNA和蛋白质分离开，A 正确；据图 可知，RNA是使 TMV产生稳定遗传 变化的物质，B错误；此实验不能说明 TMV的RNA侵入烟草细胞后进行了 逆转录过程，C错误；据题中信息可知， TMV的遗传物质是单链 RNA,因此， TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和 嘌呤数不一定相同，D错误。 2.(1)DNA DNA是双链而RNA是单 链，DNA的结构相比RNA更稳定，不 易发生变异 (2)五碳糖是脱氧核糖或含碱基T 五 碳糖是核糖或含碱基U (3)不需要如果对各种核苷酸都进 行标记，则该病毒的核酸无论是 DNA 还是 RNA,在病毒中均能检测到放 射性 解析 (1)HIV的遗传物质是RNA, 易发生变异，而题中病毒的遗传物质 比 HIV的遗传物质稳定，说明其遗传 物质是DNA,DNA具有独特的双螺旋 结构，不易发生变异。(2)两种核酸 中，DNA特有的成分是脱氧核糖和胸 腺嘧啶，RNA特有的成分是核糖和尿 嘧啶。(3)如果对各种核苷酸都进行 标记，则该病毒的核酸无论是DNA还 是RNA,在病毒中均能检测到放射性， 因此培养基中的核苷酸是不需要都标 记的。 热点聚焦 探究遗传物质的思路与方法 [专项突破] 1.(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养 在含有放射性标记尿嘧啶的培养基 中，之后接种新病毒。培养一段时间 后收集病毒并监测其放射性。乙组： 将宿主细胞培养在含有放射性标记胸 腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。 培养一段时间后收集病毒并监测其放 射性。 (2)预期实验结果及结论：若甲组收集 的病毒有放射性，乙组无，即为RNA 病毒；反之为 DNA病毒。 解析 (1)由于 DNA和 RNA元素组 成相同，但其有各自的特有碱基，DNA 特有碱基为T,RNA特有碱基为U,分 别利用放射性同位素标记碱基 T、U 培养宿主细胞，使宿主细胞分别含有 放射性同位素的碱基T和 U,再利用 病毒侵染宿主细胞，看子代病毒是否 含有碱基T或 U。(2)甲组用放射性 同位素3H标记碱基U、H的碱基T 培养宿主细胞，使其宿主细胞含有3H 的碱基U。再用病毒去侵染含°H碱 基U的宿主细胞，看子代病毒是否含 有碱基U;乙组用放射性同位素3H标 记碱基T、H标记碱基U培养宿主细 胞，使其宿主细胞含有°H的碱基T。 再用病毒去侵染含°H碱基T的宿主 细胞，看子代病毒是否含有碱基 T;若 甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即 为RNA病毒；反之为DNA病毒。 [专项训练] 1.B 解析 感染了烟草花叶病毒的叶 片提取液中含有烟草花叶病毒，烟草 花叶病毒的遗传物质是RNA,在甲、 乙、丙、丁四组实验中，只有丙组加入 了RNA酶，破坏了其遗传物质，故其 接种后的子代病斑数量最少，甲、乙、 丁三组实验均未破坏烟草花叶病毒的 遗传物质RNA,故这三组实验病斑数 量多且数量应一致，B正确。 2.(1)同位素标记法 (2)几乎不能 几乎不能朊病毒不 含核酸只含蛋白质，蛋白质中P元素 含量极低，故试管2中提取的朊病毒 几乎不含P (3)沉淀物 上清液 S随朊病毒侵 入牛脑组织细胞中，因此放射性物质 主要位于沉淀物中，同时会有少量的 朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞， 507 离心后位于上清液中 (4)核酸 核苷酸和氨基酸(原料) 自身核酸的复制和蛋白质的合成 解析 (1)朊病毒不能独立生活，在活 细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒 需先培养带标记的宿主细胞——牛脑 组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的 牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。 (2)因为朊病毒没有核酸，只有蛋白 质，蛋白质中P元素含量极低，所以试 管2中提取的朊病毒几乎不含P,即 试管4中几乎没有P。(3)用S标记 的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊 病毒不能侵染成功，所以放射性物质 主要位于沉淀物中，上清液中含少量 放射性物质。(4)朊病毒是一类非正 常的病毒，是蛋白质病毒，它不含有通 常病毒所含有的核酸。 3.(1)在细胞生长和繁殖过程中能够准确 地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗 传信息；结构比较稳定(合理即可) (2)②TRIzol 试剂 ④A、B组金柑叶片是否有花斑出现 (3)若A组金柑出现花斑病，B组没有 出现，则该病毒为RNA病毒；反之则 为 DNA 病毒 解析 (1)核酸作为遗传物质具备的 条件有：在细胞生长和繁殖过程中能 够准确地复制，具有遗传的连续性；储 存大量遗传信息；结构比较稳定。 (2)根据题意，②用TRIzol试剂处理金 柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白 质分开，取等量的核酸平均分成甲、乙 两组。④一段时间后，观察 A、B组金 柑叶片是否有花斑出现。(3)实验结 果和结论：若 A组金柑出现花斑病，B 组没有出现，则该病毒为RNA病毒； 反之则为 DNA病毒。 【练真题 悟高考】 1.(1)× (2)× (3)× 2.C 解析 “P、S均具有放射性，若同 时含有P、S的噬菌体侵染大肠杆 菌，则无法判断子代噬菌体中放射性 的来源，A错误；搅拌的目的是使吸附 在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳 脱落，B错误；离心是为了使噬菌体蛋 白质外壳和大肠杆菌(其中含有噬菌 体 DNA)分层，C正确；该实验证明了 DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。 3.C 解析 15N为稳定同位素，所以① 组中检测不到放射性；T2 噬菌体侵染 大肠杆菌时仅将 DNA注入大肠杆菌， 蛋白质外壳留在细胞外，沉淀物为含 高考一轮总复习·生物学·不定项 有 T2 噬菌体 DNA的大肠杆菌，故② 组的放射性物质主要分布在沉淀物 中；H既可标记 DNA又可标记蛋白 质外壳，所以③组的上清液和沉淀物 中均有放射性物质；S标记蛋白质外 壳，因此④组的放射性物质主要分布 在上清液中。 4.D 解析 格里菲思的肺炎链球菌转 化实验中，由R型细菌转化成的S型 细菌能稳定遗传，A错误；格里菲思的 肺炎链球菌转化实验中，S型细菌的 DNA使R型细菌转化成有荚膜的S 型细菌，B错误；艾弗里的肺炎链球菌 转化实验中，蛋白质不能使 R型细菌 转化成S型细菌，C错误；艾弗里的肺 炎链球菌转化实验中，经 DNA 酶处理 的S型细菌提取物中的 DNA被水解， 因此其不能使R型细菌转化成S型细 菌，D正确。 5.C解析甲组标记的为噬菌体的 DNA,由于噬菌体侵染大肠杆菌并非 高度同步，因此混合培养适宜时间后 搅拌、离心，甲组的悬浮液可含极少 量P,但不产生含“P的子代噬菌体， A正确；DNA复制为半保留复制，由 于大肠杆菌不能提供“P,因此经若干 代复制后，大多数子代噬菌体的 DNA 不含“P,B正确；乙组标记的是噬菌体 的蛋白质外壳，而在侵染过程中蛋白 质外壳不能进入宿主细胞，且宿主细 胞不提供S,因此子代噬菌体均不含 5S,C 错误、D正确。 第17讲 DNA的结构、复制与基因的本质 【明考点 夯基础】 考点1 [必备知识梳理] 口沃森和克里克 ②脱氧核苷酸 ③A=T,G=C ④相反的 5C、H、O、N、P 圆脱氧核苷酸 磷酸 因脱氧核糖 四碱基 ⑩氢键 四A与T配对，G与C配对 图反向平行 图双螺旋 4稳定 国多样 ⑩特异 基础诊断 (1)×(2)× (3)√ (4)×(5)×(6)√ (7)× 教材拓展 1.提示：外侧的脱氧核糖和磷酸交替排 列的方式稳定不变，内侧碱基配对方 式稳定不变。 2.提示：初步水解的产物是4种脱氧核 苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核 糖和4种含氮碱基。 [核心素养突破] 1.B 解析赫尔希和蔡斯通过噬菌体 高考一轮总复习·生物学·不定项 侵染大肠杆菌的实验，证明了 DNA是 遗传物质，与构建 DNA双螺旋结构模 型无关，①不符合题意；沃森和克里克 根据富兰克林等拍摄的 DNA分子X 射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺 旋结构，②符合题意；查哥夫发现的 DNA中腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺 嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等 于胞嘧啶(C)的量，为沃森和克里克构 建正确的碱基配对方式提供了依据， ③符合题意；沃森和克里克提出 DNA 半保留复制机制是在 DNA双螺旋结 构模型的构建之后，④不符合题意。 2.C 解析 分析题图，可以确定①是磷 酸、②是脱氧核糖、③是含氮碱基，它 们组成了④脱氧核苷酸。DNA 分子 含有 A、T、G、C四种碱基，且 A与 T 之间形成两个氢键，G与C之间形成 三个氢键，因此与⑤有关的碱基对一 定是 A—T,与③⑥有关的碱基对一定 是G—C,但无法确定③⑤⑥具体是哪 一种碱基，A、D错误；DNA分子的基 本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接 构成的，应为图中的①和②,B错误；② 的组成元素为C、H、O,与②相比，①③ 中特有的元素分别为P和N,C正确。 3.ABD 解析根据碱基互补配对原 则，双链 DNA中，一条链中的A和T 分别与互补链中的T和A配对，一条 链中的G和C分别与互补链中的C和 G配对，故一条链中A和T的数量相 等，则互补链中A和T的数量也相等， 一条链中G为C的2倍，则互补链中 G为C的1/2,A、B正确；一条链中 C:T=1:2,则互补链中G:A= 1:2,C错误；双链DNA分子中，一条 链中A:T:G:C=1:2:3:4,则互 补链中A:T:G:C=2:1:4:3, D正确。 4.B 解析互补的碱基之和的比例在 DNA的任何一条链中及整个 DNA分 子中都相等，由G与C之和占全部碱 基总数的35.8?和C分别占一条 链碱基总数的 32.9?17.1可知 A占这条链碱基总数的1-35.8?? 32.9?1.3?占这条链碱基总 数的 35.8?7.1?8.7根据 碱基互补配对原则，它的互补链中T、 C的比例分别为31.3??18.7?? 考点 2 [必备知识梳理] 口半保留 ②大肠杆菌 3同位素标记 ④全部重带 51/2轻带、1/2中带 0半保留复制 7亲代 DNA 图子代 DNA 四细胞分裂前的间 ⑩解旋 四脱氧核苷酸 DNA聚合酶 图碱基互补配对 四细胞核 国线粒体 叶绿体 7拟核 图完全相同 国边解旋边复制 半保留 囫遗传信息 ②遗传信息 图多样 四特异 四有遗传效应 26DNA 基础诊断 (1)√(2)× (3)× (4)×(5)√ 教材拓展 1.提示：复制产生的两个子 DNA分子在 无基因突变等特殊变异情况下应完全 相同；两个子 DNA分子于有丝分裂后 期或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂时， 随两条姐妹染色单体的分离而分开， 分别进入两个子细胞中。 2.提示：蛙的红细胞进行无丝分裂，可进 行DNA分子的复制；哺乳动物成熟的 红细胞已丧失细胞核，也无各种细胞 器，不能进行 DNA分子的复制。 [核心素养突破] 1.A 解析由于DNA分子的复制方式 为半保留复制，培养液中含有“NH,Cl, 所以子代 DNA的两条链不可能都含 有1N,A错误；1号带中的 DNA的氮 元素都是“N,相对质量最轻，离心后分 布在试管上端，B正确；3号带分布在 试管的下端，说明 DNA分子的两条链 都是'N,为亲代大肠杆菌的 DNA,D 正确。 2.D 解析 噬菌体是病毒，不能用普通 培养基培养，因此不能用噬菌体代替 大肠杆菌进行上述实验，A错误；S不 是DNA的特征元素，因此不能用含有 标记 S 的化合 物 代 替15NH,Cl、 IHNH?Cl进行上述实验，B错误；试管 ③中 a 带的 DNA 的两条链均含有 |“N,而b带的 DNA 的一条链含有 I“N、一条链含有I5N,C错误；需综合比 较试管①②③的结果才能证明 DNA 复制为半保留复制，D正确。 3.BCD 解析DNA分子的一条单链 中，具有一个游离的磷酸基团的一端 被称为 5'-端，A 错误；由题干可知， Rep是 DNA解旋酶中作为引擎的那 部分结构，能驱动复制叉的移动，使得 双链打开，故Rep可以破坏 DNA双链 之间的氢键，B正确；DNA结合蛋白缠 绕在 DNA单链上，可防止 DNA 单链 重新形成双链，C正确；DNA复制需要 ATP提供能量，Rep驱动复制叉移动 ·508·